低渗油田特征分析与注水工艺技术对策

任丽香 沈洪烈

摘要：注水开采是指油田开发过程中，通过专门的注入井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，使油藏有很强的驱动力，以提高油藏的开采速度和采收率。油田注水工艺是提高油田开发水平，保持油藏能量的主要方法，同时也是确保油田稳定生产的重要手段。近几年来，随着油田开发的层系均属于“三低”油藏，油藏物性差、地层能量低，油田注水工艺及其管理工作的开展就显得非常重要。

关键词：注水开采；“三低”油藏；注水工艺；稳定生产

石油是社会重要的工业能源，也是作为一种关系到国家经济命脉和国家经济安全的战略性物资，发挥着越来越重要的作用。近年来，中国经济和工业的发展越来越快，各行业对石油供应量越来越多，出现了不同程度的供不应求现象，这在一定程度上促进了中国油田的勘探开发进度。盲目追求原油产量，导致油田单井含水率呈现上升的趋势。油田产油量是开发过程中最重要的指标之一，为了保证油田稳产高产，就有必要优化注水工艺，改进油田的注水开发工艺技术，保证油田注水工作顺利进行。特别是对于一些低渗透性油田，油田注水工作更是重中之重，这样才能够及时补充地层能量，确保完成各项生产指标。本文首先对低渗透油田的特征进行了分析，然后分析讨论了低渗透油田注水的相关工艺技术，旨在指导和改进国内低渗透油田注水开发工艺技术。

1.低渗透油田的特征分析

（1）物理特征

①孔隙结构。孔隙度是指岩石中所有孔隙体积与岩石体积的比值，岩石孔隙度通常会在10%到35%之间，低渗透油田岩石孔隙度很小，一般小于15%。油田技术人员按照孔隙度的不同把低渗透油田分为低孔低渗油田和高孔低渗油田两种。顾名思义，低孔低渗油田的孔隙度是比较小的，而在油田的储层中孔隙最多的存在方式就是微融孔；在高孔低渗油田中，孔隙度是比较大的，集中在25%到35%左右，这样的孔隙度导致油田的埋藏深度比较浅，其岩石类型也主要包括粉砂岩、中砂岩和细砂岩。②非均质性。低渗透油田由于沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用等影响，使油田储层的不同部位，在岩性、物性、产状、内部结构等方面都存在显著的差异，这种差异称之为油层的非均质性。一般把油层非均质性分为宏观非均质性与微观非均质性两种。宏观非均质性包括层问非均质性、平面非均质性、层内非均质性；微观非均质性包括孔隙、孔道及岩石表面性质非均质性等。油层非均质性是油田经过千百年的变化积累下来的，特别给低渗透油田注水开发带来很大的难度。

（2）动态特征

与其他油田相比，低渗透油田的渗透率是比较低的，渗透率一般为（10.1～50）×10。同时油层厚度相对较薄，所以油水井之间连通性较差，油藏储层物性参数较差，油田注水开发难度加大，影响注水开发效果。针对该问题，对低渗透油田的储层改造工作显得尤为重要，只有这样才能够保证油田的可持续发展，满足社会工业发展对石油的需求，促进社会的工业建设。除此以外，目前社会对于许多低渗透油田的开发方式使用最多的就是裂缝型开发，裂缝型油藏采取注水开发是存在弊端的。即注水过程中，注入水可能沿着裂缝方向突进，采油井含水率上升过快，过早见水，导致发生水窜现象，原油产量下降，降低采出程度，影响整个油田注水开发效果，降低油田最终采收率。

2.低渗透油田注水工艺技术的相关研究

（1）实施早期分层注水，降低油井含水上升率

低渗透油田中，岩石储层物性比较差，不同油层之间存在较强的非均质性，这些油层在进行注水时会出现单层突进或者平面水线推进速度不均匀。所以，在进行石油开采过程中，早期分层注水是一种有效解决该问题的措施之一，因为这样能够有效抑制低渗透油田油层非均质性，控制油井含水率上升速度，提高单井产油量；不仅如此，早期分层注水技术提高单井各油层动用程度。目前，国内油田石油开采中需要采取相应措施来降低油井含水上升速度，最常见的措施主要有两种：①低渗透性油田在进行注水开发时，注水井分为投注井和转注井，在选用注水方案时应该考虑油田实际情况，科学合理确定注采井网，制定合理井网井距，可以采取分层注水或者笼统注水；②如果在开发过程中发现油水井中有套管发生了损坏，技术人员应首先进行座封隔器作业，封堵漏失层段，然后开始正常注水，防止注入水进入非目的层段，形成无效注水。

（2）采取周期注水

在前面介绍过，低渗透油田有另外一个十分明显的特征，就是非均质性，这是由岩石在沉积过程中形成的，部分低渗透油藏存在天然裂缝。低渗透油田在不同油层平面和纵向上都存在很大差异，这将对低渗透油田注水开发效果产生很大影响。在注水的情况下，由于高渗透层和天然裂缝的存在，吸水层段和产油层段减少，这将不可避免地加剧层间矛盾，降低油田整体油层动用程度。当层间矛盾突出时，需采取周期注水的方法注水，以降低油田不同油层之间的差异和矛盾，减少天然裂缝对油田注水开发的影响。

（3）采取同步注水开发

低渗透油田由于天然能量不足，与其他油田开发相比不具有优势，其油藏储层物性较差，这些特性都决定了低渗透油田在开采过程中，必须补充地层能量，比如采取同步注水开发，这样可以及时补充地层能量，防止地层亏空严重，提高单井产油量。这样，地层压力保持在合理的范围内，就可以延长油井的稳产期，提高开发效果，同时给油田带来良好的经济效益。

（4）调整井网密度，减小注采井距

在某種程度上分析，井网水驱控制程度对低渗透油田的实际开发效果也会产生不可忽视的影响，在这种影响的作用下，油藏地层压力和油田注水工程的工作效率也将有明显降低。面对这样的情况，技术人员需要开展地质研究，确定合理井网井距，降低井间距过大影响油田注水开发，提高油藏水驱控制程度，提高低渗透油田开发效果。从作用机理来看，注采井网井距会对水驱控制程度产生很大影响，因此，注水开发过程中，需要开展综合地质研究，调整井网密度，适当减小注采井距，使注采井距保持在合理范围内，提高水驱控制程度，最终提高油田采收率。

3.结论

今天，社会的经济实力显著提升，各个行业的发展也都呈现稳中相好的态势，石油是很多行业的基础能源，行业发展对石油的需求逐渐增长。社会石油开采技术也在不断更新和进步，但是巨大的需求量也给当下的开采工作提出了更高的任务和要求，因此在采油工作中应用合理有效的注水开发工艺技术显得尤为重要。根据低渗透油田的储层特征，可以通过实施早期分层注水，降低油井含水上升率，采取周期注水，或者同步注水开发，调整井网密度，减小注采井距等方法来发展注水开发工艺技术，以促进社会油田注采开发工艺技术的不断成熟，努力为国内低渗透油田注水开发提供技术保障。