摘要：当前，低渗透油田的开采成为多数油田企业开发中的重要研究和实践方向。这一进程中，部分油田采用超前注水形成的较好的油藏驱替系统，收到了较好的效果。超前注水技术是通过对采油作业的合理节点控制，有效避免因开采后地层压力下降过快而对油藏渗透率产生影响，为后期稳定、高效开采的奠定基础。本文就超前注水技术的应用原理进行了阐述，并以吴起油田为例，对超前注水方案设计及应用效果进行了分析，将为我国特低渗透油田的高效开采提供实践参考。
关键词：超前注水；应用；低渗透油田
近年来，伴随着国民经济的快速发展，石油在一次性能源消费中的占比逐步，而这一趋势致使我国的原油生产的压力不断的上扬。同时，油田企业的发展进程中，面对越来越严峻的国际原油环境和国内资源现状，提速增效成为油田企业发展的必由之路。而采油技术作为这一油田生产效能提升的重要支点，其应用水平将直接决定了油田企业发展的效能。不可忽视的是，部分油田的开采难度逐年升级，特低渗透油田的开采问题越发地突显出来，其需要充分借鉴国内外先进的技术模式和经验，优选出可续的开采技术，提升原油的采出率。吴起油田通过确定最优井网井距和注水时机，详细计算注水的各项参数，实现了超前注水在特低渗透油田中的应用，收到了较好的效果。
1.超前注水技术的应用原理
当前，我国低渗透油田的开启日益的常态化，而这一油藏的结构特征，导致其在不施加技术干预的情况下，未能实现自然产能。超前注水技术是通过对采油作业的合理节点控制，有效避免因开采后地层压力下降过快而对油藏渗透率产生影响。超前注水充分利用了正式投产前的时间，向地层中注水从而有效提高油层的初始压力，这一技术的应用时，在超前时间内只注不采，从而使得地层的压力梯度升高，加快了原油的渗流速度，并形成较为有效的驱替系统，为后期稳定、高效开采的奠定基础。吴起油田通过超前注水技术的应用使得油藏中原本不渗透、不流动的原油开始有了改变，油层的相对渗透率得以很好的提升。
2.超前注水在特低渗透油田中的方案设计
2.1 超前注水的井网井距设定
基于超低渗透油田的采液指数和吸水指数，吴起油田将最优井网系数设定在9左右。对油藏采用菱形反九点面积注水方式，这种注水方式有效地改观了传统正方形反九点法容易导致水淹和水窜的现象，且有利于压力驱替系统的形成。同时这一井网井距的设定方式也具有较大程度上的机动性，当超前注水作业的一次发生水窜现象时，可通过角井的转注形成新五点法井网。根据吴起油田可形成裂缝的方向，这一菱形反九点超前注水网的井距设定在480米左右，排距设定在160米左右。
2.2 超前注水的注水工艺设计
吴起油田的超前注水工艺所采用的偏心分注技术，这一技术在注水工艺的实施中可实现对油藏任意层的投捞、测试等作业。偏心配水器与底部球座、油管、上提解封、下体解封共同构成了注水作业的管柱结构。而在实践中，发现采用分层注水的工艺管柱在作业中容易发生井斜、油管的结诟、结蜡等状况，给施工作业带来了一定的影响。同时，随着其井下注水深度的不断向下，投捞的成功率也会进一步的降低。
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2.3 超前注水的工艺参数设置
超前注水的压力控制和时间控制的优劣将直接影响到低渗透油藏后期开发的难易。而不同类型的油藏、不同开发阶段又呈现出不用的注水时间节点控制和注水压力的调节。吴起油田是典型的超低渗透油田，长4+5、长6层平均孔隙度为9.01%，平均渗透率为 3.94mD，平均油层深度为2000m左右，平均油层厚度13.52m。在超前注水作业中，应对压力水平和累计注水量进行参数的计算和设定。对于吴起油田的特低渗透油藏而言，油藏压力几近饱和，这就导致开采开始后在溶解气挥发之后，压力出现波动。因此，对注水压力的界限和油藏压力的下限应为储层中的含气饱和度，且这一饱和度需低于气体流动的饱和度。因此根据公式得出，吴起油田的合理地层压力保持为1.074；累计注水量的确定需根据物质平衡方程来进行计算，后得吴起油田的累计注水量为0.52×104m3。
3.超前注水在特低渗透油田中的应用效果
3.1 单井产量提高
对采用超前注水技术和采用滞后注水技术进行比较发现，吴起油田采用超前注水的周围受益油井在投产初期要比采用滞后注水技术的油井原油产出量高七成。而随着油井投产时间的不断拉长，其原油常量开始在注水9个月后呈现出较为明显的下降趋势。下降幅度接近最初产油量的四分之一。而后对注水量进行了优化调整，使得采用超前注水技术的又将产量得以稳步的回升。吴起油田的平均单井日产可以达到3.81m3且含水量平稳，超前注水的应用效果明显。
3.2 地层压力提升
对区域历年地层压力测试数据的分析表明，吴起油田采用超前注水技术后，投产初期使得地层的压力比原始地层压力高出见5-6个百分点。而后地层压力呈现出缓慢的下降趋势。直至3年后，地层压力才缓慢开始回升，最终，注水地层的压力恢复至11.4MPa，这一数据和采用滞后注水作业的地层相比高出20多个百分点，采用滞后注水技术的地层压力只维持在8.0MPa左右，超前注水技术应用的效果显著。
综上所述，强化采油工程的技术研发与应用以提高采油的采收率以及达成油田最优采收效益是油田技术发展的重要内容。吴起油田通过采用超前注水实现了对特低渗透油田的高效开采，有力地践行了这一策略。而这一进程中，超前注水技术应用中问题的解决和技术的提升是一系统化问题，需在多效渠道地共同促成才可有效实现。超前注水技术实践中，应结合技术应用信息模拟、采油技术现场管理等策略，助推超前注水技术应用的上档升级，实现超前注水技术应用条件下特低渗透油田开采效能和企业效益的双提升。
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论文作者:王永兵,王林,贾宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/22
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