埕岛油田电力论文

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一、专业设置

自1999年以来，海洋地球科学学院设理学地质学专业（海洋地质方向）和工学勘察技术与工程两个本科专业。2003年新增地球信息科学与技术专业。2003年学院3个专业计划招生90名。地质学专业（海洋地质学方向）为山东省重点学科。海洋地球科学学院现有海洋地质学、地球化学、地球探测与信息技术3个硕士点和海洋地质学博士点。现有硕士研究生86名，博士研究生67名。2003年计划招收硕士研究生80名，博士生45名。学院现已成为以海洋地质为特色、地质理论与地球物理方法交叉渗透、理工结合、教学与科研相长的综合性学院。

二、地质类教师队伍现状及队伍建设

学院现有教师51名，有院士1人，教授22人，副教授12人，讲师7人，工程师5人，实验员5人。其中，博士生导师13人，具有博士学位的教师27人，占教师人数的48%（另有12人在攻读博士学位）。其职称与年龄结构见表1。

表1 海洋地球科学学院教师职称和年龄结构一览表

从表1可以看出，学院拥有一支高学历、高职称，年龄结构合理的教师队伍。其中，既有科研能力强，教学经验丰富，基础理论扎实，在国内外具有一定影响的一代老教师，又有一批学历高、科研起点高的中青年教师。他们学术思想活跃，勇于探索，在海洋地质学和地球物理学各个方面已取得辉煌业绩，已成为各学科学术带头人。

李庆忠院士，是我国物理地震学的奠基人，他的波动地震学的基本思想，最早发表在题为《地震波的基本性质——复杂断块油田的反射波异常波和干扰波》的20万字长篇论文中，最早提出“积分法绕射扫描叠加”偏移归位的方法，获得了我国第一条叠加偏移剖面，其构造成像准确、断层清晰，推广应用后获得了重大经济效益。在胜利油田商河西地区仅仅两年内就探明石油储量5400万吨。他在国际上首次提出了“三维地震勘探”的方法原理，并在胜利油田首次进行了三维地震勘探的早期实验。该成果在美国SEG第48届年会上首次宣读，得到了国内外学者专家的高度评价。目前，三维地震勘探已成为石油物探普遍应用的重要勘探手段，为国家的石油工业做出了巨大贡献。1995年当选为中国工程院院士。

杨作升教授，博士生导师，现任中国海洋大学海洋地球科学学院河口海岸带研究所所长，主要从事海洋沉积学、沉积矿物地球化学、陆架河口沉积动力学方面的研究。曾获教育部科技进步二等奖3 项（分列一、二、五）、三等奖3 项（分列一、二、三），全国及省科技大会奖1项（一），“八五”科技攻关重大成果1 项、“九五”攻关优秀成果1 项。山东省专业技术拔尖人才，享受国务院特殊津贴。代表性论文13 篇。在研项目主要有：黄河口拦门砂形成演化及治理对策研究（国家自然科学基金，项目负责人）；黄河口水下岸坡快速蚀退对黄河入海水砂锐减的响应（教育部项目，项目负责人）；黄河口水下岸坡快速蚀退过程研究；中德政府间合作项目泥质沉积物输运数学模拟（项目负责人，中德合作项目）。

翟世奎教授，博士生导师，1999年3月至今，任中国青岛海洋大学海洋地球科学学院院长兼海洋地球化学研究所所长，现任中国海洋大学副校长。兼任国际海洋科学研究委员会中国委员会委员，现代海底热液活动及其成矿作用研究中国工作组组长。近年来先后主持承担国家“八五”攻关等课题10余项，以及现代“海底热液成矿机制及成矿理论”国家杰出青年自然科学基金项目。参编的《东海地质》专著获中科院科技进步一等奖，主持完成的“冲绳海槽地形地貌及地质地球物理勘测”获中科院科技进步二等奖，主编和参加完成专著或工具书8部，翻译出版工具书《海洋科学大百科》1部。2001年出版《冲绳海槽的岩浆作用与海底热液活动》专著（海洋出版社，2001）。

