1、低滲透油藏增壓注水技術應用實踐賈云飛1 封永利2 游龍潭2（1. 勝利石油管理局油氣管理處 2. 勝利油田有限公司現河采油廠）摘 要 低滲透油藏注水井大多啟動壓差大，要求注水壓力高，注水難以達到配注要求，其結果是地層能量得不到有效補充，注水效果不理想。受平面非均質性的影響，整體增壓運行成本高，效率低。通過單井裝增壓泵的增壓注水方式，可以有效提高注水量，促進油井見效增產，達到提高低滲透油田注水波及效率和采收率的目的。關鍵詞 低滲透油藏 增壓注水 增壓泵 效果分析低滲透油田注水井注水困難的原因很復雜。除深層鉆井的污染因素、水質影響之外，還有2個原因：一是地質條件比較差，滲透率比較低，吼道半徑小。根

2、據注不進水的井分析，多數是受沉積因素控制，分布在構造邊部或局部物性變差地區；二是對一個具體異常高壓性質油藏來說，一打開油層在短時間內釋放很多的能量和壓力，就可能引起地層結構的“塑變”。近年來，現河采油廠通過有選擇性地對重點難注水井采取單井裝增壓泵的增壓注水方式，不僅有效提高了注水井的單井注水量，而且通過注水量的增加，油田水驅動用儲量提高了，注水狀況得到了改善，對應油井產量得到了明顯的提高。*1 增壓注水泵技術特點及適應性根據注水井配注水量的需要，引進兩種型號的高進高出增壓注水泵，主要技術參數見表1。表1 增壓注水泵技術參數型號結構型式吸入壓力/排出壓力/MPa理論排量/（m 3/h ）電機功率

3、/kW 3ZY -7/40液力平衡泵2536407. 150373ZY -3. 7/16-35雙作用往復泵16403. 737 由表1看出：排出壓力最高40MPa ，完全可以滿足低滲透油田注水開發的需要。選擇史3-8-93井作為增壓注水試驗井。該井2001年1月混氣水徹底洗井后轉注，開井后注水油壓30MPa ，日注水量1m 3。該井欠注的根本原因在于儲層物性差，對這類井采用常規洗井、酸化措施難以完成配注。當月在該井采用3ZY -7/40型增壓泵進行了單井增壓注水試驗，增壓后注水壓力由30MPa 上升到33MPa ，日注能力由1m 3上升到21m 3。現場試驗表明，通過井口增壓提高水井的注水能力

4、是可行的。2 應用實踐2. 1 實施原則通過增壓注水井現場試驗成果及儲層敏感性試驗，針對注水井井口增壓注水技術制定了以下幾方面的實施原則：根據注水指示曲線確定破裂壓力，控制增壓注水壓力不超過油層破裂壓力；油水井連通關系好，井組控制可采儲量至少在8×104t 以上；必須考慮所在單元的地應力分布和裂縫走向等因素，提高注水驅油效率；為確保增壓注水后，套管承壓在許可范圍內，必須事先計算出套管最薄弱處的抗內壓強度，該強度必須滿足最高井口注水壓力；穩壓注水，防止注水量出現大的波動。2. 2 實施規模在史103井增壓注水技術成功應用的基礎上，在史深100西部、牛20等斷塊的36口井上開展了增壓注水

5、試驗工作。8斷塊油氣田2004年9月 FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD 第11卷第5期*收稿日期 2004-04-28第一作者簡介 賈云飛，工程師，1995年畢業于西南石油學院采油工程專業，現從事油氣田開發管理工作，地址（257002）：山東省東營市，電話：（0546）7661035。2. 3 測試資料的解釋史深100斷塊5口井注水指示曲線解釋成果見表2。表2 注水指示曲線解釋成果井號啟動壓力/MPa 拐點位置壓力/MPa 注水量/（m 3/d ）吸水指數/（m 3/d MPa ）拐點前拐點后史10429. 137. 0373. 35. 4史10335. 535.

6、0257. 99. 9史3-2-734. 838. 0388. 252. 8史3-6-733. 738. 5336. 319. 5史深10029. 637. 5706. 817. 3由表2分析可知：各條曲線都明顯地出現了拐點（破裂壓力點）；各拐點對應的壓力與地層破裂壓力十分接近，平均37. 5MPa ；各井啟動壓力很高，一般在30MPa 以上；拐點壓力所對應的注水量為2570m 3/d ，不能滿足配注水量。2. 4 裂縫形態及其擴展趨勢分析在超高壓注水條件下，所產生的裂縫的擴展速度和最大長度對高壓注水的最終效果有著極為重要的影響。斷裂力學的研究成果表明：當如下方程得到滿足時，裂縫將擴展。P 1

7、=+UE /2（1-）r f 式中，P 1為裂縫末端的壓力；為垂直于裂縫的地應力；U 為裂縫表面能；E 為彈性模量；為泊松比；r f 為裂縫長度。式中關鍵因素是垂直裂縫的應力。當注入壓力和注入速度超過地層承受的吸收能力時，一條短的裂縫便開始產生。如果注入壓力和注入速度繼續提高，初始裂縫就可能變寬和向前延伸或沿垂直方向產生新的微細裂縫。每次原有裂縫的擴展或誘生新裂縫的產生，都使各方向的應力得到一次暫時的相對平衡。因此，從理論上講，消除了原生裂縫影響外，在注入壓力、注入速度穩定條件下，人工裂縫的延伸擴展是很有限的。史深100等斷塊超高壓注水以來，日注水量一般穩定在3070m 3，未發現水淹、水竄現

8、象。3 增壓注水效果分析增壓注水技術實施后取得以下3個方面的顯著效果。注水量和吸水指數大幅度提高，改善了低滲透油田的注水狀況。根據36口增壓注水井的統計，這些井增壓注水前注水量394m 3/d ，平均單井注11m 3/d ，增壓后注水增加到2105m 3/d ，平均單井56m 3/d ，為增壓注水前的5. 5倍，吸水指數增加13倍，累積增加注水292419m 3。增壓注水的低滲透單元注水狀況得到了很大的改善，達到配注要求的井由原先占總數的22. 2%提高到62. 5%。吸水層數和吸水厚度增加，提高了油田水驅動用儲量。高壓注水條件下，注水壓差增大，因此產生了微裂縫，改善了近井地帶的地層滲透性，相

9、當一部分原來不吸水的層段注進了水，使注水井的吸水層數和厚度都有了明顯提高。油井受效明顯。增壓注水區塊地層壓力穩定或出現壓力恢復，45%左右的對應油井生產狀況穩定，18%的井明顯受效，15個井組的22口油井出現增產效果，累積增產15972. 94t 。4 結論與建議（1）區塊局部水井增壓不必進行整體注水管網的升壓改造，可充分利用原設備流程，避免了材料的再投入；可在供水30MPa 的基礎上直接將壓力舉升到40MPa ，節約了能源。（2）對于敏感性較強的低滲透儲層，杜絕了化學增注方法中二次沉淀造成的污染。（3）確保高水質注水，保持油層具有穩定的吸水能力。改善水質，減輕增壓注水井深層污染是保護低滲透油藏有效注水的關鍵之一，也是開發好低滲透油田的根本保證。（4）高壓注水井套管損壞的情況在大慶、扶余等油田時有發生，下步應結合勝利油田的實際情況，加強超高壓注水條件下套管損壞機理的研究。（5）加強高壓注水形成裂縫延伸方向