王柳 白鹏飞 姜雨省 刘铁明 魏春平

摘要：不同油藏的储层特征不同，有的油田不适合分注的注采方式。现详细介绍海上油田储层的特征，对现有的数种注水工艺进行适应性分析，并探讨分层注水的可行性，对相类似的油田的工艺设计起到了示范作用。

关键词：储层特征;分层注水;可行性

0    引言

不同的储层对油气的开采影响不同，清楚地分析储层的情况，有助于帮助我们合理安排设计油田的开发方案。本文以海上油田为例，介绍其储层特征，并根据储层特征寻求最佳的油气开采方案。

1    海上油田储层特征

1.1    储层概况

馆陶组地层厚度在250～373 m，为新近系完整沉积旋回的下部粗段，底部以一套燧石砾岩层与下伏地层呈角度不整合接触，是区域岩性对比标准层。向上过渡为灰白色砂砾岩、中细砂岩与灰绿、紫红色泥岩不等互层，与上覆明化镇组呈整合接触。泥岩颜色均匀、质纯、较软，吸水较强;细砂岩成分以石英为主，长石次之，细粒为主，少见中、粗粒结构，次圆状，分选中等，泥质胶结、疏松;含砾不等砾砂岩成分以石英为主，长石次之，砾石含量15%～20%，为石英砾，砾径1～2 mm，颗粒呈次圆—次棱角状，泥质胶结，十分疏松，钻井岩屑呈散粒状;砂砾岩成分以石英为主，砾石含量70%，砾径1～5 mm，其他成分为中粗粒，次圆—次棱角状，分选差，泥质胶结、疏松。

馆陶组上段以中细砂岩为主，砂岩成分以石英为主，长石次之，细粒为主，少见中、粗粒结构，次圆状，分选中等，泥质胶结、疏松;下段以砂砾岩为主，砾石含量15%～20%，为石英砾，砾径1～2 mm，颗粒呈次圆—次棱角状，泥质胶结，十分疏松，钻井岩屑呈散粒状;砂砾岩成分以石英为主，砾石含量70%，砾径1～5 mm，其他成分为中粗粒，次圆—次棱角状，分选差，泥质胶结、疏松。

1.2    储层分布特征

馆陶组为辫状河沉积环境，河道宽度较明化镇组加大，平面连通性增强，上部Ng1-1砂组砂岩厚度小，横向分布范围相对较小，Ng1-1a平均砂层厚度4.5 m;中部Ng1-2/Ng1-8砂组砂岩厚度大，平面分布稳定，平均砂层厚度10～24 m;下部Ng1-9和LNg砂组平均砂层厚度5～7 m，横向连通性差，受羊二庄断层控制，断层下降盘即工区北部河道宽度大，储层相对发育连片，断层上升盘即工区南部河道相对较窄，储层厚度相对小，连片性差。

1.3    油气分布及类型

馆陶组纵向上油层主要分布在Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-9和LNg砂组，分布较为集中;油层平面分布稳定，可对比性强，连通性好，除Ng1-3和Ng1-4砂组具有较统一油水界面外，其余砂组都具有独立的油水界面。油层分布主要受构造控制，为受岩性影响的层状构造油气藏。

1.4    温压系统

DST测试资料表明，油田该井组具有正常的温度和压力系统。

1.5    流体性质

C/D开发区新近系原油主要为重质常规油，原油性质具有“三高三低”的特点，即高密度、高黏度、高胶质沥青质，低凝固点、低含蜡量、低含硫量，说明海上合作区的原油经过长距离运移聚集成藏，属于次生油藏。其中，明化镇组地面原油平均密度0.923 g/cm3，原油黏度平均86.02 mPa·s，凝固点-11.7 ℃，含硫量0.3%，含蜡量12.2%，胶质沥青质含量33.62%;馆陶组地面原油平均密度0.942 g/cm3，平均原油黏度170.36 mPa·s，凝固点-10.9 ℃，含硫量0.30%，含蜡量6.66%，胶质沥青质含量36.5%。

