低渗透油田注水井视吸水指数曲线特征分析与应用

赵启兰，汪 毛

（锡林郭勒盟宏博矿业开发有限公司，内蒙古锡林郭勒盟 026300）

乌里雅斯太YH 油田构造复杂，断层较多，纵向上砂体变化快，横向砂体分布局限。该地区属于低渗-特低渗特征油藏，这种低渗透油藏的形成受多种因素的制约及综合控制，油水之间关系非常复杂，储层开发难度大，岩心薄片鉴定显示储层裂缝发育，且开发中多数油水井经过压裂改造人工裂缝多，长期高压注水，容易导致注水突进、水窜、水淹现象。而注水井视吸水指数是注水井日注入量与井口压力的比值。在日常管理、分析中，注水井视吸水指数测试操作简便。通过定期对注水井视吸水指数的测试，可以获得在不同压力下地层吸水能力的变化数据，掌握吸水能力的变化情况，为及时调整油水井工作制度、措施部署提供依据。

1 储层物性特征及注水开发存在问题

乌里雅斯太YH 油田，腾一下亚段储层岩石较致密，杂基丰富，Y9井腾一下Ⅲ砂组岩心分析砂岩平均孔隙直径38.88～77.38μm，分选系数17.15～39.86，均质系数0.37～0.48，平均孔隙度12%；Y11井腾一下Ⅰ砂组岩心分析砂岩平均孔隙直径32.25～39.53μm，分选系数13.51～17.67，均质系数0.41～0.48，平均孔隙度8.2%，平均渗透率0.044mD；测井解释显示腾一下Ⅲ砂组储层平均孔隙度12.5%，平均渗透率7.05mD，整体上腾一下亚段储层以低孔、低渗-特低渗储层为主。

油田2011年投入注水开发，至今共计11年，注水开发过程中存在的问题有：①注水压力不断升高，注水困难，油井供液不足，采油速度低，产量递减快；②注水突进现象严重，容易造成注水水窜，甚至水淹；③对注入水水质要求高，不合格水质容易造成储层堵塞，渗透率下降，吸水能力变差，导致注水压力快速上升。因此对注水井定期测试视吸水指数，了解地层吸水能力变化，判断引起储层吸水能力变化的原因，及时调整油水井工作制度或制定合理的整改、治理措施，避免水窜或水淹尤为重要。

2 注水井视吸水指数曲线的分析

2.1 视吸水指数曲线类型

近年来，乌里雅斯太YH 油田通过大量的注水井视吸水指数测试资料，分析总结了低渗透油藏注水井7类视吸水指数曲线特征（见图1），并结合地质因素和油水井动态反应，明确了各类视吸水曲线形成的原因。通过对比分析，探索了低渗透油藏注水开发过程中地层吸水量与注水压力的关系，为低渗透油藏精细注水、注好水提供了有效的理论支撑。

图1 低渗透油藏视吸水指数测试可能遇见的7曲线形态

（1）直线递增式

反应地层吸水量与压力成正比，在中高渗透油藏属于正常曲线，其斜率的倒数即为视吸水指数。在低渗透油藏中，若斜率较大，且注水启动压力较高，可能存在裂缝注水，需结合油水井动态反应及压降等生产测井进一步落实后，对储层进行降压增注措施，避免长期高压注水形成水流通道，导致水驱波及面积小，驱油效率低，甚至注水水窜，油井爆性水淹。

（2）平行式

产生这种类型曲线的主要原因有4个方面：①油层物性很差，虽然泵压增加了，但注水量没有增加，注入困难；②仪表不灵或测试误差；③井下管柱有问题，注水水嘴或射孔孔眼被堵塞；④构造复杂，储层不连通，有注无采。

（3）直线递减式

此种类型为一种不正常指示曲线，不能应用。出现这种情况的原因多为仪表、设备等故障。

（4）曲拐式

初中数学课堂不仅授学生以鱼还要授学生以渔，在教学中，我们不仅要培养初中生的数学学习能力，还需要培养其综合能力和综合素质。数学学习学的是什么？无非就是学习如何解决问题。要想将问题快速高效的解决好，就需要具备较强的综合素质和能力，如敏锐的观察力、丰富的想象力、大胆的创造力、团结意识、互帮互助的精神等，好的教学方式不仅能够让学生愉快的学习，还能够培养学生的能力。我们在初中数学教学过程中发现，学生有兴趣学、有能力学，才能够真正将课堂质效提高。

产生这种类型曲线不能单纯认为是测试仪表等设备故障，应与储层物性相结合分析。当低渗透油藏微裂缝发育，或经过压裂等措施改造后人工裂缝发育，或储层破裂压力低等原因，当注入压力达到裂缝启动压力或储层破裂压力，裂缝启动或储层破裂瞬间，储层吸水能力上升，注水压力下降，继续提高注水压力后，裂缝没有产生二次启动或储层二次破裂时，注水量会随着注水压力上升而上升，从而也能形成此种类型的曲线。

