超低渗油藏分注地质标准及注采剖面劈分方法探讨

杨学武，周美红，张宏涛，王 军，房玉凤，牛金玲

（1.中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006；2.中国石油长庆油田分公司第四采油厂，宁夏银川 750006）

C油藏河道砂体交叉叠置，油藏平面及剖面非均质性强、隔层及夹层发育不稳定且不连续，层段内剖面吸水不均匀，因此需要研究分注地质标准和层段注水优化调整方法。本文通过分注地质标准和注采剖面劈分方法的进一步研究，为油藏层间及层内分注后，小层段注水政策优化调整更具有科学性进而为其他分层开发区块[1-4]，提供借鉴方法，提高分注效果。

1 油藏地质特征

1.1 砂体特征

砂体平面展布受沉积作用控制，长612-2砂体最发育，其次是长612-1和长621+2-1，湖泛期长611和长623砂体规模小。主力层长612和长621+2层内，河道砂体交叉叠置，在河道发育区，很难有效识别单一河道砂体。但油藏北部长612和长621+2之间隔层发育，油藏南部，不仅主力层长612和长621+2层内河道砂体交叉叠置，层间隔层也发育不稳定，增加了有效分层注水的难度。

1.2 储层非均质性

1.2.1 平面非均质性 变异系数显示整体非均质程度中到高。长612砂体相对均质，长621+2北部最好，南部其次，中部最强。

1.2.2 层间非均质性 根据渗透率变异系数，层间非均质性强；长612与长621+2间隔层厚度显示，北部隔层厚度大，中南部隔层基本小于2 m（见图1）。

图1 C油藏层间非均质特征柱状图

1.2.3 层内非均质性 储层主要发育岩性夹层和物性夹层。纵向上砂体叠置率高，夹层整体不发育。夹层密度分布图显示，夹层在平面上连续性较差，基本不超过一个注采井组。

2 精细分层注水方法

2.1 分注地质标准

2.1.1 隔层厚度 根据对薄隔层压裂试验，在一定压差下泥岩可渗滤的厚度小于0.1 m，隔层剪切破坏的最小厚度为0.4 m；在15 MPa压力下，1 000 m井深管柱的伸长量约为0.38 m；磁定位误差一般在0.1 m左右。隔层厚度小，上下层段物性存在差异，很难起到分注效果。隔层有良好的延伸性和稳定性，隔层厚度要求在2.0 m以上。

2.1.2 层段数及物性 吸水剖面统计结果显示，层段内吸水小层数一般在2～3个，超过3个时，小层间物性差异或非均质性强，导致层段内吸水不均矛盾突出，层段内小层数最好控制在3个以内。层段内渗透率突进系数小于1.4，细分时尽量减小该参数值。

2.1.3 层间级差 根据嘴损方程计算，设K2＞K1，则有ΔP2＜ΔP1，单层配水量在20 m3时，层间嘴损压差最大在3.5 MPa，及ΔP2=ΔP1-3.5,极限注采井距为150 m时，最小合理生产压差为2 MPa，计算小于2.5：

储层物性好时，分注层段间级差可在较大范围内；储层物性越差，分注层间级差范围越小。

2.2 注采剖面系数

通过可考虑渗透率、渗透率级差、有效厚度、砂岩厚度、射孔程度、连通系数、泥质含量、砂地比等对注采剖面的影响，分层注水量有五种劈分方法：

（1）有效厚度法（H法）；

（2）静态劈分地层系数法（KH值法）；

（3）吸水剖面系数法；

（4）渗流阻力系数法；

（5）动态方程劈分法；

（6）物性系数百分比法。

方法（1）、（2）进行层段劈分，没有充分考虑储层的各种影响因素；方法（4）、（5）、（6）虽然考虑到了地质因素、开发因素等影响，但单因素影响系数确定困难；方法（3）产液剖面资料有限，无法满足油田开发的需要。因此需要更合理的劈分方法。

2.2.1 动态方程劈分法 根据各油井的地质条件、驱油条件和开采条件，由下式计算劈分系数：

式中：Yi-劈分条件值；Ki-各注水井小层的有效渗透率值；Hi-各注水井小层的有效厚度值；Zi-各油井该层与对应注水井连通系数；Mi-各油井该层改造措施系数；Ei-各油井开采厚度系数；Gi-各油井渗透率级差系数；Di-各油井井点与对应注水井的井距。

在已计算出劈分系数后，进而可计算出各注水井对该层的注水量：

式中：QQ-注水井措施段内累计注水量。

比较KH法，H法，可以看出，动态劈分法注水量最接近实际吸水剖面测得的吸水量（见表1）。

2.2.2 物性系数百分比法 若已知产液剖面结果，需要按照产量劈分到射孔段对应小层，明确小层产出（见表2）。具体劈分方法为：储层物性系数=射孔井段厚度×孔隙度×渗透率/泥质含量

表1 C油藏不同方法计算值与实际配注对比表

表2 C油藏油井实测产液剖面产出量百分比与物性系数百分比法结果对比

表3 C油藏水井实测吸水剖面产出量百分比与物性系数百分比法结果对比

射孔厚度＞砂层厚度的60%时，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂岩厚度的60%时，厚度采用射孔厚度；

射孔段跨砂层，将射孔段分别劈分到两端砂层段。

若已知吸水剖面结果，需要按照吸水量劈分到射孔段对应小层，明确小层注入（见表3）。具体劈分方法：

射孔厚度＞砂层厚度的60%时，厚度采用有效厚度；

射孔厚度＜砂岩厚度的60%时，厚度采用射孔厚度；

图2 产液剖面百分比与物性系数百分比拟合

同一砂层包含多个射孔井段时，厚度为该砂体内各射孔井段厚度之和；

射孔段跨砂层，则将射孔段分别劈分到两段砂层段。

2.3 结果拟合

通过物性系数百分比法与实测产液及吸水百分比散点图进行比较，实测百分比和物性系数计算百分比吻合度较高，因此可用该方法对所有油水井进行系数劈分（见图2、图 3）。

3 结论与认识

（1）C油藏变异系数显示平面非均质程度中到高，长612砂体相对均质，长621+2北部最好，南部其次，中部最强；渗透率变异系数反映层间非均质性强，北部隔层厚度大，中南部隔层基本小于2 m；层内非均质性因夹层不发育，整体较弱。

图3 吸水剖面百分比与物性系数百分比拟合

（2）C油藏总结分注标准为隔层厚度不小于2 m、层段内小层数控制在3个以内、层段内渗透率突进系数小于1.4、最大层间压差在3.5 MPa左右、层段间级差小于2.5。

（3）动态方程劈分法和物性吸水百分比法均能对小层注水调整提供科学的依据。

（4）下步应通过实际油田开发调整效果，不断完善分注标准及注采剖面劈分方法，更高效的推进分层注水技术应用。