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摘 要：周期注水技术主要是通过压力场的调整，使滞留状态的原油动用起来，提高注水利用率，扩大注水波及体积，从而提高水驱采收率的技术。文中阐述了周期注水的原理、影响因素以及不同工作方式的采收率变化，在明一西块通过不对称短注长停工作制度的实施，取得较好的开发效果。
关键词：周期注水；提高水驱采收率；毛管力；
周期注水也称间歇注水或不稳定注水，它是依靠现有井网，周期性地改变注水量和注入压力，在油层中形成不稳定的压力状态，引起不同渗透率层间或裂缝与基岩块间液体的相互交换。通过压力场的调整，使滞留状态的剩余油动用起来，提高注入水的利用率，扩大注入水的波及体积，从而提高水驱采收率。
1.周期注水的原理
1.1毛管力作用。室内双孔模型实验研究表明，油水界面在并联的两个不等径孔道中运动速度不同，其中一界面会先到达汇流点，并继续沿公共通道前移，而另一界面停滞。如果所施加的压力足够大，大孔道渗流速度加快，而小孔道的油滞留；若压力过小，毛管力就占优势并控制油水界面运动的速度和方向，对于亲水油藏，大孔道中的油滞留下来。
1.2压差解堵机理。所谓周期注水就是注水井按规定的程序改变注水方式，在油层中建立不稳定压力降，从而使原来未被水波及到的低渗储层和低渗透区投入开发。高渗透层因为渗透率大，因而导压系数较大，反之，低渗透层导压系数较小；如果含水饱和度越大，毛管压力梯度越大，在油水界面上，毛管压力梯度越大。在升压阶段，高水淹层水多油少水压系数小，压力传导快，形成高压层；低渗透层油多水少，油压系数大，压力传导慢，形成低压层。在层间压差作用下高渗透层的水大量流入低渗透层（因接触面积大，距离小，根据达西定律，及时压差不大，交渗流量也会很大），并将低渗透层的油排入高渗水淹层，直到压力平衡。在降压阶段，高渗水淹层导压系数大，压力下降快，高渗层首先变为低压层，相反，低渗层变为高压层。这样，在层间压差和毛管压力梯度的作用下，将低渗层的油排入高渗层，并被水驱走，直到压力平衡。上述两个过程不断循环，最终使低渗层的油不断进入高渗层并被水驱走。由此可以看出，进行不稳定注水，可有效采出低渗层的原油，并提高水驱体积。
2.周期注水的影响因素
2.1地层非均质性：物理模拟实验结果表明非均质模型的效果普遍好于均质模型，层间渗透率不同时，渗透率差别越大、非均质越严重周期注水效果越好，和渗流理论计算结果相吻合。
2.2层间连通性：实验和渗流理论计算结果表明，层间连通程度越大周期注水效果越好。
2.3润湿性：物理模拟结果说明亲水亲油都有效，亲水油藏效果更好。
2.4原油粘度：周期注水适用于任何粘度的原油，但原油粘度不同，增产效果不同。在其它条件相同的情况下，在高粘油藏中进行周期注水，其效果明显比在低粘油藏中好。
2.5周期注水时机：从渗流理论计算结果以及有关文献来看，在任何阶段由连续注水转为周期注水都能够改善开发效果，越早转入周期注水，当前产量更高有效时间更长，累计产油量和采收率越高。因为实施周期注水时间越长，则高、低渗透层之间的压差越大，层间液体交渗越充分。
周期注水也可用于严重出水的油藏，甚至在连续注水条件下油井已达到经济极限之后也可应用。在实践中，我国胜利、扶余、新疆以及喇萨杏油田杏六区的周期注水都是在含水率80%-90%甚至更高的情况下开始的，也都取得了比较好的效果。
2.6周期注水的注水量：在实施周期注水时，原则上仍应根据注采平衡的原则来确定注水量，但是考虑到进行周期注水以后，含水率和产液量将会下降，波及体积和注水效率都会有所增加，因此实际的注水量将低于连续注水时的注水量。根据国内外的经验，周期注水时的水量大体上为连续注水时的70%-90%左右，但即使是这样，由于周期注水有相当长年停注时间，因此实际注水强度将大大高于连续注水时的强度。
3.周期注水工作方式
按照周期注水不同的频率，可以分为对称型和不对称型两大类。
3.1对称型：对称型就是指周期注水的注水时间和停注时间相等。