（5）折线式——向上

表示：①若B5 →C5 段斜率增大幅度不大，多为注水达到一定程度后，有新的油层启动，或储层产生微小裂缝，吸水能力增大，此类为正常指示曲线；②若B5→C5段斜率增大幅度过大或接近垂直，则大概率为储层裂缝启动或破裂，则需及时下调配注或停注，避免形成水流通道，造成油井含水快速上升，甚至水淹。

（6）折线式——向下

形成这类指示曲线的原油主要是：①仪表、设备等出现故障或操作不规范；②储层物性差，非均质性强，连通性不好或不连通，这类储层注入的水不易扩散，油层压力升高，注入水受阻力越来越大。

（7）折线式——向后

这类指示曲线常见于地层裂缝发育，或人工裂缝发育且储层裂缝启动压力或破裂压力低的油田。当注水压力大于裂缝启动压力或地层破裂压力，导致裂缝开启或地层破裂，形成水流通道，注水阻力大幅下降，注水量上升。

2.2 视吸水指数曲线对比分析

通过对乌里雅斯太YH 油田2017年以来的注水井视吸水指数测试资料对比分析，归纳了注水井视吸水指数曲线变化的4种规律（见图2），并总结了视吸水指数曲线发生各种变化，反映出地层吸水能力及地层能量变化情况及影响因素，为注水井下步工作制度的调整或治理措施方案提供依据。

图2 单井不同时间段视吸水指数对比图

（1）视吸水指数曲线向右移动且斜率变小，反映地层吸水能力增加，吸水指数上升。变化原因主要有：①注采不平衡，地层能力下降，可适当上提配注，延缓地层能量下降；②注水井实施相应的增注措施见效。

（2）视吸水指数曲线向左移动且斜率增大，反映地层吸水能力下降，吸水指数变小。此类情况常见于低渗透油藏，储层物性差，注入水扩散缓慢，近井地带地层压力上升导致视吸水指数曲线向左移动且斜率增大。另外，注入水质变差、井筒脏、注水水嘴不畅通等客观因素也会产生这种现象。

（3）视吸水指数曲线向左右平移，斜率不变，显示地层吸水能力不变，但地层压力明显下降。出现此类情况，可适当上提配注，延缓地层能量下降。

（4）视吸水指数曲线向左平移，斜率不变，显示地层吸水能力不变，但地层压力上升，说明通过注水，地层能量得到有效补充。

2.3 注水井视吸水指数曲线的在生产中的应用

实例1：乌里雅斯太YH 油田注水井Y9-8井，2019年10月10日注水压力由21.04MPa突降至11.43MPa，后缓慢下降至8～10MPa。2021 年5 月下旬，注水压力下降至6MPa 左右。结合压力变化前后两次视吸水指数曲线（见图3），分析认为两次测试对应的吸水位置不一致，该井存在套管漏失现象。2021年7月对Y9-8井进行检管、验套，作业显示套管在698.28～702.11m 变形、漏失，下步计划修套恢复注水。

图3 Y9-8井视吸指数曲线

实例2：乌里雅斯太YH 油田注水井Y32井，注水井段储层厚度14.6m，孔隙度15.6%，渗透率9.65mD，自然投产，初期日产液20.17m³，油19.03m³，2017年10 月转注，初期注水压力较低，至2018 年7 月，注水压力开始上升。结合2019—2020年3次视吸指数曲线及2017年注入水水样检测结果（见表1）分析认为，因注入水水质较差，引起地层污染，吸水能力下降，注水压力上升，注水困难。

表1 乌里雅斯太YH油田注入水水质化验结果

因此部署Y32井在2019年7月实施超声波解堵，但效果不理想。2021年10月对该井实施酸化，酸化后初期效果较好，但压力下降幅度不大，目前仍在继续跟踪评价中。

3 结论

1）通过对乌里雅斯太YH 油田41口井近6年200多次视吸水指数测试结果，结合油水井动态反应的分析，认为该油田对裂缝发育或人工裂缝发育的断块，在注水开发过程中定期测试视吸水指数，探寻裂缝开启形成高渗通道的压力范围，控制注水压力低于裂缝启动压力注水，可有效避免形成水窜或水淹。

2）通过对乌里雅斯太YH 油田不同阶段注水井视吸水指数曲线的对比分析，结合注采动态关系及措施与否，可以判断注水井管柱问题、储存物性、联通性及地层能量变化情况，为下步注水井治理提供依据，指明方向。

3）在低渗透油藏注水开发中，研究注水井视吸水指数曲线特征、变化规律，并结合油水井动态、措施情况进行综合分析，从而制定油井合理的工作制度、调整相应的注采比，或提出正确的治理、措施方案，保障油水井平稳运行，提高油藏最终的水驱采收率。