浅谈注水开发油田的“三大矛盾”及其调整方法

浅谈注水开发油田的“三大矛盾”及其调整方法

由于沉积环境、物质供应、水动力条件、成岩作用等的影响，使储层在岩性、物性、产状、内部结构等方面都有不均匀的变化和显著差异，这种变化和差异称之为储层的非均质性。低、特低渗透油藏储层非均质性严重，正是由于油层纵向和平面上的非均质性，引起了一系列的矛盾，归纳起来有三种矛盾：层间矛盾、平面矛盾、层内矛盾。特别是在油田进入开发中后期，由于三大矛盾日益突出使自然递减和综合递减逐渐加大，最终影响油田的稳产和最终采收率。

本文从治理油田三大矛盾入手，介绍三大矛盾产生的原因、表现形式、调整方法和分析的内容，再结合姬黄37井地区油田开发的实际情况，简单介绍本区块在治理“三大矛盾”，控制两个递减方面所做的主要工作。

一、层间矛盾

由于油层垂向上的非均质性，在笼统注水、采油过程中，构成了单层与单层之间的差异，即层间矛盾。

层间矛盾就是高渗透性油层与中低渗透性油层在吸水能力、水线推进速度等方面存在的差异性，由于层间矛盾的存在，在笼统注水、采油的条件下，将会出现注采不均衡、压力不均衡和层与层之间相互干扰的现象，影响油井产能充分发挥和最终采收率，因此，层间矛盾是影响开发效果的主要因素。

（一）层间矛盾产生的原因

1.内因：非均质多油层之间存在差异

2.外因：笼统注水、采油

（二）层间矛盾在生产上的表现

1.在笼统注水采油过程中，由于各油层渗透率、连通情况不同，使各层在开采上出现差异：高渗透层开采的好，中低渗透层开采的差。

在注水井端，高渗透层吸水能力高，低渗透层吸水能力低，由于水淹区对水流动阻力大幅度减小，水的相渗透率增大，水在高渗透层越跑越快，与低渗透层相比，形成单层突进。在采油井端，高渗透层出油能力强，中低渗透层常不能很好发挥作用，油井内高渗透层见水后，流动压力上升，干拢中低渗透层，甚至使个别层停产或倒灌。同时高渗透层水淹后形成高压层，成为水流的有利通道，也降低了注入水的利用效率。

2.注水井分层配水，油井笼统开采的条件下，控制了高渗透层注水强度，加强了中低渗透层的注水强度，注水井内层间矛盾有所改善。但是由于地层系数的差别和注入水在平面上分配不均匀，油井内高渗透层仍然出油多，见水快，中低渗透层不能发挥作用。

3.在分层注水、分层采油条件下，在大范围内层间矛盾基本上得到了解决，在局部问题上仍有所表现：如由于注采措施不当（注采强度的确定、井下水咀的选择）使各层段工作不协调；由于工艺原因，层段不能划分过细，在层段内部各层之间的矛盾；由于某些小层地层变化大，油水井层段不能对应，甚至弹性开采等。

（三）层间矛盾的调整

层间矛盾的本质是各层受效程度不同，造成各层油层压力和含水率相差较大，在全井同一流动压力条件下，生产压差不同，就会使差油层出油状况越来越差。增大差油层的生产压差可以从本质上解决层间矛盾，因此可以从以下两个方面做工作：一方面，提高差油层的油层压力，另一方面，降低井底流压。