3.2不对称型：不对称型是指注水时间和停注时间不相等，不对称型又可分为短注长停型和短停长注型。在不对称型工作制度中，研究了三组不同的类型：第一组，在采油井连续采油的情况下，注水时间小于停注时间；第二组，在采油井连续采油的情况下，注水时间大于停注时间；第三组，注水井与采油井都不连续工作，注水井注水时，采油井停采；采油井采油时，注水井停注。不同周期注水工作制度对采收率影响对比结果看出，不对称的第三组，注水井与采油井交错注采的采收率最高，为0. 587-0. 616；不对称的第一组短注长停型采收率次之，为0. 597-0. 575；对称的又次之，为0. 564-0. 566；不对称的第二组长注短采型采收率最低，为0. 528-0. 548。虽然在不对称注水井短注长停型工作制度中，注水井、采油井交替注采能够获得最高的采收率，但这种工作制度在现场可能较难实施，因为它能够影响到产量，油井停止生产造成的产量损失需要较长的开发时间才能得到补偿。在周期注水过程中，应尽可能选择不对称短注长停型工作制度，也就是在注水半周期内应尽可能用最高的注水速度将水注入，将地层压力恢复到预定的水平上；在停注半周期，在地层压力允许范围内尽可能延长生产时间，这样将获得较好的开发效果。
3.3目前周期注水的不同做法：①整个区块内的全部注水井全部停注及开注；②各注水井排或将注水井分为若干个组，按井排或井组交替停、开注；③在注水井排（或组）内各注水井周期的交替停、开注；④在注水井内划分几个层段，周期的交替停、开注；⑤在注水井内某一层段周期的交替停、开注，其它层段仍连续注水；⑥注水井注水时，油井停止采油，注水井停注时，油井才开井生产，即一般所谓的脉冲注水；⑦注采井别互换，即部分注水井改采油井，部分采油井转注；⑧单井注水吞吐，即在一口井上周期的交替进行注水和采油；⑨注采井同时停注、停采，过一段时间后再开井进行采油和注水。
4.实施效果
明一西块含油面积2.42万平方公里，石油地质储量604万吨，标定采收率49.8%，到2012年采出程度45.59%，含水91.82%，采油速度0.68%，剩余油分布零散。通过实施精细注水开发，优选了7个井组实施周期注水，实现了明一西块在双高开发后期的持续高效开发，采油速度在0.67%以上，近三年自然递减分别为19.83%、16.65%、7.66%，呈现逐年下降的趋势，取得较好的开发效果。
参考文献
[1]李宗信，复杂断块油田滚动开发技术研究，断块油气田，1995
[2]王平，复杂断块油田详探与开发，石油工业出版社，1996
[3]孟翠萍，周期注水提高采收率研究及应用，内蒙古石油化工，2005.1
[4]何芬，周期注水提高水驱效率技术研究，特种油气藏，2001.6
[5]夏文飞，周期注水原理与现场应用，油气田地面工程，2003.12
作者简介
洪春，女，现在中原油田采油三厂从事油田开发工作。
关键词：周期注水；提高水驱采收率；毛管力；
周期注水也称间歇注水或不稳定注水，它是依靠现有井网，周期性地改变注水量和注入压力，在油层中形成不稳定的压力状态，引起不同渗透率层间或裂缝与基岩块间液体的相互交换。通过压力场的调整，使滞留状态的剩余油动用起来，提高注入水的利用率，扩大注入水的波及体积，从而提高水驱采收率。
1.周期注水的原理
1.1毛管力作用。室内双孔模型实验研究表明，油水界面在并联的两个不等径孔道中运动速度不同，其中一界面会先到达汇流点，并继续沿公共通道前移，而另一界面停滞。如果所施加的压力足够大，大孔道渗流速度加快，而小孔道的油滞留；若压力过小，毛管力就占优势并控制油水界面运动的速度和方向，对于亲水油藏，大孔道中的油滞留下来。
1.2压差解堵机理。所谓周期注水就是注水井按规定的程序改变注水方式，在油层中建立不稳定压力降，从而使原来未被水波及到的低渗储层和低渗透区投入开发。高渗透层因为渗透率大，因而导压系数较大，反之，低渗透层导压系数较小；如果含水饱和度越大，毛管压力梯度越大，在油水界面上，毛管压力梯度越大。在升压阶段，高水淹层水多油少水压系数小，压力传导快，形成高压层；低渗透层油多水少，油压系数大，压力传导慢，形成低压层。在层间压差作用下高渗透层的水大量流入低渗透层（因接触面积大，距离小，根据达西定律，及时压差不大，交渗流量也会很大），并将低渗透层的油排入高渗水淹层，直到压力平衡。在降压阶段，高渗水淹层导压系数大，压力下降快，高渗层首先变为低压层，相反，低渗层变为高压层。这样，在层间压差和毛管压力梯度的作用下，将低渗层的油排入高渗层，并被水驱走，直到压力平衡。上述两个过程不断循环，最终使低渗层的油不断进入高渗层并被水驱走。由此可以看出，进行不稳定注水，可有效采出低渗层的原油，并提高水驱体积。
2.周期注水的影响因素
2.1地层非均质性：物理模拟实验结果表明非均质模型的效果普遍好于均质模型，层间渗透率不同时，渗透率差别越大、非均质越严重周期注水效果越好，和渗流理论计算结果相吻合。