曹志敏教授，博士生导师，多年来从事矿物学、岩石学、矿床学及地球化学教学与研究，致力于稀贵金属，有色金属地质地球化学、矿床成因、成矿规律与金属矿物学、矿相学研究，近年在分散元素成矿作用领域做出了优异成绩。共负责和已完成科研项目20余项，其中包括国家自然科学基金项目5项、国家自然科学基金重点项目课题1项、国家重点基础研究规划项目“973”和国家重点科技攻关项目课（专）题等8项，国家自然科学基金国际合作重点项目、日本文部省国际合作项目等6项；曾获国家科技进步三等奖1项、地矿部科技成果二等奖1项、四川省科技进步二等奖1项、三等奖2项；出版专著《龙门山泥盆系铅锌矿床》、《大水沟独立碲矿床——世界首例碲化物脉型矿床地质地球化学》、《哀牢山蛇绿岩带金矿地质》等7部，在《 Mineralogy》、《SCIENCE lN CHINA》、《Scientia Geologica Sinica》、《中国科学》、《科学通报》、《地质学报》、《矿物学报》、《地质论评》等刊物发表论文60余篇。1997年入选地矿部“百名跨世纪科技人才培养计划”，1998年曾获“四川省有突出贡献中青年专家”称号。现任中国地学哲学研究会理事和山东地质学会副理事长、中国海洋湖沼学会海洋地质分会理事；美国科学促进会（American Advanced Association of Sciences，USA）、纽约科学院（New York Academy of Sciences，USA）和国家地理学会（National Geographic Society，USA）会员等。

王修田教授，留英博士。现从事地球探测与信息技术专业。现主要主持MBP（Model Based Processing）地震资料处理与解释一体化软件系统的研制与开发工作。目前承担“863”“复杂构造与中深层地震处理技术”项目。在地球物理软件开发方面取得可喜成果。

李广雪教授，博士生导师。主持国家专项课题2项，主持国家自然科学基金项目2项、参加1项，主持山东省青年基金1项、重点基金1项，参加国际合作项目2项、部级项目3项，局级项目1项，主持地方项目3项，作为技术骨干参加较大型（50万元以上）海洋工程地质应用开发项目10余项。发表被SCI、EI收录的论文6篇。获地矿部科技成果三等奖2项；论文获青岛市自然科学优秀学术论文一等奖1项。

近几年来，在海洋大学党、政领导的大力支持下，学院党、政领导加大了学院师资队伍建设的力度。根据事业留人、感情留人和条件留人并举的原则，亲自走出去，请进来，引进包括院士、博士生导师和省级拔尖人才在内的一批高层次人才。另外，积极支持和鼓励现有教师攻读在职博士，发挥他们在教学、科研方面的专长作用。目前，学院具有博士学位的教师有27人，已超过教师人数的50%以上。已经形成了以院士、博士生导师、校聘关键岗位教授为各学科学术带头人，以具有博士学历的中、青年教师为骨干的学术梯队，为学院今后的发展，为取得更大的教学、科研成果奠定了重要基础。

三、人才培养

学院地质类本科专业近几年招生保持在60～90人，2002年上半年在院本科生达360人，约占全校在校生的左右。学院自建系以来，已向国家输送了2300多名地质类高级专门人才。目前，学院每年有地质学专业（海洋地质学方向）和勘察技术与工程本科毕业生75人左右。他们基本上以50%的比例考取海洋大学、同济大学、科学院海洋研究所（青岛、广州）、国家海洋局各海洋研究所、科学院地质研究所等单位的硕士研究生继续深造。其他部分毕业生在国家各沿海城市（青岛、大连、上海、广州）的相关单位和油田（胜利油田、辽河油田和中国海洋石油总公司）就业，从事专业技术和管理工作。他们当中有些已经走上重要的领导岗位，有的已成为有突出贡献的专家、教授。如李士先（1960届）曾担任山东招远功勋地质队总工程师，在胶东金矿成矿理论和找矿工作中做出了重大成就，成为国家级有突出贡献的科学家；路九华（1965届）在海洋石油勘探开发方面做出重大贡献，被评为国家级有突出贡献的科学家。学院毕业生的主体在我国沿海的海洋研究机构工作，已成为科研和管理方面的骨干力量。毕业生中有相当一部分参加过国家重大海洋研究工作，如极地考察、海上导弹发射降落区的区域环境调查、大洋锰结核调查、东海大陆架及冲绳海槽的综合研究、南海大陆边缘及中央盆地综合研究等，为我国海洋地质事业的发展、资源开发及海洋工程建设做出了重要贡献。

四、办学优势与特色

当代人类社会面临着人口、资源、环境3大难题。人类要维持自身的生存、繁衍和可持续发展，就必须充分利用占地球总面积71%以上的海洋——这块地球上有待开发的蓝色疆土。因此，海洋权益、海洋资源、海洋环境和海洋开发等已成为世界各国普遍关注的焦点。特别是随着科技的不断进步和陆地资源的日趋匮乏，围绕着海洋的国际竞争比历史上任何时期都将更加激烈。因此，加强海洋地质学科的研究，培养大批海洋地质人才是我国面对海洋世纪参与国际竞争的当务之急。

人类在地球上生活和从事各种生产活动，一切生活资料和生产资料均要取自于地球。人类为了更好地索取和保护地球资源，就必须认识地球。现代地球科学认为，认识地球就必须首先认识海洋。海洋地质科学作为与海底、海洋岩石圈关系最为密切的自然科学，不仅在解决资源，环境与人类的可持续发展方面继续发挥关键的作用，而且，将成为探索海洋深处的奥秘，认识地球运动规律的前沿学科。

