安塞油田注水开发技术研究

　 第41卷　第1期　2008年　(总164期

　西　北　地　质

　NORT HWESTERN GEOLOGY

　Vol.41　No.1　

　2008(Sum164　

　文章编号:1009-6248(200801-0115-06

　安塞油田注水开发技术研究

　金拴联1,蒋远征1,杨秋莲1,孙艳妮1,曲春霞1,李克永2 (1长庆油田勘探开发研究院,陕西西安　710021;2西北大学地质学系,陕西西安　710069

　摘　要:安塞油田特低渗透油藏的非均质性较强,注水开发启动压力梯度大、天然微裂缝较发育和油井

　见水后采液、采油指数下降等因素对注水开发效果的影响日益突出,根据安塞油田多年实际注水开发试

　验,从注水参数优化、精细注水单元划分、注水剖面调整和优化注采井网方面分析总结了安塞油田注水

　开发的基本方法和基本特点,在注水参数优化方面提出了超前注水及油井投产的时机选择,以及强化注

　水、不稳定注水的特点和方法,针对油层的非均质性提出了三分精细注水的核心和方法,对剖面调整技

　术和井网优化技术的实际应用效果进行了分析评价。为油田开发提供了技术借鉴和指导。

　关键词:安塞油田;超前注水;注水参数;注水剖面;注水单元

　中图分类号:P618.13

　　文献标识码:A

　1　地质简况

　安塞油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡带上。区域构造为平缓的西倾单斜,倾角不足半度,局部发育差异压实引起的鼻状隆起,由北向南依次为大路沟—坪桥、杏河—谭家营、志丹—王窑3条鼻隆带,隆起幅度一般小于10m。沉积环境主要为内陆湖泊河流三角洲前缘沉积体系。含油砂体受三角洲前缘朵状砂体和鼻状隆起构造的控制。含油层系为三叠系延长组长6、长4+5、长3、长2,主力油层长6埋深1000~1300m,油层厚9~12m,平均空气渗透率1.29×10-3L m2,原始地层压力8.3~10.0 M Pa,饱和压力4.65~6.79M Pa,压力系数0.7~ 0.8,是一个低渗、低压、低产的“三低”油藏(王道富等,2003。

　2　主要的注水开发技术2.1　注采参数优化技术

　2.1.1　超前注水

　开发油田应以稳产时间长、最终采收率高、产出投入比高和提高开发总体效益好为目标。对于低渗、低压油田,注水时机的选择尤为重要。超前注水由于补充能量及时,初期单井产量高,并且在相同时间内采出程度高(庞宏伟等,2002。通过数值模拟研究,随着超前注水时间延长,累积注入体积增大,单井产量不是呈直线上升,但在累积注水量、地层压力达到一定水平时,单井产量增幅达到最大。安塞油田在地层压力保持水平达到120%,累积注水量达到0.5孔隙体积(PV时,单井产量增幅最大,采出程度高,而且在相同采出程度下综合含水率较低(图1。

　安塞油田塞130区块2004年投注超前注水井组11个,2005年投注超前注水井组5个,对应油井35口,平均超前注水时间为3个月,平均单井超前注水量1050m3,地层压力保持水平达到115%。

　收稿日期:2007-09-05;修回日期:2007-12-03

　作者简介:金拴联(1977-,男,2001年毕业于西北大学地质系,开发地质助理工程师,长期从事油田开发管理工作。通讯地址:710021,西安市未央区兴隆园小区,长庆油田勘探开发研究院;电话:029-********;E-mail:jsl cq

　@petr 。

　图1　安塞油田不同注水时机方案阶段采出程度与含水率关系对比拟合曲线F ig.1　T he fit ting curv e of interv al r ate o f deg ree o f r eser ve r ecov ery ver s

　w ater rat io in differ ent w aterflo od timing case,A nsai Oilfield

　　选取地层物性相同的相邻井组作为研究对象,对超前注水的35口油井的动态进行分析观察,整体效果较好,投产初期产量较高,递减缓慢,35口油井初期日产液7.69m3,日产油5.42t,综合含水16.1%,平均动液面519m。目前,日产液3.02m3,日产油2.3t,综合含水9.27%,平均动液面978m。递减率57.6%,递减相对比较缓慢。

