（一）注水压力

低渗透油田天然裂缝发育，当注水压力超过地层破裂压力时，容易使储集层中的天然裂缝压开，导致沿天然裂缝排列的油井暴性水淹。地层破裂压力可根据下式求出^[145]：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

式中：P_f为地层破裂压力，MPa;P_Φ为地层压力，MPa；σ₁，σ₃为现代地应力场的最大和最小主应力，MPa;S_t为含裂缝岩石的抗张强度，MPa。

讨论低渗透砂岩油藏注水开发中的注水压力，有两种情况要具体对待：①不存在天然裂缝而吸水能力差的低渗透储层。为满足注水需要，可适当提高注水压力接近或略高于油层破裂压力，使近井地带产生微裂缝。②裂缝比较发育的低渗透砂岩油藏，注水压力不仅要低于油层破裂压力，而且要控制在裂缝开启或延伸压力之下。目前文东油田注水井井口注水压力一般在30～35MPa之间。

注水井的流动压力用下式求得：

深层高压低渗透油田开发：以东濮凹陷文东油田沙三段油藏为例

式中：P_c为井口压力，MPa;P_m为磨损压力，MPa;P_D为配水器咀压力损失，MPa;P_w为水柱压力，MPa。

根据以上公式，计算文东地区沙三中油藏破裂压力大致为64～71MPa。根据文东深层高压低渗透油田注水开发经验，在微破裂压力下注水效果好。因此，注水井井底最高流压应以破裂压力为上限。在注采调整中，应合理、逐步降低井口压力，以保证逐步提高注入量的同时，不致使注入压力超过允许的破裂压力。

（二）井网部署

低渗透油田井网部署时，应综合考虑天然裂缝和最大水平主应力方向对注水开发的影响。文东油田沙三中低渗透油藏井网部署或重新调整时应注意：①天然裂缝发育区域，尤其是天然裂缝与最大水平主应力方向一致或夹角较小时，不能沿天然裂缝方向部署注采井，避免注入水沿裂缝方向水窜。②避免沿天然裂缝方向和现今最大水平主应力方向部署注采井，应使注、采井与裂缝方向或现今最大水平主应力方向具有一定夹角，以防止油井暴性水淹。

裂缝性油田控制注水压力并不是使岩层不破裂，而是控制不同方向裂缝组系的张开度。对于天然裂缝不发育或裂缝与最小水平主应力方向一致的地区，可适当提高注水压力。而对于天然裂缝具有多向性或天然裂缝与最小水平主应力方向不一致，并且最大、最小水平主应力差别较小的储层而言，控制适当的注水压力是非常必要的。

油田开发实践表明，注水压力的变化、注采系统的调整、大型压裂措施等都会引起地应力场的变化，使各组裂缝的渗流作用发生变化。同时应力场的变化也会导致地下岩体失稳，容易造成开发井套损。因此，裂缝、地应力的研究应始于油田开发的前期，并贯穿于油田开发的全过程。

有效开发低渗透油田的首要问题是依据地应力和裂缝分布控制好射孔、压裂的部位和规模，避免因施工工艺直接造成开发井水窜、套损等问题；其次是做好开发井的注水方案，保证油田在合理的开发技术界限下生产。下面讨论几种常见面积井网的适应性。

七点法注采井网中间为注水井，周围6口采油井（图5-4-1）。假设虚线表示压裂产生的人工裂缝走向，注水井注入的水会在很短时间，顺着人工裂缝流向采油井。使采油井含水猛增，严重影响开发效果。反九点法井网只要一压裂，夹在注水井中间的采油井通过人工裂缝，水就会在较短时间流向这口井，并很快被水淹，从而影响开发效果（图5-4-2）。因而，此种沿最大主压应力方向排列的布井井距不宜太小，若井距不大则不宜沿水平最大主压应力方向相间排列油水井。

五点井网系统（图5-4-3）的注采强度、注水波及系数和井网控制程度都明显优于其他井网系统，是开发低渗透油藏最理想的一种注水系统。这种井网要严格按水平最大主应力方向布井，油水井连线与人工裂缝延伸方向错开45°，注水井按人工裂缝延伸方向切割注水；注水井要小型压裂，使注入地层中的水形成水线驱油。在低应力（高产区）和低应力井段注水，要严格遵守注入压力小于地层最小主应力值，并间歇注水。因低应力区与低应力井段地层均有天然裂缝发育，如注水时间过长，水会沿着天然裂缝乱窜。因绝大多数天然裂缝走向与人工裂缝斜交或正交，这就有可能沿天然裂缝窜向采油井。间歇注水使水在地层中有渗吸时间，这可提高波及体积，有效增加无水采油期。

文东油田储层除受三向地应力作用外，还有天然裂缝，其裂缝方向一般与大断裂走向近似平行。根据测得的地应力值判断，文东油田在开发过程中如进行压裂则将形成垂直裂缝，其方向为135°±5°（3200～3800m地应力）。而地层中天然裂缝方向为40°～50°之间，为延长无水采油期、提高注水波及体积，分析了七点法并网（图5-4-1）、反九点法（图5-4-2）及五点法三种布井方式（图5-4-3）。推荐五点法并网布井，其中对比了三种井排方向与人工裂缝方向夹角，即22.5°，45°和菱形井网（图5-4-3，图5-4-4）。认为夹角45°的排列最合理，其优点是采油井距注水井和天然裂缝距离最远，有利于延长无水采油期。井排的方向为90°，180°±5°。

图5-4-1 七点法注采井网

图5-4-2 反九点法注采井网

图5-4-3 五点法注采井网

（三）注水压裂

文东油田开发为降低注水井的注入压力，提高注水波及体积，减少死油区及避免速敏的发生，建议注水井进行压裂。压裂排量不易过大，一般在2m³/min左右，加砂浓度稍大，一般大于30%以上（指体积比）。注入地层的水先经高导流能力的人工裂缝，再向两侧渗流，可降低注水压力，从而相应地提高注入水的波及体积，减少死油区。注水井压裂与注水井不压裂驱油效果对比如图5-4-5。

图5-4-4 棱形井网错开45°

图5-4-5 注水井压裂与不压裂注水方式对比

（四）裂缝对流体渗流的影响

理论研究和现场实践表明（图5-4-6），注水方向与裂缝方向一致时，注入水沿裂缝很快推进到油井，造成油井过早见水和暴性水淹，对扩大平面水驱面积和纵向波及体积，提高水驱效率和采收率十分不利。当注采主流线与最大主应力有一定角度时，注入水将形成水线均匀地沿最小主应力方向推进到油井，有效地提高水驱油效率，对区块注水开发非常有利。因此，在进行注采井网设计时，注水方向应与裂缝方向呈一定角度。

图5-4-6 压裂裂缝产状对驱油效果影响的模拟曲线

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文章来源：天狐定制

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