中国海洋大学是全国较早进入“211工程”的高校之一，把海洋大学建设成为高水平的特色大学是落实《中国教育改革和发展纲要》的要求和实际行动。根据李岚清副总理关于青岛海洋大学是特色学校，要保留发展它的特色的指示精神，由教育部、山东省政府、青岛市政府、国家海洋局对海洋大学的共建项目的正式启动，将为改善海洋大学的办学条件，发展海洋特色奠定了坚实的基础。

山东省是我国的海洋大省，“海上山东”建设项目实施10余年来，已取得可喜的成果。青岛不仅是海洋科技力量集中的城市，又是自然环境、生活环境优越的海滨城市，已经具备了增进国际、国内的海洋地质科技交流，吸引国内外海洋地质科技人才的得天独厚的条件。另外，中国海洋大学乳山分校的建成启用，以及崂山分校的即将建立启用，均将为海洋地球科学学院的发展提供良好的发展机遇和优越的空间优势。

五、学科建设

随着贯彻落实《中国教育改革和发展纲要》的精神，进一步解放思想和教育观念的讨论，学院办学的思路更加明确，采取了“努力突出海洋特色，切实强化地质之本，对内优化资源配置，对外发挥群体优势”的基本思路，在办学方面，努力实践“加强基础、拓宽专业、强化实践、培养素质”的办学目标。主要措施有以下几方面：①加强了海洋地质专业学生的数学基础，改地质学专业学3类数学为1类数学，提高了毕业生终身教育和考研的能力；②打通了勘查技术与工程专业与地质学专业、工程地质专业的壁垒，在勘查技术与工程专业融进了海洋地质学、工程地质的部分课程，拓宽了考研和就业的渠道，深受用人单位的欢迎；③重视实践教学环节，强化学生的动于能力，在实习经费有限的情况下，为确保野外教学实习安全高效地实施，把学生的野外表现与实习成果结合评定实习成绩，并把教学实习的时间从酷暑季节调整到春暖花开的4月，提高了实习的效率，确保了野外实习的质量；④认真贯彻落实教育部12号文件精神，坚持教授上讲台讲课的原则，积极鼓励教师开展教学方法的研讨，定期开展教师多媒体教学观摩表演，积极鼓励教师开展教学研究，撰写教学研究论文；⑤积极鼓励教师编写、出版具有海洋特色的高质量的教材，学院教师先后出版了《海洋地球化学》、《海洋自生矿物》、《近代海洋地质学》、《海洋地质学》、《海岸工程环境》、《第四纪环境演变》等海洋特色鲜明的教材。上述措施的实施，使学院本科生教学水平明显提高，研究生考取率逐年上升。目前，平均考研率为30%，高者已达50%。一次性就业率逐年提高，2003年一次性就业率达到100%。

六、实验室建设

学院现有部级重点实验室和省级重点实验室各一个。其中海底资源与探测技术为部级重点实验室，下设海底资源与成矿作用、地球物理探测与信息处理技术海底沉积和工程环境研究方向；地质学基础教学实验室为山东省一类实验室，下设普通地质学、矿物学、岩石学、地史古生物学等实验方向。

七、“九五”以来的科研概况

近几年，由于师资队伍建设水平的提高，学院的科研工作得以快速地发展，承担的科研项目经费成倍增加，科研项目出现了由陆向海、由横向到纵向、低层次向高层次和由小到大的转变。目前，学院在研项目30余项，其中国家专项课题2项，“973”课题2项，“863”课题6项，国家自然科学基金项目14项，山东省自然科学基金项目3项。“十五”期间学院累计科研经费达5000多万元。学院为“科技兴鲁”和建设“海上山东”在“鲁南建港”、“山东核电场选址”、“中韩光缆路由调查”、“黄河泥砂冲淤稳定性模型的建立”，“胜利油田埕岛海域底积稳定性研究”等方面做出了重要贡献。目前学院承担的主要科研项目有翟世奎教授承担的西北太平洋环境调查项目（国家专控项目，1600万），赵广涛教授承担的“6000m海底有缆观测与采样系统——电视抓斗的研制”（863项目，268万）、曹志敏教授承担的“大洋成矿环境FIA传感器与长期定点探测技术”（863项目，500万），王修田教授承担的“复杂构造与中深层地震处理技术”（863项目，280万）。已取得的标志性成果有