1.合理调整注采层段和正确确定注采强度

（1）对高压、高含水层控制注水量

（2）对差油层、低压油层加强注水。

（3）对高压、高含水层采取有效堵水措施

在排除层间干扰后低渗透层出油效果仍然较差的情况，可以对差油层采取压裂、酸化等增产措施。

2.调整层系、井网和注水方式

对于仅靠调整压差和工艺措施不能完全解决层间矛盾的油区，就需要进行层系、井网和注水方式的调整。

（四）层间矛盾的分析内容

1.分析单层突进油层的特点（水淹及出水规律）

2.分析不同开采阶段层间矛盾的变化特点；

3.对比不同注水方式、不同开发层系，层间矛盾的特点；

4.检查分层注水，分层采油措施对层间矛盾的改善程度。

二、平面矛盾

由于油层平面上的非均质性以及井网对油层的控制不同，构成了同一单层内各点间的矛盾称作平面矛盾。

由于油层渗透率在平面上分布的不均匀以及井网对各油层控制情况的不同，使注入水在平面上推进不均匀，油水前缘沿高渗透带局部突进，高渗透区水驱程度高，开采效果好，低渗透区水驱程度低，开采效果差，油水前缘形成犬牙交错、参差不齐的形状，形成高压区和低压区、水淹区和含油区交叉分布，从而会降低油田的最终采收率。

（一）平面矛盾的表现形式-----局部突进

第一种是注水井周围各方向渗透率不同，油井见水时间相差较大。

第二种是注水井投注时间不同，水线在平面上推进的距离相差较大。

第三种是注水井两侧开采层系和井排距不同，对配水强度要求有矛盾。

具体表现为高渗透区出现犬牙交错的突进，低渗透区或连通差的区域内出现低压区和死油区。

（二）平面矛盾的调整

平面矛盾的本质是注入水受油层非均质性控制，形成不均匀推进，造成局部渗透率低的地区受效差，甚至不受效。因此，调整平面矛盾，本质上就是要使受效差的区域和受效不好的区域充分受效，提高注入水的在该区域的驱油能量，降低渗流阻力，达到提高注入水波及面积，油井多产油少产水的目的。其方法如下：

1.对高含水带油层堵水、对低含水带油层压裂或调整注水强度，加强受效差地区油层的注水。

2.采取改变注水方式或补打井、缩短井距等方法，加强受效差地区的注水。

（三）平面矛盾的分析内容

应以注水井所控制井组为单元具体研究。

1.研究油层的平面非均质性与水淹面积、水淹特点的关系。

2.分析不同注水方式，不同井网密度平面矛盾的特点。

三、层内矛盾

由于油层内部的非均质性、地下油水粘度的差别、岩石表面性质及注水强度不合理等因素的影响，构成单层内部的矛盾。

引起层内矛盾的主要原因是单层内的非均质性，即岩石的颗粒直径分选程度、韵律性、渗透率、层理结构在纵向上的差异和夹层的影响，使单层内部水淹程度和水驱油效率出现差异。油水粘度差异也是使指进现象加剧的一个重要因素

（一）层内矛盾的表现形式

1.层中指进

厚层内部各部位水线推进速度不一致，油井见水时，水驱厚度小，无水驱油效率低，其原因为：

（1）注水初期，渗透率高的部位水线推进快，又由于水淹区阻力小，因此它与中低渗透部位相比水线推进速度相差很大，这种现象称为水驱油不稳定现象。

（2）由于水线推进较快的高渗透率部位的水淹区内水的流动阻力小，压力普遍升高、压力传递的结果是使相邻的中低渗透部位的纯油区中的压力也升高，这就造成中低渗透部位油水前缘附近压力梯度减小，使该部位水线推进速度减慢。这种现象称为层内干扰。

（3）由于高渗透率部位水淹区内压力损耗大幅度减小，使高渗透率部位油层中的压力普遍升高，油将从压力高的部位向压力低的中低渗透率部位的纯油区内流动，造成层内窜流。

2.驱油效率低，注水利用率低

厚油层内高渗透部位见水后形成水流的有力通道，使油层含水上升速度加快，阶段驱油效率低，注入水利用率低。

（二）层内矛盾的调整

层内矛盾的实质是不同部位受效程度和水淹状况不同，高压高含水层段干扰其他层段，

使其不能充分发挥作用，高渗透率厚油层的层内矛盾突出。解决层内矛盾本质上就是调整吸水剖面，扩大注入水波及厚度，从而调整受效情况，同时调整产液剖面，达到多产油少产水的目的，其调整措施有以下几种：