天然气为溶解气。据D-2井馆陶组上段油组溶解气的实际气分析：天然气相对密度0.583 0 g/cm3，甲烷含量96.61%。

地层水属碳酸氢钠型，由浅至深，地层水矿化度呈逐渐增大趋势。

2    现有分注工艺适应性分析

（1）管柱结构与油藏的针对性差，不能实现精细分层。

油藏开发进入中后期后，由于油藏沉积的非均质性和开采过程中油层水流状况的不均匀性，开采层间差异更加突出，层间干扰更加严重，纵向上吸水量不均衡，使注入水沿高吸水层突进，形成无效循环、无效注水。而低渗透层则达不到配注要求，不能有效提高地层能量，致使储量动用不均衡，造成剩余油分布零散，主要存在于油田边、角、高点、低渗透层等。采出程度不能大幅提高，既造成很大浪费，采收率又低。水驱开采难度增大，驱油效果低下。因此，必须进一步细分层系，提高低渗透层、薄夹层油层的动用程度。单管笼统注水和平行双管三层注水的方式无法实现精细注水，必须改进分注工艺才能实现有效注水，提高采收效率。

（2）现有注水管柱井控措施不完善。

海上油田注水管柱暂无井下安全阀或其他井控工具。井控工具是井中流体非正常流动的控制装置，海上生产设施发生火警、管线破裂等非正常情况时，能自动关闭，实现井中流体的流动控制，是海上完井生产管柱的重要组成部分。

（3）平行双管分注井管柱结构复杂，检换管柱程序复杂。

平行双管分注管柱需采用专用的双油管座双卡瓦和双油管吊卡，起管柱过程中，油管卸扣需用撬杠撑开油管便于坐卡瓦，用手工管钳或麻绳卸掉一根油管后，再用油管钳卸掉另外一根油管，程序相当复杂，费时费工。

（4）注水管柱无有效防砂措施，停注后容易返吐。

现有分层注水工艺不能适应中高滲透出砂油藏分层注水。由于海上油田分层注水工艺没有有效的防砂措施，油层出砂现象严重，大排量注水和提液，易造成油层激动出砂。注水井在正常注水时一般不出砂，但一旦停注或测试维护就会大量出砂，从而堵塞注水通道，导致注水困难，甚至注不进水，造成砂埋。

3    分层注水可行性分析

海上油田构造是受羊二庄断层控制的大型背斜构造，平面上受羊二庄断层切割，使海上构造分为南北两部分，即C区和D区，主要含油目的层为上第三世纪明化镇组下段和馆陶组1，油藏埋深较浅，深度范围在1 180～1 960 m。

馆陶组为辫状河沉积环境，河道宽度较明化镇组加大，平面连通性增强，上部Ng1-1砂组砂岩厚度小，横向分布范围相对较小，Ng1-1a平均砂层厚度4.5 m;中部Ng1-2/Ng1-8砂组砂岩厚度大，平面分布稳定，平均砂层厚度10～24 m;下部Ng1-9和LNg砂组平均砂层厚度5～7 m，横向连通性差，受羊二庄断层控制，断层下降盘即工区北部河道宽度大，储层相对发育连片，断层上升盘即工区南部河道相对较窄，储层厚度相对小，连片性差。

馆陶组纵向上油层主要分布在Ng1-1、Ng1-2、Ng1-3、Ng1-4、Ng1-9和LNg砂组，分布较为集中;油层平面分布稳定，可对比性强，连通性好，除Ng1-3和Ng1-4砂组具有较统一油水界面外，其余砂组都具有独立的油水界面。从储层特征角度分析，海上油田具备精细分层注水的条件。

4    结语

本文从储层概况、储层分布特征、油气分布及类型、温压系统、流体性质等5个方向，分析了海上油田储层特征以及现有分注工艺的适应性，发现：（1）管柱结构与油藏的针对性差，不能实现精细分层;（2）现有注水管柱井控措施不完善;（3）平行双管分注井管柱结构复杂，检换管柱程序复杂;（4）注水管柱无有效防砂措施，停注后容易返吐。在此基础上，分析了分层注水的可行性。

[参考文献]

[1] 缪长江.石油化工工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[2] 廖谟圣，杨本灵.世界石油设备发展的新特点及机遇与挑战[J].石油矿场机械，2007，36（9）：1-6.

收稿日期：2020-03-16

作者简介：王柳（1982—），男，河北保定人，工程师，注水项目经理，从事分层注水技术开发工作。