1）分散元素碲聚集成矿的关键因素，曹志敏等，1994～2000年先后获四川省科技进步二等奖（1995）、原地矿部科技成果二等奖（1998）、国家科技进步三等奖（1999）和四川省科技进步三等奖（2000）。该项研究通过解剖在我国四川发现的世界首例碲独立矿床，主要分析分散元素在特定地质条件下的聚集机理，探讨成矿远景等问题，总结其成矿机制和成矿规律。研究结果表明分散元素不是绝对分散，在一定的有利地质构造因素、地球化学和物理化学条件下，碲不仅能够形成独立矿床，而且可以形成大而富的矿床，对成矿理论和地球化学研究都具有重要的科学价值。

2）典型河口冲淤灾害预测技术研究，杨作升等，2001年，项目成果被科技部、财政部、国家计委和国家经贸委联合评为“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果。完成了黄河口专题研究，首次观测到河口入海泥沙异重流过程全貌，揭示了周期性特点和作用机制，建立了河口泥沙异重流新模型。建立了冲淤演变的控制系统模型和人工神经网络模型，反映了黄河断流的影响。建立了河口第一个泥沙及环境多因子冲淤预测动力模型。研究成果在黄河三角洲治理中获得了良好效果。

3）浅海工程勘察与评价研究及其在埕岛油田的应用（应用成果），姜效典等，2001年，项目获教育部科技进步二等奖。这是一项应用研究项目，是多年在为胜利油田浅海开发（埕岛油田）技术服务的基础上所获得的成果。埕岛油田是我国惟一自主开发的浅海大油田，年产原油200多万吨，本校已为本油田开发过程中的井场，平台施工安全等方面完成项目10余项，项目金额已超过1000万元，为油田的开发做山了突出贡献，为学校创造效益200多万元。

4）现代黄河三角洲沉积作用机理研究（理论成果），李广雪等，在国外刊物发表论文10篇，SCI收录6篇、EI收录4篇，论文获青岛市自然科学优秀学术论文一等奖、山东省自然科学三等奖。对现代黄河口动力沉积作用机理开展详细研究，发现黄河口滨海区切变锋，证明切变锋是造成黄河口地区快速沉积的主要动力原因之一；证明河口内潮汐敏感段的存在，对感潮段在潮周期内的动力和沉积规律进行了研究；证明黄河下游高含沙量下的水流变性，研究提出黄河三角洲上的河道在高含沙量下水流态发生变性，揭示了黄河高含沙造成的水流结构的特殊性。

5）翟世奎教授等2001出版的《冲绳海槽的岩浆作用与海底热液活动》著作，2003年获教育部科学技术进步二等奖（2002-088）。著作系统地论述了在冲绳海槽岩浆作用与现代海底热液活动研究中所取得的新成果和新认识。现代海底热液活动是近十几年迅速发展起来的国际热点，热液成因多金属矿床是继大洋锰结核之后所发现的又具有开发远景的海底矿产资源；热液流体与大洋沉积物和大洋玄武岩之间的相互作用是影响化学元素全球循环的重要因素，海底热液活动对海水化学成分的影响很可能不亚于大陆入海河流的影响；研究热液流体的化学成分可以用于用来判断地下深处所发生的化学反应，进一步阐明温压条件超出我们取样能力范围的地质作用过程；海底“热液生物”、“黑暗生物链”以及“深部生物圈”等概念的提出及研究成果已在很大程度上影响了人类对诸如生命起源这种重大科学问题的传统认识，很可能会导致新理论的建立。因此，该著作必将为促进我国海底岩石学与现代海底热液活动的研究做出贡献。

八、国际交流与合作

学院按照“面向世界，面向未来，面向现代化”的办学思路，在黄河口、长江口、东海、冲绳海槽、太平洋等地区的科学研究与美国，日本、加拿大、澳大利亚、德国、挪威等国家建立了广泛的合作关系。“九五”期间，学院成功举办了“中日地下水学术交流会”。多次邀请国外专家来院进行学术交流。学院目前有6名中、青年教师在国外进修学习。学院与国外学术团体建立了进行长期国际交流的关系，并委派专家担任一定职务，其中，翟世奎教授担任国际海洋科学研究委员会中国委员会委员、现代海底热液活动及其成矿作用研究中国工作组组长。杨作升教授长期担任国际海洋地理专业委员会委员。曹志敏教授长期担任美国科学促进会（American Advanced Association of Sciences，USA）、纽约科学院（New York Academy of Sciences，USA）和国家地理学会（National Geographic Society，USA）会员等职务。

（撰稿：栾光忠）

赵红霞刘利任允鹏李建于东海参加本项工作的还有：崔映坤，王爱景，季雅新，张素玲，姜书荣，王世燕，张海娜等.

