临盘复杂断块油藏注采耦合技术矿场试验及认识

临盘复杂断块油藏注采耦合技术矿场试验及认识

吴运明

中国石化胜利油田分公司临盘采油厂采油管理三区 山东德州 251507

【摘　要】临盘油区是典型的复杂断块多层层状油藏，其主要地质特点是断层多，断块小，构造断裂复杂^[1]，含油小层多，层间非均质性强。油区历经40余年的开发，主力油藏已全面进入高含水特高含水开发期。复杂断块油藏由于断块碎小、注采井距小，形状多样，平面上受井网条件的制约，剩余油“边角效应”突出，断层“夹角油”波及难度大，而断块中心区往往采出程度高，出现“一注就淹，不注能量降”的突出矛盾，导致水驱开发效果不理想。通过数值模拟方法，模拟了注水阶段及采油阶段油藏内压力产生交替变化情况，在矿场实践中通过油水交替技术及耦合提控技术，改变油藏内部流场，提高了复杂断块油藏剩余油动用程度以及水驱采收率。

【关键词】注采耦合 复杂断块 水驱采收率

前言

临盘油区断块油藏主要包括临盘、商河、临南三个油田的130个开发单元、422个含油断块，动用地质储量19335×10⁴t，占总动用储量的72.9%，年产油115×10⁴t，占总产量的71.2%，可采储量采出程度80.8%，剩余可采储量采油速度9.5%，综合含水89.7%，大部分断块已进入特高含水开发阶段。其中含油面积小于0.2km²的极复杂断块267个，占断块油藏总断块数的63.3%，覆盖地质储量4748×10⁴t，占断块油藏总储量的24.6%。

1 油藏概况

临盘油区位于惠民凹陷西部，是一个有多套含油层系、多种油藏类型叠置的复式油气聚集区。至今已投入开发了临盘、商河、临南、江家店油田。具有断层多，断块小，构造复杂；含油层系多，油水关系复杂；储层类型多、非均质严重；油藏类型多，天然能量弱等特点。

2 复杂断块油藏注水开发存在问题及难点

2.1断块碎小，形状多样，井网优化难度大

复杂断块油藏是临盘采油厂的主要的油藏类型，这类油藏的特点是断块小，注采井距小，断块形状多样。平面上受井网条件的制约，井网优化难度大，即使注上水，剩余油分布“边角效应”突出，断层“夹角油”波及难度大。

2.2含油层系多，层间差异大，均衡注水难度大

目前已发现的含油层系有十套，含油井段1200-3500m，不同断块油藏各有独立的油水系统，同一断块各含油砂层组无统一的油水界面，油水关系复杂。临盘复杂断块由于油藏面积小，通常为点状注水井网，平面、纵向水驱方向性强，注水断块中心区往往采出程度高，出现“一注就淹，不注能量降”的突出矛盾，由于纵向小层多，层间非均质强，井距较小，注入水延高渗层突进，油井含水上升速度快，注入水低效、无效循环，即使通过油水井细分层系开采，层间矛盾依然存在，导致此类油藏开发效果逐渐变差。同时部分断块因隔层小、井筒套变等无法细分以及受工艺技术上分级层数的限制，水驱效果依然较差，层间矛盾没有得到有效的缓解。

2.3剩余油控制因素复杂，提高水驱动用程度难

由于临盘断块油藏的复杂性，一是剩余油受构造、断层、井网等多因素组合控制，剩余油分布特征复杂，提高水驱动用程度难。受断层破碎带和地震资料分辨率的限制，油井无法真正打到高点，高部位“阁楼油”波及难度大。二是注水方向单一，两向及以上注采对应率只有23.5%，水驱控制程度低、效果差。

2.4注水动态反应敏感，注水效果有待提高

由于临盘复杂断块油藏面积小，注采井距小，一般注采井距只有150-250m，非均质性强，动态变化快，工作制度优化难，注水见效有效期短，整体效果较差。针对以上开发难题，矿场中改变了传统稳定注采驱替方式，利用不动管柱换层技术^[2]、注水井测调一体化技术，采用油水井交替注采形式进行开发，形成了针对极复杂断块的注采耦合开发技术^[3]。