2.2层间连通性：实验和渗流理论计算结果表明，层间连通程度越大周期注水效果越好。
2.3润湿性：物理模拟结果说明亲水亲油都有效，亲水油藏效果更好。
2.4原油粘度：周期注水适用于任何粘度的原油，但原油粘度不同，增产效果不同。在其它条件相同的情况下，在高粘油藏中进行周期注水，其效果明显比在低粘油藏中好。
2.5周期注水时机：从渗流理论计算结果以及有关文献来看，在任何阶段由连续注水转为周期注水都能够改善开发效果，越早转入周期注水，当前产量更高有效时间更长，累计产油量和采收率越高。因为实施周期注水时间越长，则高、低渗透层之间的压差越大，层间液体交渗越充分。
周期注水也可用于严重出水的油藏，甚至在连续注水条件下油井已达到经济极限之后也可应用。在实践中，我国胜利、扶余、新疆以及喇萨杏油田杏六区的周期注水都是在含水率80%-90%甚至更高的情况下开始的，也都取得了比较好的效果。
2.6周期注水的注水量：在实施周期注水时，原则上仍应根据注采平衡的原则来确定注水量，但是考虑到进行周期注水以后，含水率和产液量将会下降，波及体积和注水效率都会有所增加，因此实际的注水量将低于连续注水时的注水量。根据国内外的经验，周期注水时的水量大体上为连续注水时的70%-90%左右，但即使是这样，由于周期注水有相当长年停注时间，因此实际注水强度将大大高于连续注水时的强度。
3.周期注水工作方式
按照周期注水不同的频率，可以分为对称型和不对称型两大类。
3.1对称型：对称型就是指周期注水的注水时间和停注时间相等。
3.2不对称型：不对称型是指注水时间和停注时间不相等，不对称型又可分为短注长停型和短停长注型。在不对称型工作制度中，研究了三组不同的类型：第一组，在采油井连续采油的情况下，注水时间小于停注时间；第二组，在采油井连续采油的情况下，注水时间大于停注时间；第三组，注水井与采油井都不连续工作，注水井注水时，采油井停采；采油井采油时，注水井停注。不同周期注水工作制度对采收率影响对比结果看出，不对称的第三组，注水井与采油井交错注采的采收率最高，为0. 587-0. 616；不对称的第一组短注长停型采收率次之，为0. 597-0. 575；对称的又次之，为0. 564-0. 566；不对称的第二组长注短采型采收率最低，为0. 528-0. 548。虽然在不对称注水井短注长停型工作制度中，注水井、采油井交替注采能够获得最高的采收率，但这种工作制度在现场可能较难实施，因为它能够影响到产量，油井停止生产造成的产量损失需要较长的开发时间才能得到补偿。在周期注水过程中，应尽可能选择不对称短注长停型工作制度，也就是在注水半周期内应尽可能用最高的注水速度将水注入，将地层压力恢复到预定的水平上；在停注半周期，在地层压力允许范围内尽可能延长生产时间，这样将获得较好的开发效果。
3.3目前周期注水的不同做法：①整个区块内的全部注水井全部停注及开注；②各注水井排或将注水井分为若干个组，按井排或井组交替停、开注；③在注水井排（或组）内各注水井周期的交替停、开注；④在注水井内划分几个层段，周期的交替停、开注；⑤在注水井内某一层段周期的交替停、开注，其它层段仍连续注水；⑥注水井注水时，油井停止采油，注水井停注时，油井才开井生产，即一般所谓的脉冲注水；⑦注采井别互换，即部分注水井改采油井，部分采油井转注；⑧单井注水吞吐，即在一口井上周期的交替进行注水和采油；⑨注采井同时停注、停采，过一段时间后再开井进行采油和注水。
4.实施效果
明一西块含油面积2.42万平方公里，石油地质储量604万吨，标定采收率49.8%，到2012年采出程度45.59%，含水91.82%，采油速度0.68%，剩余油分布零散。通过实施精细注水开发，优选了7个井组实施周期注水，实现了明一西块在双高开发后期的持续高效开发，采油速度在0.67%以上，近三年自然递减分别为19.83%、16.65%、7.66%，呈现逐年下降的趋势，取得较好的开发效果。
参考文献
[1]李宗信，复杂断块油田滚动开发技术研究，断块油气田，1995
[2]王平，复杂断块油田详探与开发，石油工业出版社，1996
[3]孟翠萍，周期注水提高采收率研究及应用，内蒙古石油化工，2005.1
[4]何芬，周期注水提高水驱效率技术研究，特种油气藏，2001.6
[5]夏文飞，周期注水原理与现场应用，油气田地面工程，2003.12
作者简介
洪春，女，现在中原油田采油三厂从事油田开发工作。