摘要埕岛油田馆陶组上段（简称“馆上段”）油藏饱和压力高，地饱压差小，加之没有活跃的边底水，油田天然能量不足，必须注水保持地层能量。为了搞好埕岛油田的注水开发，本文通过数值模拟手段从注采比、注水方式、油层吸水能力、水淹特征、含水上升规律、产液量、产油量变化等方面开展了该油田一区馆上段注水特征研究，以指导埕岛油田馆上段的注水开发。

关键词数值模拟注采比注水方式注水特征埕岛油田

一、概况

埕岛油田位于渤海湾南部的极浅海海域。构造上位于济阳坳陷与渤中坳陷交汇处的埕北低凸起的东南端。埕岛油田以北纬38°15′和东西向测线为界分为三个区，北部为三区、中部为一区、南部为二区。一区为本课题研究的主要目标区，以其主体部位作为数值模拟区。

数值模拟模型区内包括12个井组72口单井，自1995年起相继投入生产。投产初期平均单井日产油79t。截止1999年12月，模型区开井56口，日产液能力，日产油能力1924t，日产油水平1862t，平均单井日产液能力，单井日产油能力，综合含水量，年采油×104t，采油速度，累积产油×104t，采出程度。

二、主要开采特征研究

开采特征研究是注水特征研究的基础，通过对埕岛一区馆上段天然能量、油井产能、产量递减、压降变化的分析，为数值模拟提供可靠依据。

1.天然能量分析

根据行业标准SY/T6167-1995《油藏天然能量评价方法》，对埕岛一区馆上段的天然能量进行了评价：①计算弹性产量比Q。＝；②计算每采出1%地质储量地层总压降值为。

由能量分级标准可知，此点正好落在有一定天然能量框内，说明埕岛一区馆上段具有一定天然能量，但天然能量不足，需注水保持地层能量。

2.油井产能分析

统计埕岛一区馆上段平均初期单井日产油能力，方案设计日初产能力69t，符合程度好。但经分析认为，构成产能的几个因素存在不同程度的差异（表1）。

表1产能分析表

由此可以看出，埕岛一区实际动用厚度和采油指数比方案预计要好，但生产压差却仅为方案设计值的一半。所以，要进一步改善开发效果，可从工艺上着手。

3.产量递减

到目前为止，埕岛油田一区馆上段油藏已投产17个井组108口井，只有两口井试注14天，因此油藏仍处于天然能量开采阶段，由于油藏没有活跃的边底水能量补充，虽然油井初期产能较高，但随着地层能量的下降，油井产液量产油量下降较快。

为此，将模型区内投产的72口井进行递减分析，结果发现，模型区内的井全部投产以后平均单井日产油能力逐渐上升，大约一年后，油田开始出现递减且呈指数规律递减[1]，递减期内平均单井日产油年递减率为。

4.油田压降情况

一区馆上段油藏饱和压力高，平均为，地饱压差小，平均为，地层压力降至饱和压力前可供利用的弹性能量弱，加之又无大面积连通的活跃的边底水供给，地层压力下降较快。通过对一区馆上段油藏测压资料统计，到1999年6月，平均地层总压降。

1.模型建立

（1）模型区选择

三、数值模拟

模型区选择在资料齐全、准确且地质认识清楚的埕岛油田一区馆上段主体部位。模型包括12个井组72口井。区域面积，地质储量5296×104t。纵向上除（1+2）砂层组未考虑外，其他小层完全按地质上分层，共19个小层，即31～6、41～5、51～6、61和63作为模拟目的层，这些层包括了所有的目前射孔层位和将来配产配注方案的补孔层位。

（2）网格划分

平面网格划分 考虑到实际井网井距、计算机条件等因素，取数值模拟模型的平面网格步长为100m×100m，这样可以保证在300m左右的井距下，井间一般有2～3个网格。

垂向网格划分 垂向网格划分与地质上所划分小层一致，即垂向网格为19个。因此，模型区网格总数为33212。2.控制参量的确定

（1）射孔

目前井网条件下，按生产井实际射孔状况射孔，注水后按配产配注方案进行补孔。

（2）生产井最低井底流压与生产压差

根据动态分析及垂直管流计算[2]结果，油井自喷生产的能力是较弱的，应立足于机械采油。机械采油方式最低井底流压主要受工艺下泵深度限制。埕岛油田平均下入深度按1000m考虑。为满足泵效，考虑300m沉没度，油层中部深度取1350m，因此将最低井底流压设定为6MPa。

根据动态分析结果，初期平均生产压差在左右，由于最佳注水时机为倍饱和压力，即附近，因此注水后最大生产压差设定为。

（3）生产井最大日产液量

动态分析结果显示，埕岛油田馆上段平均采油指数为(d·MPa·m），补孔完善井网实施注水后，单井平均射开有效厚度，合理注水时机为倍饱和压力，最低井底流压6MPa，因此最大生产压差为，综合含水60%时无因次采液指数为左右，计算得到最大液量为321m3，取值300m3。虽然随着含水的上升，无因次采液指数上升，液量不断增大，但考虑到注水井注水能力、注采平衡、地面管线承受能力及方案的可比性，因此单井最大液量取值300m3。