　与相邻的12口未实施超前注水的油井动态相对比,初期产量高,递减小,超前注水效果比较明显(表1。

　表1　安塞油田塞130井区超前注水井组与相邻未超前注水井组效果对比表

　T ab.1　T he effect co mpa re o f S130w ell field adva ncing wa terfloo d w ell g ro up v ers adjacent to other w ell gr oup

　日

　期

　超前注水井组未超前注水井组

　日产液

　(m3

　日产油

　(t

　含水

　(%

　动液面

　(m

　相对初

　期递减

　日产液

　(m3

　日产油

　(t

　含水

　(%

　动液面

　(m

　相对初

　期递减

　第一个月9.81 6.3922.4437.49 5.3115.6431

　第二个月7.27 5.3512.3734 1.3 4.27 3.1213.172016.8第三个月 5.99 4.5110.378216.8 3.73 2.839.661924.5第四个月 5.3 4.019.983626.0 2.72 2.18.183044.0第五个月 5.2 3.979.180126.8 1.74 1.348.389064.3第六个月 3.5 2.6211108251.7 1.6 1.219.792267.7第七个月 2.55 1.9210.7105864.6 1.58 1.228.191267.5第八个月 3.24 2.459.9104654.8 1.56 1.23 6.193067.2第九个月 3.02 2.39.397857.6 1.56 1.28.494068.0

　2.1.2　强化注水技术

　在注采同步井区实行早期强化注水,目的是提高见效程度和单井产量(赵国瑜等,1996。在安塞油田杏河区东北部选择同步投注杏15-24井组进行初期强化注水试验,初期3个月,日注水为30m3,之后提高到40~50m3,注采比提高到4.3,注水强度为2.5m3/m.d,油井开始见效,单井产能4.48t/ d,是初期产能的132%。在未建立有效驱替压力系统的孔隙渗流区强化注水,目的是提高地层压力。2005年在安塞油田杏河北区19个井组进行试验,注水强度由1.2m3/m.d提高到2.5~3.0m3/ m.d,平均每个井组增加可采储量0.7×104t以上,预计采收率可提高7%左右。老井日产油水平持续上升,当年综合递减为3%,2006年对杏河区不见效井组杏15-013井组进行试验,注采比由1.5提高到6.0,注水强度由0.8m3/m.d提高到1.6~1.9

　116

　西　北　地　质

　N ORT H W ES T ERN GEOL OGY

　2008年

　m3/m.d,井组平均单井日产油能力由1.7t上升到2.5t。

　2.1.3　不稳定注水技术

　初期强化注水后油井陆续见效,部分井组由于见效程度高,水驱前缘的推进导致油井含水上升产能下降。为控水稳油,2005年共对安塞油田王窑区8个井组实施不稳定注水试验,单井日注水量为15 m3和35m3的不稳定注水,交替周期根据井组动态而随时变化。半年后井组平均单井产能由1.98t/d 上升到2.26t/d,含水由48.3%下降到42.8%,取得了比较明显的效果。

　2.2　三分精细注水技术

　通过研究和试验,结合油田注水地质动态,将安塞油田分为裂缝型、孔隙型和孔隙裂缝型三类注水地质单元。

　2.2.1　裂缝型渗流区

　裂缝发育,注水后,注入水易沿裂缝水窜,裂缝主方向油井含水、压力上升速度快,甚至快速水淹,水线推进速度2~9m/d,平均见水时间3个月,水驱状况差。安塞油田主要分布于坪桥区和王窑区东部、侯市区东南部(朱玉双等,1997。

　对于该类型的地质单元目前一般采用沿裂缝强化注水技术,对主向油井转化为注水井进行注水,形成裂缝型注水,提高水驱效率,使侧向油井见效。规模比较大的裂缝区块,可以进行排状注水(张莉等, 2002。

