层间吸水差异测试及改善方法的探索与实践

李翠香　刘冬炎

摘 要：文章主要介绍了A油区油藏特征及在注水开发过程中因层间矛盾导致的注水不均问题，对目前采用的几种地层吸水能力的测试方法进行评价，并提出新型测试方法。对该测试方法及根据测试结果低成本改善层间吸水差异进行探索与实践。

关键词：注水井;层间矛盾;吸水指示曲线;分层酸化

1 A油区油藏特点及注水开发现状

由于油层垂向上的非均质性，注水开发多油层油田时，造成注入水沿着高渗透层或高渗透区窜流，出现注采不均衡、压力不均衡，严重影响产能充分发挥和最终采收率。

以A油区为例，油藏断块面积小、油层多、各层层间差异大、均衡注水难大，受经济效益制约，很难从井网上进行调整。为解这些难题，采用分层注水的方式调整。但分注后发现系列问题：一是有部分分注层段欠注达不到配注;二是分注后油井见效不明显。分析原因是分注井下分层注水管柱前对地层吸水能力及层间吸水差异了解不足。因此有必要在分注前了解地层各层的吸水能力，一是分析出分注层段在当前注水压力下能否达到配注，对欠注层及高层間吸水差异层，进行分层酸化提高其吸水能力，使其达到配注。二是分析分注的合理性，确定是否将吸水差异层分开注水，实现各层均匀注水的目的。

2 吸水能力测试方法及不足

了解地层吸水能力的测试方法包括：吸水剖面法，吸水指示曲线法，逐层投球法。

2.1 吸水剖面法

包括同位素法、脉冲中子水流法、流量计法。①同位素法：向井内释放同位素溶液，同位素微球滤积在吸水层表面，测量注入同位素前后伽马射线强度差，间接得到各吸水层注水量。受大孔道、沾污、沉淀 、污染的影响，存在半衰期不能频繁测试;②脉冲中子水流法：在测量中，中子源连续发射，使周围的水被活化，一段时间内流动水依次到达各探测器，根据各探测器时间谱上峰的位置可确定水流动方向和流量。在油管内一次下井可完成双向水流的测量。该方法成本较高，受环境内径变化影响大;③流量计法：利用电磁或超声波原理测管内流量，逐层递减求出注水层绝对吸水量。该方法可直接取得各层吸水量，测试成本较低。但需在套管内测试，受环境内径变化影响大。

2.2 吸水指示曲线法

吸水指示曲线包括笼统及分层注水管柱吸水指示曲线。①笼统管柱：通过降压法，测出不同注水压力下吸水量，通过线性关系计算出启动压力及达到配注时的注水压力，无法了解地层各小层的吸水情况;②分层注水管柱：有两种测试方法，一是通过投捞芯子或开关水嘴的方式，测出不同注水压力下吸水量，得到各注水层段的吸水指数曲线;二是不改变注水芯子或水嘴开度，利用井下流量计测取各注水层段的吸水指示曲线，反映节流下的分层吸水状况。测试结果易受井下工具干扰。

2.3 逐层投球法

下分层测试管柱，连接注水管线依次投球测试各层吸水指示曲线，在实际操作中如果泵车试挤压力过高利用该管柱直接进行分层酸化。该方法十分繁琐、成本高、费时（测试两层用时达24h）。因此要探索一种经济有效的了解注水井层间吸水能力及差异的方法，准确认识注水井各层的吸水能力，准确判断分层注水层段划分的合理性，实现分层酸化措施有的放矢，分层注水层段合理划分。

3 注水井层间吸水差异测试方法的探索与实践

采用连续流量吸水剖面及注水层段分层吸水指示曲线相结合的方案可以实现目标。

3.1 测试原理

待注水稳定后，用流量计测取4个注入压力下的连续流量曲线及分注层段间点测流量值。利用连续流量曲线计算每个注水层的吸水量，生成吸水剖面;通过不同压力点下的点测流量值，得到各注水层段的分层吸水量、吸水指示曲线、启动压力、达到配注压力。

3.2 测试内容

①自然伽马与磁定位曲线，进行校深;②连续流量与井温曲线，组合解释吸水剖面;③4个不同压力点点测流量，绘制分层吸水指示曲线;④遇阻位置;⑤井口及油层上部位置点测流量，验套。

3.3 测试实践

流量计测试施工85井次（见表1），59口井测得吸水剖面，79口井测试出分层吸水指示曲线、取得各注水层段重要吸水参数（见表2），6口井发现套管及作业质量问题。

4 根据测试结果改善层间吸水差异的探索与实践

85口井216个层中发现并有效处理70个欠注层、35个大压差层，避免111个注水层位过度酸化、5口层间差压大于5MPa的井下入预节流配水器、发现并重新划分6口不合理分注井。根据测试结果总结形成了7种低成本分层酸化方式（见表3）并完善其他分层酸化方法（见表4）。

例如，某井分注前分层吸水指示曲线显示上层为垂直型、下层为递增型，预计20MPa能够完成配注。通过完井管柱预留酸化层的方式对上层进行基质（土酸配方）酸化，酸化压力由31MPa（100L/min）下降至25MPa（300L/min），酸化后两层均达到配注效果。

再如，某井欲一级二段分注，吸水剖面显示第二注水层段内层间矛盾严重。将该井调整为二级三段，并对最下层进行分层酸化，提高其吸水能力。

5 结论与认识

①利用五参数（连续流量、井温、压力、磁定位、自然伽马）测井仪测试，可准确测得吸水剖面及分层吸水指示曲线、同时检查套管漏失情况;②采用流量计测试+完井管柱预留施工层酸化的施工方式，节约作业、工具、酸料成本。

参考文献：

[1]王鸿勋，张琪.采油工艺原理[M].北京：石油工业出版社， 1999.

[2]金海英.油气井生产动态分析[M].北京：石油工业出版社， 2017.

[3]谢文献，李桂婷.采油注水-采油工程技术人员业务指导书[M].北京：中国石化出版社，2018.