（4）注水井最高井底流压及最大日注水量

以油层破裂压力的80%为上限。应用威廉斯《压裂指南》的破裂压力公式，计算得到馆上段破裂压力为，则注水井最高流压取值。

生产井单井最大液量300m3，根据注采平衡的需要，注水井最大日注水量确定为600m3。参考同类油田资料初步计算，该注水量完全可以达到。

3.历史拟合

（1）拟合原则

储量拟合精度控制在2%以内；产量拟合精度控制在1%以内；含水要求精细拟合全区含水和典型井含水；压力要求拟合全区压降及典型井压降。

（2）拟合结果

储量拟合储量拟合误差最大的35层为，最小的41层为，总储量拟合误差为。

产量拟合根据动态分析，埕岛油田一区实际生产压差1～，模型区内初期产量79t，校正流体模型，使初产控制在80t左右。并拟合了有测压资料井的米采油指数。

含水拟合通过调整相渗曲线拟合含水，拟合期模型区平均误差，典型井含水误差在9%以内，含水上升趋势与实际保持一致。

压力拟合全区压力拟合到1999年6月，模型区模拟地层总压降为；实际地层总压降为，单井压降拟合误差在8%左右。

四、注水特征研究

1.注采比

在分段注水的前提下，设计四种不同注采比进行数值模拟研究，在注水过程中，注采比始终保持不变。

地层压力降至倍饱和压力注水，不同注采比数值模拟方案指标预测结果（表2）显示：注采比～开发效果最好，注采比开发效果最差，注采比开发效果居中。这主要是因为注采比时，注水强度太大，水线推进不均匀，水驱效果差；注采比时，地层压力下降较快，生产压差得不到保障，采油速度低，因而开发效果变差。注采比～很好地解决了上述矛盾，所以开发效果最好。

表2埕岛一区不同注采比开采期末指标对比表

综合分析认为，埕岛油田属高孔隙度、高渗透率储集层，始终保持较高注采比极易造成水窜流，影响总体开发效果，因此，注采比总体上应该控制在～。由于埕岛油田注水较晚，地层已出现脱气，所以初期注采比可考虑控制在稍高水平，待地层压力恢复到饱和压力时，再将注采比保持在～，从而既能保持较大的生产压差和采油速度，又不至于因注采比过高，注水强度过大，导致综合含水量迅速上升，驱油效率下降，开发效果变差。

2.注水方式

注水方式从纵向上来说主要分为笼统注水和分段注水两种。笼统注水时注入水容易沿物性好的高渗透层推进，油井见水后容易形成大孔道，造成水线单向突进，不利于提高水驱波及系数，不利于发挥各油层的潜力，也不利于实现分层注采平衡，但笼统注水工艺简单，采油工程费用少，通常适用于非均质不严重的油藏；分段注水有利于改善水驱波及系数，并实现注采平衡，但工艺较为复杂，特别是采油井段长、层间矛盾突出的井，工艺就更为复杂，且采油工程投资高，风险大，通常适用于非均质较严重的油藏。

埕岛油田馆上段各个油层的原油性质、储集层物性无论是层间还是平面上，都存在不同程度的差异，因此埕岛油田要实现高水平开发，在现有的工艺水平条件下，对注水方式进行优化研究是必要的。

（1）数值模拟优化研究注水方式

根据埕岛一区馆上段配产配注研究，注水前首先对油水井按方案设计进行补孔作业。由于三级三段注水难度很大，工程尚难以实现，因此，数值模拟分段注水按两级两段考虑。

笼统注水与分段注水数值模拟结果（表3）显示，后者开发效果好于前者。这主要是因为分段注水使分段配注成为现实，物性好、吸水能力大的层可以通过调小水嘴或降低注水压差实现少注，物性差、吸水能力弱的层通过调大水嘴或提高注水压差也可以实现多注，不但实现了注采总体平衡，而且使分段注采平衡基本成为可能，既减少了单层注入水的突进，节约了注水量，又改善了水驱效果，因此分段注水开发效果好于笼统注水。

表3埕岛一区不同注水方式开采期末指标对比表

但是，分段注水比笼统注水优势不是十分明显，主要原因有以下几点。

第一，指标预测15年，而天然能量开采期为年，且两种开发方式相同，注水时间仅为年，注水时间短，因此，开发效果差异小。

第二，埕岛油田虽然存在较严重的层间、平面非均质，但总体上仍属于高孔高渗储集层。岩心分析渗透率统计显示，4砂层组空气渗透率最高，平均为3072×10-3μm2,5砂层组空气渗透率最低，但平均也达到1440×10－3μm2。

