影响油田堵水调剖效果的因素分析

陆水青山

（西安石油大学，陕西 西安 710065）

在油气田开发中，可以根据其指标的变化情况来判断现在的生产状况，从而做出相应的措施和调整。含水率是评价堵水调剖措施效果的重要指标，通过研究油田含水上升规律，可以指导后续合理科学地采取增产措施，从而提高采收率。

1 影响含水上升规律的因素

油田开发指标预测在油田开发工作中具有极其重要的地位。根据油田开发指标的变化特征，可以进行油田开发方案设计和调整，评价油田开采状况等重要工作[1]。然而含水率是评价堵水调剖措施效果的重要指标，通过研究油田含水上升规律，可以指导后续合理科学地采取增产措施，从而提高采收率。

含水上升规律的影响因素分为内因和外因两方面。内因是指地质因素，例如油层渗透率、地层孔隙度等；外因是指开发方面的因素，是指在油气田生产中的一些措施方法对含水上升规律的影响。

在地质因素中，原油的黏度对含水上升规律的影响程度颇高，通常用原油黏度比来表征并划分油田含水上升类型。油水黏度比较小的油藏（油水黏度比低于3），在低含水时期，含水率上升缓慢；在高含水时期，其速度随着含水率增加逐渐变快。油水黏度比约为3的油藏，其含水率上升速度在整个生产过程中几乎保持不变。油水黏度比较高的油藏 (油水黏度比在11～14)，在开发初期低含水时含水率会快速上升，到高含水时期则降低[2]。此外，因为油层中优势渗流通道的存在使得水流优先通过，所以油层的非均质性对含水上升规律的影响也很大。油田非均质性越大，含水上升速度越快。在开发因素中，通过相关的开发调整措施可以有效地控制含水率上升的速度。常用的的调整措施如水驱综合调整、加密井网布置以及聚合物驱等，都可以归类为开发方面的影响。

2 影响堵水调剖效果的因素

油田堵水调剖措施效果的影响因素可以分为油藏地质特征、油田开发状况、注入因素以及施工工艺四个方面。

其中，油藏地质特征方面的影响因素有：油藏有效孔隙度、油层平均渗透率、含油饱和度、层间非均质性、层内非均质性、油藏有效厚度、层内夹层厚度、储量丰度、地层压力以及天然及人工裂缝；油田开发状况方面的影响因素有：井网状况、堵水调剖次数、措施前采出程度、措施前平均含水率以及各井点含水率差异；注入因素方面的影响因素有：堵剂的种类、堵剂的用量、堵剂的浓度以及调剖体系；施工工艺方面的因素有：封堵半径、堵后爬坡压力以及施工排量。

2.1 油藏地质方面的影响

1）油藏渗透率的影响。油层渗透率是影响堵水调剖措施效果的重要因素之一。如果地层渗透率越低，流体流动所需要的启动压力梯度则越大，油层就越难被动用，导致实施堵水调剖技术的难度也越大。所以，堵水调剖措施的效果是随油藏渗透率的减小而降低的。

2）油层厚度的影响。储层厚度的影响可分为中间层的厚度和层内的厚度两个方面。根据某油田17口井的统计，该油层平均中层厚度超过15 m，难以进行封堵。因此，尽管中间层的厚度对措施的效果的影响尚不清楚，但是可以看出，随着中间层的厚度增加，堵水调剖的效果变差。

油层厚度在8～15m调剖堵水的效果都较为明显，但是层内厚度大于15m的井，由于堵剂在注入中受重力作用向下沉积，无法封堵高渗流通道，易造成堵不住情况，影响调剖效果[3]。

3）油藏非均质性的影响。通常情况下，垂向非均质性随着油层厚度增加而变大，水驱开采的难度也增加，从而通过堵水调剖措施来调节层间、层内矛盾的作用也越大。一般用渗透率级差来表述油藏非均质性的强弱，渗透率级差是指单一砂层内最大渗透率（Kmax）与最小值（Kmin）比值：JK=Kmax/Kmin。该值反应了渗透率的变化幅度，值越大则层内非均质性越强。堵水调剖的主要目的是封堵优势渗透通道，提高注水压力，从而达到驱动水流向低渗透层流动启动低渗透区域增加波及系数的目的。当渗透率级差过小时，现场施工时注水压力难以把控，容易造成堵剂对高低渗透层的同时污染，调剖效果不好；当渗透率级差过大时，堵剂难以有效封堵高渗透层，从而不能启动低渗透区域，调剖效果也不好。一般情况下渗透率级差的范围在6到18之间堵水调剖措施的效果较为明显，可以做到封堵高渗透层启动低渗透层的目的。

2.2 油田开发方面的影响

措施前的采出程度可以表征剩余油的多少，采取对策前的平均失水量代表了目前的开发阶段，井组内各井点的失水量差异反映了井网注水与采出量的对应关系以及油位的不一致。因此，这些指标不仅直接影响调剖效果，而且为调剖手段选井选层提供重要依据。另外，井组中的井的方向和井与注入井的间距是影响调堵效果的其他因素。另外，一些反复多次调堵的井，第一和第二轮调堵的效果和有效期长度也不同。

2.3 注入方面的影响

堵剂类型和用量是影响措施效果的重要参数之一，除此之外还要考虑油藏厚度、水淹厚度、油水井井距、注水见效方向、见效时间以及施工排量等方面的影响等，结合油水井开发动态和堵水次数设计分析堵剂用量的合理性。

然而堵剂的用量和浓度与压力和排量都有关，根据施工情况，一般是先进行对爬坡压力的选择。爬坡压力的选择应当适当，过低的压力则不能满足排量以及浓度的要求，过高的压力则会造成低渗透区域堵剂的堆积，对低渗透区域造成污染。堵水效果较好的井组爬坡压力上升幅度一般要大于1.5MP，小于4.0MPa，堵剂浓度大于1.2%，而层间调剖的压力应该控制在2～7MPa，层内则应该控制在2～4MPa为宜。

2.4 施工工艺方面的影响

由于油田的发展，简单的堵水技术不能满足油田发展的需求。现在，许多油田正在从单点剖面堵水调整过渡到区块范围的深度堵水调剖。

3 结语

1） 通过对含水上升规律影响因素的研究，有助于石油工程师分析其理论和实际上升情况的差别，可以得到目前油田开发阶段的好坏，进而指导后续堵水调剖措施的进行。2）影响堵水调剖效果的油藏地质特征、油田开发状况、注入因素和施工工艺因素中，主要的影响因素为油层渗透率、厚度、非均质性等地质因素。但是堵水调剖措施的效果并不是由某一单一因素决定的，所以我们在规划方案时需要考虑所有方面的因素，有重点有主次地进行决策。3）堵水调剖措施要取得优秀长久的效果，则应该以油藏地质研究为基础，方案上科学的合理的优化调堵体系是关键，施工工艺的科学选择是保障。