　2.2.2　孔隙型渗流区

　注水向四周均匀推进,水线推进速度小于0.4m/d,油井见效后稳产期较长,平均4~5a,水驱储量动用程度较高,开发效果较好,同时孔隙型渗流区还可进一步细分为注水平面均质地质单元和主向高渗透地质单元,其中注水平面均质地质单元安塞油田主要分布于王窑区西部、侯市区西部、坪桥区西部,油井见水见效没有明显的方向性,压力分布均匀,主向高渗透地质单元主要分布于杏河区和浅层区块,注水动态表现为主向油井较侧向油井见水早,注入水沿河道推进速度较快,但主向油井见水没有明显的裂缝特征。对于该类型的地质单元目前一般采用温和注水技术和不稳定注水技术。注水强度控制在2.0m3/m.d以下,并根据油藏动态不定期进行注采调整。2.2.3　孔隙-裂缝型渗流区

　注水动态介于孔隙与裂缝之间,水线推进速度0.5~2.0m/d。油井见效后有半年的稳产期,然后见到注入水,主要分布于王窑区中部、坪桥区中西部和侯市区东北部。

　对于该类型的地质单元,采用多种类型的注水方式相结合,注水方式介于孔隙型和裂缝型注水方式之间。

　2.3　注水剖面调整技术

　安塞油田油层非均质性较强,油层的剖面非均性导致注水井剖面吸水不均,降低水驱油效率(李军利,2000。通过对注水井吸水剖面的测试,发现不吸水层段及吸水比大的层段,对不吸水层段进行增注措施或对吸水比较大的层段进行堵水措施,或者对注水井进行分注隔注措施,从而达到注水井的整体吸水效果比较均匀。安塞油田近年的吸水剖面不均现象逐年增多,通过增注、堵水或分隔注水后,井组产能可以提高15%~30%。

　王25-13水井2004年测得该注水井长61-2

　1层

　不吸水,长61-3

　1层和长621层吸水较好,2005年6月

　对该井实施井下分注措施,对长61-2

　1层注20m3,长

　61-3

　1层和长621层注20m3,控制上下层位的注入水量,措施后该井组效果比较好,井组含水缓慢下降,井组产能上升(图2。

　2.4　注采井网优化技术

　2.4.1　沿裂缝注水及排状注水技术

　由于地层微裂缝的存在使得主向油井很快见水水淹,侧向油井见效程度低,对于这种情况对主向油井进行转注,沿裂缝注水,侧向油井充分受效,水驱效率提高。多条裂缝注水可以形成排状注水(张明禄等,2000。

　2.4.2　优化注采井网,油井见效快,受效均匀,避

　免了裂缝型水淹

　安塞油田微裂缝发育方向一般为NE51.50°~ NE70°(李恕军,2002,王窑区块塞130井区采用矩形井网(图3,该矩形井网的一条边与该裂缝线方向一致,而油井不在该方向上,所以就避免了裂缝型水淹,从目前塞130区块水淹的4口油井来看,水淹油井均为不规则井网,水淹油井位于水线方向,所以该矩形井网对于裂缝发育、水驱不均的塞130区块比较适用。

　117

　第1期

　金拴联等:安塞油田注水开发技术研究

　图2　王25-13井组注采曲线

　F ig.2　T he injection reco ver y histo ry of W ang 25-13well gr

　oup

　图3　安塞油田塞130区块开发井网图Fig.3　S130w ell field ex ploitatio n well net wo rk

　118

　西　北　地　质

　N ORT H W ES T ERN GEOL OGY

　2008年

　3　主要认识及结论

　(1注采调控技术是有效开发安塞特低渗透油田的重要手段,是提高单井产能、采收率和开发经济效益的根本措施。

　(2超前注水是提高特低渗透油田开发效果的有效方式。当超前注入孔隙体积倍数达到0.5%以上时,油井投产即见效,达到减缓油井初期递减、提高单井产能的目的。超前注水井组相对于未超前注水井组产量递减率降低10个百分点以上。

　(3根据储层特征及油田动态将安塞油田分为裂缝型、孔隙型和孔隙裂缝型等3类注水地质单元,并采取沿裂缝注水、强化注水、不稳定注水等相应的注水方式。

　(4由于油层的非均质性导致的吸水剖面不均现象,可以通过增注和堵水技术提高注水剖面吸水比,改善吸水状况,提高开发效果。

　参考文献(References:

　王道富,朱义吾,李忠兴,等.鄂尔多斯盆地低渗透油气田开发技术[M].北京:石油工业出版社,2003:132-136.庞宏伟,邓江洪,等.安塞油田裂缝特低渗透油藏注水开发的思考[J].江汉石油职工大学学报,2002,15(3:23-

　24.