第三，埕岛油田大部分为斜井，受目前工艺水平的限制，根据实际静态资料，注水井最多分两段，油层层间非均质虽然有所减小，但有的井级差仍然较大，还不足以使水线均匀推进。

第四，模型平面网格步长100m，网格内部物性参数相同，而实际地层存在差异。

如11E-4井笼统注水时渗透率级差为，实施分段注水后，第一段渗透率级差为，第二段渗透率级差为，分段后，油层非均质性有所改善。而22B-4井，笼统注水时渗透率级差为，实施分段注水后，第一段渗透率级差仍为，第二段渗透率级差为，分段后，油层非均质性改善不大。

（2）类比研究注水方式

孤岛油田中一区3～4层系投产初期为反九点井网，第一次调整后将油井合采改为分采，第二次调整后将水井合注改为分注，分段后，日产油水平提高了311t，含水降低个百分点，分段注水效果好于合注。

综上所述研究成果，鉴于埕岛油田馆上段储集层非均质程度严重的特点，应该实施分段注水。

3.油层吸水能力

（1）试注资料分析

埕岛油田只在一区主体部位的22A-3和22A-6井进行了试注，并且时间很短，只有13天22小时，未取得相应的试注压力等资料，所以对油层吸水能力认识不很清楚。

22A-3井分两段注水

第一段44、51层，44层为补孔层段，51层经过一段时间的排液，周围25B-2井也在采同一层位，地层有一定压降，注水时井口压力，累积注水393m3。由于注水井未取得流压测试资料，为了掌握吸水能力的变化情况，用视吸水指数来表示吸水能力的大小。

视吸水指数＝日注水量/井口压力，计算视吸水指数平均为(d·MPa）。

第二段52～56层，这几个层为该井的主力小层，到目前为止，该井已累积采液38447m3，地层压力下降较大，注水时仅靠静水柱压力水就可进入油层，井口压力为0，累积注水量859m3。

22A-6井分两段注水

第一段44、51层均为补孔层段，未经排液，没有压降，因此注水时井口压力较高，平均为，累积注水548m3，计算视吸水指数平均为(d·MPa）。

第二段52～55层，这几个层为该井的主力小层，周围油井都已射孔，到目前为止，该井已累积采液54300m3，地下亏空严重，注水时仅靠静水柱压力水就可进入油层，井口压力为0，累积注水量1026m3。

由于该两口井注水前未测静压，且由于水嘴很小，嘴损尚有待进一步深入研究，因此注入压差难以估算。

（2）油藏工程方法分析油层吸水能力

埕岛油田试注时间很短，并未取得很多资料，无法进行常规的吸水能力分析。应用平均油水相对渗透率曲线计算的水油流度比为，理论推算油藏初期每米吸水指数与每米采油指数之比应等于水油流度比，初期埕岛一区每米采油指数为(d·MPa·m），所以理论计算初期每米吸水指数为(d·MPa·m）。

（3）数值模拟研究油层吸水能力

油田开发实践表明，注水开发过程中，随着含水饱和度的增加，流动阻力减小，水相相对渗透率增大，油层吸水能力增强。注水开发后，随着含水的上升，每米吸水指数不断增加。该区数值模拟结果符合以上规律，中含水期吸水指数上升较慢，从注水到含水60%，吸水指数由32m3/(d·MPa）上升到55m3/(d·MPa）；高含水期，吸水指数上升较快，到含水时，吸水指数上升到116m3/(d·MPa）。

4.水淹特征

（1）注水前部分油井过早见水

埕岛油田投产初期，由于各种原因，部分井射孔底界控制不够或平面上距油水边界较近，致使有的油井投产后很快见水，目前，模型区72口井已有29口井不同程度见水。投产即见水井9口，占见水井数的；投产后见水的井20口，占见水井数的。有边水的小层，油层边部含水饱和度略高，计算其边水推进速度为。

（2）注水后油井见水快，油层平面水淹面积逐步扩大

埕岛一区馆上段油层孔隙度大，渗透率高。数值模拟结果显示：油田注水后3个月内油井受效，注入水水线推进速度为；一年半左右，综合含水达到60%，主力层采出程度仅，而平面水淹面积达到；评价期末，综合含水，主力层采出程度，主力油层平面水淹面积（表4）。

（3）注采井网完善程度不同，储集层渗透率不同，相应的水淹程度不同

数值模拟结果表明：油层平面水淹程度与注采井网的完善程度和储集层渗透率有关，在注采井网完善程度好，储集层渗透率高的油层，平面波及系数大，如41层最高可达，而注采井网完善程度相对差的非主力层或渗透率相对低的油层，如33层平面波及系数在中含水期只达到，到开采期末，该层平面波及系数只有（表4）。

