张礼臻

摘    要：复杂小断块油藏不能形成注采井网，只能利用弹性能量进行开发，在开发过程中得不到有效的能量补充，致使开发效果较差。综合考虑，利用油藏工程方法研究复杂小断块油藏单井吞吐提高采收率技术的适用性及作用原理;采用数值模拟方法研究底水能量、含水阶段、开发状况等因素对单井吞吐的影响，利用正交试验方法对不同的方案进行优选，优化注采参數，形成一套复杂小断块油藏油井单井注水吞吐提高采收率的新技术。

关键词：封闭断块;单井吞吐;提高采收率;方法优化

注水过程和吐水采油过程就是人工储存能量和释放能量的过程。在注水开发油藏中，因注入水沿高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝窜流而使基质、低孔隙度、低渗透带中的油气采出程度低，甚至采不出而成为剩余油[1]，因此采出剩余油是提高油藏采收率的有效途径。

一、封闭断块单井注水吞吐提高采收率机理

单井注水吞吐开发的原理是一个具有亲水性密闭油藏单元，含气饱和度较高，随注入水的增加，地层压力恢复，当油藏压力高于饱和压力时，油层中的游离气将重新溶解，储存一定的弹性驱油能量，为原油的流动采出提供了能量[2];闷井后在油层内，由于油水重力差异，水往下沉，油往上走，油水交换运动二次运移;开井后在地层压力下降过程中原油随水采出，实现改善开发效果，提高油层的采收率的目的。

二、封闭断块单井注水吞吐提高采收率影响因素分析

（一）模型的确定

由于注入油层中的水和油层中的原油的交渗效应是一个长期运动的过程，单次注水的波及半径及洗油效率是有限的，单井注水吞吐每个生产周期按其生产过程又划分为注水、闷井、采油3个阶段[3]。

（1）注水阶段

由于注入水对原油具有驱替作用，随着注入水量的增加，地层中流体饱和度将发生变化和重新分布，总趋势表现为随地层压力的升高，地层大部分区域含油饱和度逐渐下降，井底附近下降幅度最大，地层边界附近含油饱和度稍有上升[4]。

（2）闷井阶段

闷井主要是利用岩石的亲水性，毛细管吸水排油，注入水随地层压力扩散的同时与地层原油发生交换，油水二次运移[5]。

（3）采油阶段

注水吞吐采油过程是能量释放过程，其机理与无能量补充井一次采油阶段能量衰竭法相同。注水后地层含水饱和度增加，油相渗透率相应会减小;注入水大部分聚集在井底附近，注水吞吐的开采特征表现为初期含水高，但随开采时间的增加会逐渐下降，然后再缓慢上升[6]。

（二）影响因素分析

运用数值模拟方法研究不同的注水速度、注入水量、闷井时间、渗透率对开发效果的影响。

（1）注水速度

注水速度影响地层压力恢复的快慢，注水速度越大，地层压力恢复越快，在注水速度一定的条件下，地层压力的变化分为两个阶段：注入水量弥补地下亏空前，地层压力上升较慢，原因是衰竭开采过程中从原油中离析出来的溶解气会随着地层压力的上升逐渐溶解于原油;当累积注入水量大于地下亏空后，注入水量以压缩状态储存于油层中，表现为地层压力迅速上升[7]。

（2）注入水量

以建立的数值模型为基础，分析不同注入水量对注水吞吐效果的影响，通过数值模拟计算得到计算结果如图2所示。

注水过程中，随着注入水量的增加，地层中流体饱和度随地层压力的升高，地层大部分地带含油饱和度逐渐下降，井底附近下降幅度最大，而在地层边界附近含油饱和度则稍有上升。由于油藏含油面积小，注水对地层中流体的影响范围甚至可达100%[8]。

（3）闷井时间

对单井注水吞吐闷井时间优化研究，随着关井时间的增加，地层含油饱和度一直在发生着变化。由于油水交渗过程相当缓慢，地层各处流体饱和度达到平衡所需时间主要受油水毛管力和油层渗透率影响（图3）[9]。

（三）结论与认识

（1）单井注水吞吐主要利用重力分异原理，抬升油水界面并补充地层能量，利用流体压缩产生的弹性能量作为驱动能量。

（2）闷井的时间越长，地层中含油饱和度就越趋于平衡，井底附近的含油饱和度就越高，注水吞吐的效果就愈好。

参考文献：

[1]杨亚东，杨兆中，甘振维，等.单井注水吞吐在塔河油田的应用，天然气勘探与开发，2006.06，VOL29（2）：32-35.

[2]牛正国. 临盘油田复杂封闭小断块实施吞吐采油研究，中国石油和化工标准与质量2014，（06）：111-111

[3]米洪刚，雷霄.涠洲12-1油田注气重力辅助稳定驱替机理研究，石油钻采工艺，2007，10，VOL29（6）：28-31

[4] 张烈辉，刘传喜. 水平地层单井注水吞吐数值模拟， 天然气勘探与开发2000

[5] 张烈辉 冯佩真 刘月萍 刘传喜 陈军.单井注气吞吐过程中油气饱和度分布研究.西南石油学院学报2000，（04）：60-63

[6]陈瑞. 小砂体薄油层开发方式优化研究.西南石油学院学报2006，（05）：8-8

[7] 李继强 杨承林 许春娥 任干能 涂兴万.黄河南地区无能量补充井的单井注水吞吐开发.石油与天然气地质.2001，（03）：30-33