底水油藏高含水期水平井转注后对采收率影响研究

孙恩慧，郭敬民，赵秀娟，张 东

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452)

目前，关于底水油藏注水的研究大部分针对地层能量不强或内部发育隔夹层的底水油藏，一些学者做了大量的研究[1-7]，认为隔夹层发育导致储层内部形成渗流屏障，使流体垂向受阻，有利于阻挡注入水进入底水区，推进储层平面剩余油向生产井流动。但是，针对水体能力充足的底水油藏，关于注水增油这方面的研究较少。本次对不发育隔夹层且地层能量充足的底水油藏进行水平井转注开发效果研究，同时，对影响转注效果的地质油藏因素(储层的非均质性和地层原油黏度)和注采井网因素(注采井距以及水平井纵向位置)进行敏感性分析，以期为同类型油藏提供一定的借鉴意义。

1 机理模型的建立

建立强底水油藏数值模型，储层水平渗透率为1 500 mD，地层厚度20 m，设计5口水平井生产，如图1所示。水平井水平段长度300 m，模型网格设置为80×40×40，x、y、z网格大小分别为20 m、20 m、1 m，纵向网格上1～30层为油层，31～40层为水层。水体采用FK水体，水体为刚性水体，模型设计地层原油黏度为50 mPa·s，5口水平井设计定液量1 000 m3/d生产，关井极限含水率为98%。

2 注水开发效果分析

为了分析强底水油藏水平井转注开发效果，在前面机理模型基础上，利用Eclipse软件进行数模模拟研究，设计方案为中间的水平井含水率在95%时进行转注。数模结果显示，与不注水方案相比，水平井转注后，整个油藏增油量1.8×104m3，整个油藏采收率提高0.6%。

刚性底水油藏水平井转注可以提高油藏采收率，但增油效果并不太明显，分析其主要原因是水平井注水后，注入水大部分沿油藏垂向流动至底水区，形成明显的主要渗流通道，注水在平面驱油的作用是有限的，导致增油效果并不太明显。

下面对影响注水效果的地质油藏参数(储层的非均质性和地层原油黏度)和注采井网参数(注采井距以及水平井纵向位置)进行敏感性分析，同时，对影响油藏增油效果的转注时机和注采比进行研究。

2.1 地质油藏参数敏感性分析

2.1.1 储层的非均质性

储层的非均质性指储层的垂向渗透率与平面渗透率比值，对于底水油藏来说，注入水的向下侵入主要在于垂向渗透率的大小。分别取垂向渗透率与平面渗透率的比值为0.05、0.1、0.2，其它参数不变，利用数模预测不同储层的非均质性下水平井转注对开发效果的影响，如图2所示。

从图2中看出，储层的非均质性越小，垂向渗透率与平面渗透率比值越小，水平井转注后增油量越高，增油效果越好。分析其原因，当垂向渗透率值越小时，转注后水容易于向平面上推进，驱动储层平面剩余油向周围生产井流动。

2.1.2 地层原油黏度

分别选取地层原油黏度为50、100、150 mPa·s，其它参数不变，预测不同地层原油黏度对油藏注水开发的影响，如图3所示。

从图3中看出，地层原油黏度越小，水平井转注后增油效果越好。分析认为地层原油的黏度越小，底水的锥进越慢，在井间富集大量剩余油，水平井注水后，可驱替这部分井间剩余油，导致注水效果好于地层原油黏度较大的油藏。

2.2 注采井网敏感性分析

2.2.1 注采井距

图4为不同注采井距下水平井转注对开发效果的影响。从图4中看出，注采井距越大，注水增油效果越好，原因是注采井距过小井间干扰严重，油层底部水淹严重，井间距离底水锥进油水界面抬高，注水效果没有注采井距大效果好。

2.2.2 水平井纵向位置

图5为不同水平井纵向位置下水平井转注对开发效果的影响。从图5中看出，水平井纵向位置总体上对注水增油影响不大，原因是注入水主要沿纵向流动，平面上驱油作用很小，井间剩余油不能很好地动用起来。

2.3 转注时机和注采比分析

2.3.1 转注时机

图6为不同转注时机下水平井转注对开发效果的影响。从图6中看出，水平井转注时间越早，注水增产效果越好。主要原因是转注时间越早，可以更多驱替到储层井间剩余油，达到较好的平面驱油效果，实现了有效的注采系统。

2.3.2 注采比

图7为不同注采比下水平井转注对开发效果的影响。图7中看出，随着注采比越大，注水增产效果越好，主要原因是当注采比增大后，加大了注入水在平面的驱替速度，驱替井间剩余油越多。

3 结论

1)对于水平井开发生产的强底水油藏，当水平井转注后，提高了整个油藏采收率，但增油效果并不明显。

2)对于强底水油藏，储层的非均质性越小，水平井转注后，注水增油效果越好；地层原油黏度越小，水平井转注后，注水增油效果越好；水平井转注时间越早，注采比越大，注水增油效果越好。