表4埕岛一区平面波及程度统计表

（4）纵向上主力层水淹程度高，非主力层水淹程度相对较低

纵向上主力层水淹程度高，采出程度大，非主力层水淹程度相对较低，采出程度较小。具体到单井上也是如此，CB22B-1井射开8个小层，其中41、52小层为主力小层，单层厚度大，渗透率高，所以水淹程度较高。而44、53、54虽然是主力小层，但该井在这三个层中或处于砂体边界，或注采系统不完善，所以水淹相对较差。因此油层纵向水淹状况与其地质条件及物性有很大关系。

5.含水上升规律

（1）油藏工程方法分析含水上升规律

埕岛油田属常规稠油油藏，油水粘度比较高，在含水与采出程度关系曲线上一般呈凸形曲线，主要储量在高含水期采出。这是由于非活塞式水驱油，岩石的润湿性和储集层的非均质性决定的。

（2）油田基本无无水采油期，注水前已结束低含水期

埕岛一区馆上段油层1996年大规模投入开发，投产初期油田含水＞2%，基本无无水采油期和无水采收率。注水前模型区预测综合含水，已结束低含水期。与同类型其他油田相比，含水略高。孤岛油田注水时含水＜2%；孤东油田注水时含水为。

（3）中低含水期含水量上升快

埕岛一区馆上段低含水期及中含水初期依靠天然能量开采，目前，综合含水量，采出程度，含水上升率；注水前综合含水量 ，采出程度，含水量上升率。孤东油田三套不同层系（6区3-4、6区5-6、7区52+3）天然能量开采阶段含水量上升率分别为、、，孤岛油田为。埕岛一区含水量上升速度介于同期同类型油田之间。中含水期，孤东油田三套层系含水量上升率分别为、、，孤岛油田为，埕岛一区为，与同期孤东7区52+3层系含水上升速度相近（表5）。

（4）高含水期含水量上升速度减缓

埕岛一区含水量上升高峰主要在中含水期，含水量大于60%以后，含水量上升速度明显减缓，其上升率为，含水量上升规律与常规稠油油藏基本一致。

表5各油田注水时含水情况统计表

6.产液量、产油量变化

（1）枯竭式开采阶段产液量、产油量变化

枯竭式开采阶段，数值模拟模型区单井日油能力按年递减率的速度递减，单井日液能力按的速度递减，产量下降较快，递减幅度比较大。

（2）油藏工程方法研究产液量、产油量变化

一般水驱油藏产油量、产液量变化主要是根据油水相对渗透率曲线所得的无因次采油、采液曲线进行预测，埕岛油田的无因次采油、采液曲线表明，随着含水的上升，无因次采油指数逐渐下降，无因次采液指数逐步上升。到高含水期，无因次采液指数增长加快。当含水60%时，无因次采液指数是无水期采油指数的倍，到含水90%时，达到4倍。

（3）数值模拟分析产液量、产油量变化

数值模拟研究结果表明：随着含水量上升，产油能力逐步降低，产液能力不断增加。中含水期，油田产油能力下降较快，平均年递减率为，油田产液能力上升较快，由6250m3上升到7400m3；高含水期，油田产油能力下降较慢，平均年递减率为14%，油田产液能力上升变缓且趋于稳定，保持在11000m3左右。分析主要原因认为：中含水期含水上升较快，在定压差生产的情况下，产液量上升不足以抵消含水的上升，导致日产油量下降也较快；到高含水后，此时由于含水量上升速度变缓，因此日产油量递减较小。而高含水期油田产液能力基本不变，主要是受采油工程的限制，达到了最大液量。

五、结论

鉴于埕岛一区注水时间较晚，初期注采比可控制在稍高水平，待地层压力恢复到饱和压力附近，再将注采比保持在～。

油田含油井段长，一套层系开发，为了避免注入水单层突进，提高水驱波及体积，注水井应尽量分段注水。

埕岛一区属高孔、高渗储集层。随着注水开发，渗流阻力减小，油层吸水能力增强，到高含水阶段，吸水指数上升加快，达116m3/(d·MPa）。

油田平面水淹面积差别较大，注采井网不完善和平面非均质性严重的层水淹程度低。各小层一般为11～，平均为，主力层平面波及面积平均可达。

油田中含水期采出程度低，为，含水上升快，含水上升率为。进入高含水期后含水上升速度减缓，含水上升率为，大部分可采储量将在高含水期采出。其含水上升规律与稠油高渗透油田一般规律基本一致。

低含水和中含水期，油田产油量递减较快，平均单井日产油年递减率为；到高含水期，递减率减小，为。注水后，产液量逐步增加，大部分井可达到极限产液量300m3。因此，到开发后期，埕岛一区可实行强注强采。

主要参考文献

[1]陈钦雷.油田开发设计与分析基础.北京：石油工业出版社.1982.

[2]黄炳光，刘蜀知.实用油藏工程与动态分析方法.北京：石油工业出版社.1997.