　赵国谕,宫伟,等.安塞特低渗透油田注水开发效果分析[J].油气地质与采收率,1996,6(4:27-28.

　朱玉双,孔令荣,曲志浩,等.注水开发并非安塞油田长6油层低采收率的主要原因[J].石油与天然气地质, 1997,18(3:221-223.

　张莉,杨亚娟,张玉玲,等.陕甘宁盆地川口油田低渗透油藏长6油层裂缝特征[J].西北地质,2002,35(2: 41-45.

　李军利.南泥湾油田开发特征及工艺对策分析[J].西北地质,2000,33(3:42-47.

　张明禄,张世富.安塞油田反九点面积注水开发调控措施分

　析[J].低渗透油气田,2000,5(1:36-37.

　李恕军,柳良仁,熊维亮.安塞油田特低渗透油藏有效驱替压力系统研究及注水开发调整技术[J].石油勘探与开发,2002,29(5:62-65.

　W A N G Dao fu,ZHU Yiwu,L I Zhongx ing,et al.T he methods fo r the development of lo w permeabilit y oil and g as field in o rdos basin[M].Petr oleum Industr y Pr ess,Beijing,2003:132-136.

　P A NG Hongw ei,DEN G Jiang ho ng,et al.Some reco gnition on w ater flooding in fractur al and low perm eable reser vo ir,Ansai oilfield[J].Jo ur nal of Jianghan Petr oleum U niver sity of Staff and W or kers,2002,15

　(3:23-24.

　Z HA O Guo yu,GO N G W ei,et al.Water floo ding effect ana ly sis of A nsai o ilfield with ex tr a lo w permeabilit y [J].Petr o leum G eolog y and Recov ery Efficiency, 1999,6(4:27-28.

　Z HU Y ushuang,K O N G L ingr ong,Q U Zhihao,et al.

　Analysis o f oil displacement efficiency of Chang6 reser vo ir in W angy ao and Ping qiao ar eas of A nsai oilfield[J].O il&Gas Geo lo gy,1997,18(3:221-223. Z HA N G L i,Y AN G Yajuan,ZHA N G,Y uling et al.

　Char acter istics o f fractur es of Chang-6lo w-per meability r eserv oir in Chuanko u o il field,Shan-Gan-Ning basin[J].N o rt hw ester n G eolog y,2002,35

　(2:41-45.

　L I Junli.T he character o f oilfiled development and the ana ly sis o f pr ocess solutio ns,N anniw an o il field[J].

　No r thwester n Geolo gy,2000,33(3.

　Z HA N G M inglu,ZA N G Shifu.T he contr ol measur ement ana ly sis o f inver ted nine spo t wat erfloo d in nineth blo ck o f A nsai o ilfiled[J].L ow Pew meabily r eseavo ir s, 2000,5(1:36-37.

　L I Shujun,L IU L iangr en,XIO N G Weiliang.T he effective dr iv ing pr essur e system study a nd adjustment techniques of w ater floo ding in A nsai oil field[J].

　Petr oleum Explor atio n and Dev elo pment,2002,29

　(5:62-65.