1.“四细”工艺，即细分注水、细分堵水、细分测试、和细分采油。细分对象是层内有岩性或物性夹层的厚度，夹层分布越稳定，细分效果就越好。

2.“四选”选择性注水、选择性酸化、选择性压裂和选择性堵水。选择性压裂对象是层内油层性质差异大，水流状况差异大的油层，采用投蜡球压裂。对高含水厚油层先采取全层化学堵水，然后对顶部低含水的部位再进行压裂，也可以调整产液剖面。

3.“三采”工艺，即用高分子聚合物将大孔道堵死，这是相对较好的方法。

（三）层内矛盾的分析内容

1.分析油层见水后产量变化规律。

2.分析油层的水淹厚度与含水百分数，采收率的关系。

3.研究夹层的存在（注水井端或生产井端）与水淹厚度的关系。

四、姬黄37井地区在治理“三大矛盾”方面所做的工作

1.通过采油井转注,完善注采井网

2009年以来, 姬黄37井地区共转注采油井20多口,在很大程度上完善了各个区块的

注采井网,水驱控制和和动用储量得到明显的增加,同时地层能量也得到了很好的补充,减缓了平面矛盾,为控制两个递减和油田的稳产打下了坚实的基础。

2.通过分注,细分注水，提高有效注水

至2011年5月,本区已分注17口注水井，其中15口注水井已经进行了油套分注。分注能有效地控制高渗透层的吸水量和加强低渗透层的吸水量，从而减缓层间矛盾，提高注入水的有效率。同时油套分注可以使分层配注方案得以准确有效的实施，进而使油田在开发过程中注够水、注好水，提高油田注水开发效果。

3.对采油井进行压裂、酸化增产措施，提高油田开采效果

为了提高单井的产量，挖掘那些动用差的低渗透油层的产油潜力，至2011年本区共进行了50多井次的压裂、酸化增产措施，取得了一定的成效，增油效果较明显，同时也解放了那些动用的差的低渗透油层，进一步提高了油田开采效果。

4.通过油田动态监测，为油田的配注和注采调整提供一定的依据

2009年至2010年，本区共进行了22井次的吸水剖面测试，对分析层内、层间吸水状况、吸水剖面特征、水驱储量动用程度起到了一定作用，为制定分注、增注等吸水剖面改善措施提供了依据。通过对油井测压，准确掌握各个区块不同井组间地层压力的变化情况，从而为油田的配注和注采调整提供有效的依据。

5.通过找水，为以后调剖堵水、隔采挖潜提供依据

2010年通过隔采、产液剖面测试等方法找水7口井，对多层开采油井不同层段产状

特征有了初步认识，为注采调控和措施挖潜提供了依据。

6.对注水井和油井进行补孔，完善注采井组连同状况

2011年本区计划对部分注水井和采油井实施补孔，进一步完善注采井组连同状况，提高水驱控制程度，提高最终采收率。

7.对注水井进行调剖、措施增注，改善层间干扰

以吸水剖面和找水结果为依据，对本区部分水淹井和高含水油井进行了分析，2011年本区计划对几口注水井进行调剖，封堵注水井渗透性较好、大量吸水的层段，对注水井渗透性较差、吸水少的层段进行一定的措施，增加注水量，提高差油层的受效程度，改善层间干扰。

五、结论和认识

三大矛盾（层内、平面、层间矛盾）调整的核心问题是分层注好水，达到保持油层压力、降水、增油的目的。所说的注好水就是根据油水运动情况随时按分层需要调整水量，积极主动的进行层内、平面、层间调整，增加见效层位、见效方向、受效程度。

因此，老区开发要强化基础研究工作,实施构造、储层精细研究，弄清剩余油分布特点的同时优化措施，引进新的措施技术，才能减缓油田的递减，提高油田采出程度。对井网完善的区块，实施精细开发，细分层系，改善平面矛盾和提高层间动用程度。对零星区块，在井网完善的基础上，强化日常管理，加强动态调水力度，通过老井恢复生产、注水、调整井网，恢复产能，以提高油田采出程度。