3 注采耦合数值模拟

3.1模型的建立

临106-1沙二下是一个典型的四边形封闭复杂断块油藏，根据该块的构造特征以及钻井、测井等基础数据，运用Petrel软件建立地质模型，X、Y方向步长均为10m，Z方向步长为1m，将地质模型、及相关流体、物性参数、生产历史数据等资料导入ECLIPSE数值模拟软件中成功建立模型。

3.2剩余油分布特征

该断块的剩余油主要分布在边、夹角区，而中心部位主流线区域剩余油饱和度低，由于纵向上的层间非均质性，导致纵向储量动用不均衡，层间动用差异较大，非主力层剩余油饱和度较高，但也同样集中在边、夹角区域。

3.3注采耦合模拟

注采耦合是通过油水井的交替开关改变油藏内部流场，可分为两个阶段，第一阶段为注水阶段，即水井开井注水，对应层位的油井关闭；第二阶段为采油阶段，即油井开井采油，对应层位的水井关闭。通过注采耦合数值模拟，我们发现在注水阶段，整个油藏处于一个“升压”的状态，这个阶段油层整体压力逐渐升高，主流线区域剩余油饱和度逐渐降低，剩余油均聚集在断层边夹角区域，非主流线地层压力也逐渐升高，最终油藏整体压力达到一个平衡状态。在采油阶段，整个油藏处于一个“降压”的状态，这个阶段油层压力不断下降，主流线压力下降较快，其次是非主流线压力逐渐下降，而聚集在非主流线区域的剩余油以及断层边夹角区域的剩余油不断被采出，从而提高采收率。

4 注采耦合应用实例

针对复杂断块的主要开发矛盾，对于断块碎小、注采井距小，注水方向单一的油藏主要采取油水井交替注采耦合技术；对于层间差异大的油藏采取耦合提控注采耦合技术；针对一注多采、多注多采的断块，以井网优化重建为基础，强化了流线调整与注采耦合的结合。

盘2-斜193沙四断块，该块是大斜度井P2-X193向深层钻井时钻遇的小断块，含油面积0.06km²，地质储量7×10⁴t。耦合实施前，油井生产深层、该块未动用。目前1注1采，日液水平29.8t/d，日油水平3.4t/d，综合含水88.6%，日注水平60m3/d，采出程度3.6%。水井2015年11月投注，到2017年2月累注2.5万方，盘2-斜193补孔上返，开井后自喷，初期日油10.0t/d，目前日液30 t/d，日油3.4 t/d，含水88.6%，动液面923m，累液1.2×10⁴t，累油2517t。

5 结论

（1）注采耦合技术适用于复杂断块油藏，突破构造形态以及井网条件的制约，通过油水井的交替开关改变油藏内部流场，解决了复杂断块“一注就淹，不注能量降”的突出矛盾，有效驱替断块内边、夹角区域剩余油，提高了复杂断块油藏剩余油动用程度及水驱采收率。

（2）受众多因素的影响，周期性交替注采的“经典耦合”现场实现难度较大，提控结合的“近似耦合”及智能分注分采管柱不停井耦合技术将是一个主要方向。

（3）下步需加强与注采耦合技术相匹配的注采工艺相结合，如油井不动管柱换层技术以及水井测调一体化技术，实现注采耦合而油水井不停止生产，轮换采油、注水的方式，提高油水井利用率及时率，拓展注采耦合技术的外延，更加注重注采交替、流线调整，实现效益最大化。

【参考文献】

[1]熊敏，周明才．临盘油田高含水期改善注水开发效果的途径探讨. 油气采收率技术. 1996，3（3）：58-63.

[2]隋春艳.不动管柱交替注采耦合技术的实验[J].石油天然气学报，2012,34（9）：279-281.

[3] 王建 . 注采耦合技术提高复杂断块油藏水驱采收率—以临盘油田小断块油藏为例[J]. 油气地质与采收率，2013,20（3）:89-91.