　119

　第1期

　金拴联等:安塞油田注水开发技术研究

　西　北　地　质

　 N ORT H W ES T ERN GEOL OGY

　2008 年 120 Study on the Techniques f or Waterflooding in Ansai Oil field 1 1 1 1 JIN Shuan -lian , JIA N G Yuan-zheng , YA N G Q iu-lian , SU N Y an-ni , 1 2 Q U Chun-xia , LI K e-y ong ( 1. Exp lorati on & Devel op ment R esearch I nsti tut e, Changqin Oilf ield Comp any , X i ’an 710021, 2. Dep ar tment of Geol ogy , N ort hw est Univer sity , X i ’an 710069 Abstract: T he charact erist ics of Ansai ext ra low per meabilit y oil f iled are the st rong het er ogeneit y of reservo irs , t he big start ing pressur e dif ference and driving pr essure g radient , t he nat ural fract ure development and t he declining pr oduct ivit y index af t er w at er breakthroug h. T hese f act ors are show ing increasing negat ive ef f ect s on w at er flo oding in Ansai oil f ield. Based o n the years of ex periments t hat have been perfo med in Ansai oil f ield , the opt imizat ion of the w at er -injection par am et ers , the classif icatio n of fine w at er inject io n unit s, t he modif icat ion of w at er-inject ion prof ile and t he opt imizat io n of t he injectionpr oduct ion pat t ern w er e perf orm ed. Basic methods and main f eat ures of the ex plorat ion o f Ansai Oilf iel d w er e co ncluded; t he t im ing o f advancing w aterf looding and w el l st ar tup w ere proposed; the methods and feat ur es of enhanced w at er inject ion and unst able w aterf looding w as reached ; the key mot hod of t ripl icate fine wat erfl ooding as a countermeasure f or reservo ir het er ogeneit y w as bro ug ht f orw ard; t he pr act ical applicat ion of sect ion adjust ing and w ell net patt ern opt imizat ion w as analyzed and evaluat ed. , T he result s may pr ovide ref erent ial t echnical experience and guidance t o fut ur e oil f iel d ex plo ratio n. Key words: Ansai Oilf ield; advancing w at erf looding ; w at erflo oding param et ers; w at er floo ding sect ion; w aterf looding unit 《 岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》译文集介绍 《 岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》一书的作者 A . J. N aldr et 是加拿大多伦多大 学的终身教授, 加拿大皇家科 学院院士, 一生致力于岩浆铜 镍硫化物矿床的研 究。这本书对全世界重 要的岩浆铜镍硫化 物矿床和铂族金属 矿床进行了阐 释, 并对该类矿床的研究进展进行了全面讨论, 是一本非 常重要的参考书。

　该书主要从岩浆铜镍铂族金属矿床 成矿的视角, 对该类矿床的成矿特征和成矿机制进行了卓有 成效的探讨。

　全书共分为 十章, 插图 300 余幅。第一章概述了岩浆硫化物矿床的分类和对矿床成因的 认识; 第 二章是理论研究, 特别评述了近 10 年 来在岩浆铜镍硫化物矿床成因研究中, 硅酸岩熔融体中硫的溶解度的概念和影响因素; 第三章至第八章分别介绍了与科马提 岩有关的矿床、与溢流玄武岩火山作 用有关的矿床、俄罗斯贝辰加地区矿床、加拿大沃尔斯贝矿床、中国的金川矿床、加拿 大的萨德伯里矿区矿床等六类各种典型 矿床的特征及其成因认识; 第九章专门介绍了铂族元素矿床 ; 第十章总结了岩浆铜镍 及铂族金属矿床的成 因认识, 并对利用其成因认识指导 矿床勘查进行了思考。同时, 在这本译著中, 还收录了大英自然博物 馆中亚和俄罗斯矿物原料研究室的 A . Y akubuchuk 博士两篇 有关中亚成矿地质构造演化和俄罗斯诺里尔斯克岩浆铜镍硫化 物矿床新进展的论文, 以及加拿大地质学会在 2001 年组织召开的地幔柱学术研讨会论文集 《 地幔柱: 它们的地史证据》中 的“ 古地幔柱识别”一文。

　《 岩浆硫化物矿床的地质、地球化学和勘查》译文集是征得 A . J . N aldr et 教授的同意, 作为参考资料使用, 预计在 2008 年上半年译出, 欢迎广大科技工作者参考。

　( 西安地质矿产研究所　乔玉兰