注水指示曲线在碳酸盐岩油藏的应用研究

曹宏(塔里木油田东河油气开发部，新疆库尔勒841000)

0 引言

注水技术是碳酸盐岩油藏生产过程中最经济、最有效的手段，注水试验是生产中必不可少的前提条件，可以对早期试油进行研究，有助于生产计划书的确定和调整。随着注水规模的越来越大，注水效果变差井和失效井也随之增多，使得注水过程中的水量调整以及后期措施变得尤为重要。因此，将注水指示曲线应用在碳酸盐岩油藏的生产中是必然趋势，获得了良好的效果。

1 碳酸盐岩油藏早期注水试验

1.1 注水试验目的

由于油藏类型无法完全确定，所以，注水试验被广泛的应用在油藏开发前是必然的，可以通过对比注水试验区和非注水区的开发动态，进而确定此油藏是否有水[1]。同时，注水试验可以帮助油藏开放方了解如何有效实施注水生产，并维持压力水平在合理范围内，总结油藏注水技术和生产规律，并根据获得的试验数据对油藏的地质、工程以及采油过程等进行系统的研究，为油藏的开放提供必要的数据参数。

1.2 合理选择注水层

注水层的选择需要满足复杂油藏的注水试验要求，要具有较强的适应性，以此保证注水试验效果。注水法通常适用于储备中的大量油藏边缘地，尤其是针对层状的碳酸盐岩油藏，使用边缘注水技术是最佳的生产方式。从碳酸盐岩油藏的物理特性方面来看，目前主要有以下几种方法可以选择，注水层选择要在测试区域的边缘底，同时要采用水平注入方式；另一种方法则是在储油层底部进行水平注入[2]。

2 注水指示曲线在碳酸盐岩油藏的应用

2.1 判断井底垮塌，指导冲砂及酸化措施

碳酸盐岩油藏在开发过程中经常出现供液能力突然变差的现象，就需要使用到试注水的方法去验证油井底，进而为后期的冲砂及酸化措施给出指导。如果在试注水过程中出现注水困难问题，注水指示曲线的显示斜率会和前期相比出现明显变化，以此为依据可以判断油井底是否存在垮塌或者严重污染等。在注水指示曲线的辅助下，油井注水试验工作人员可以准确的判断油井底的吸水能力，进而根据注水指示曲线的变化指导冲砂及酸化措施的具体实施和调整[3]。例如，碳酸盐岩油藏的首轮注水为2030m3，注水后的油套压力为8/22MPa，第三轮注水在达到1800m3时油套压就达到了16.7/28.6MPa，表现出明显的注水困难问题，通过分析注水指示曲线的变化规律，判断油井底可能发生了坍塌现象。另外，注水指示曲线可以判断酸化措施的有效性，如果在对油藏实施了冲砂酸化操作以后，注水指示曲线斜率出现明显下降，则证明酸化操作有效，可以起到解除污染的作用，维持生产稳定。

2.2 判断油藏近井通道差，为大型压裂及水力扩容提供指导

注水指示曲线在盐酸盐岩油藏中的应用，可以为油藏大型压裂及水力扩容提供必要指导，有效解决油藏注水变差的问题。部分油藏井的近井地带置换空间减少，通过注水指示曲线可以显示油藏注水期间远井地带的泄压通道，而且表现出较大的启动压差，进而导致油藏中的原油无法被正常置换出来，可以通过大型压裂及水力扩容的方式去解决注水变差的问题[4]。例如，某碳酸盐岩油藏开采井在大型压裂操作前累计注水量达到14900m3，产液量达到了7322t，累计产油6815t，注采比为2.03。在实施大型压裂操作以后，油井的日产液量达到76t，其中含水量为6.2%，产油效果良好，大型压裂措施效果显著。待油田能量下降后再次使用注水操作补充能量，水力扩容前会在注水压力到达20MPa后出现第二个吸水段，而水利扩容后出现吸水段时，注水压力会下降到15MPa，且第一段的注水指示曲线斜率会比扩容前小，第二段的注水指示曲线斜率与扩容前相当。由此说明，水利扩容操作可以有效提高第一段的注水渗透率，有效改善了第一段与第二段之间的连接通道。

2.3 判断油藏远井通道差，为大型压裂提供指导

注水指示曲线可以通过观察斜率的变化和走向趋势去判断油藏远井的通道差，同时可以结合完井期间的酸压、测井曲线等资料，为后期提高注水压力、加大注水量提供数据支持，为储集体结构的判断以及寻找新的储集体提供正确的指导。以某油藏远井为例，在酸压完井后，其酸压最高泵压达到70MPa，可表明存在裂缝发育，但是生产后出现供液不足的现象，并且在注水过程中表现为起压快，注水指示曲线的斜率则表现出较大的情形，可以判断出储集体规模有限，油藏远井的通道不畅通[5]。在后期生产过程中，采用了大型压裂操作，压裂后的增油效果良好，生产过程趋于稳定，同时在后期的注水操作中也不会发生起压状况，大型压裂有效的沟通的油藏远井的新储集体，为注水扩散提供了畅通的通道。

2.4 解决油水界面抬升、近井可置换原油减少问题

碳酸盐岩油藏的注水周期增加，会导致油井的前期能量减弱，如果注水量远远超过采出量时，依然持续注入，就会导致油水界面抬升，注水效果也会随之变差，此时的注水曲线斜率会显示出明显的增大现象，并且逐步增大，进一步说明油层的吸水能力再不断下降，吸水指数变小。针对这类油井而言，可以通过转轴、深抽等措施去加大生产压差，致使油水界面降低，例如，某油井酸压完井，开采期间的产液、压力下降较快，之后开始了注水并生产，在多轮注水后则表现出含水能快速下降问题，吸水能力下降，生产效果变差。通过分析注水指示曲线，其斜率比首轮注水时有较大的差距，斜率明显增大，在开展转抽和深抽以后，油田的生产期液量逐渐稳定，生产效果维持了平稳。

3 注水指示曲线的应用总结

现阶段，注水技术是碳酸盐岩油藏生产的主流技术之一，而注水指示曲线的合理应用可以显著提高油藏生产效率，并为油藏生产中出现的问题提供正确的参照，有助于生产人员结合曲线斜率变化规律找到问题的具体原因，进而制定合理、科学的应对方案。首先，油藏生产人员可以在初期注水的时候，结合钻井施工中的漏失情况和自喷期间的生产情况，为后期的注水量调整提供一定的参考。其次，在碳酸盐岩油藏生产过程中应用注水指示曲线，可以有效的反映出油井底部的受污染程度以及吸水能力，如果注水指示曲线斜率出现突然增加的现象，则可能该油井井底存在垮塌或者砂埋问题，可以为冲砂酸化提供指导[6]。最后，注水指示曲线的应用可以为注水困难的油井提供必要的指导帮助，可以帮助生产人员判断近井、远井通道的畅通效果，以便为后期的大型压裂以及水力扩容操作等提供指导。

4 结语

综上所述，注水指示曲线在碳酸盐岩油藏中的应用具有很高的价值，不但可以判断一些井下的垮塌和砂埋问题，而且可以为大型压裂和水力扩容等操作提供必要的指导，进而提高油井的吸水能力和产油水平，有助于碳酸盐岩油藏的生产发展，维持稳定的生产过程。