摘要:油层压力控制是是油田开发过程中的关键环节,通常需要借助注水设备将满足要求的水注入到油层中,以确保油田开发的顺利进行,提高油田开发效果。文章简要介绍了石油注水开发,对其基本原则及分层注水工艺及人工注水展开了讨论,以期为油田注水开发提供指导和借鉴,进而充分发挥该项工艺的价值与作用。
关键词:石油注水开发;注水原则;分层注水;人工注水
石油作为一种战略性能源,在生活生产中发挥着重要作用。随着社会能源需求量的不断提高,以及能源匮乏问题的日渐突出,在油田开采过程中应尽可能的提高开采率,避免造成能源浪费。对此,便需要从油层压力控制角度考虑,加大对石油注水开发技术的研究力度,在做到规范操作的同时,不断优化、改进以提高技术水平,进而才能更好的服务于油田开发。
1.石油注水开发简要介绍
石油注水是指在油田开发过程中,为保证油层有充足的压力,利用专用设备向油层中注入满足质量要求的水,以对底层能量进行补充,解决油层压力不足对顺利出油造成的影响,进而实现油田采收率的最大化,避免造成能源浪费。油田开采作业中,随着进度的持续推进,油层压力会因为地层能量的消耗而不断降低,当下降至某一水平时将会造成原油脱气现象,导致出油率和出油量下降,情况严重时会直接停喷停产。如此一来,便会有大量原油遗留在地层中,难以实现预期开发目标。而通过石油注水方式,可以使油层压力保持在可持续原油被顺利开发的范围内,以达到高产稳产的油田开发效果,提高原油开采率,并延长油田开发寿命。所以,对于油田开发来讲,石油注水是尤为重要的一项工艺,必须提高对其重视和研究力度。
2.石油注水开发原则及工艺
在油田开采作业中,采取注水开发方式时,应完善地区注水原则,才能充分发挥注水功效,并且要对相关技术工艺进行深入分析,确保石油注水开发的规范性、合理性。
2.1石油注水开发原则
在运用石油注水开发技术时,应遵循相应基本原则,在保证技术合理性的基础上,实现其科学、有效利用。针对油田开发方式的选择,既要确保原油开发利用效率的最大化,又要保证油层压力的合理性,以满足开采速度和稳产时间要求。所以,便需要进行全面、细致的勘察,了解油层地质及原油物理性质,确定油田是否有边水或底水,中间是否存在断层,边底水是否会影响天然水驱利用,油田是否有利于采用气体驱动方式等,都需要通过勘察得知。如果油田自身能量有限,则需要根据储层结构和液体进行考虑,选择合适的工作剂补充能量。注水效果会受到储层渗透性影响,对于渗透性较差的油田,不建议采用注水开发方式,如果油层存在较多断层和裂隙,则储层渗透性较高,注入的水可以在整个储层渗透扩散,注水效果良好。需要注意的是,采用石油注水开发技术时,应充分利用地势,以扩大水淹及水驱见效面积。一般情况下,储层性质均匀,有着良好的渗透性,原油粘稠度较低,水敏性粘土矿物少时,可优先选用注水方式进行油田开采作业。
2.2石油注水开发工艺
石油注水开发是采取分层方式进行的,常用工艺主要包括油套分注技术、双管分注技术、单管封隔器与配水器多层段注水技术等,三种工艺技术都有着各自特点,在实际应用时,应对不同工艺技术的优势及不足进行分析,结合油田实际情况及油层增加需求,选择最为合适的一种。首先,如果采用油套分注技术,则可以方便施工,降低作业难度,该方法易于掌握和操作,这是其显著优势。但是,也存在三处不足实处,第一,一次作业最多只能完成两层注水操作,在地面上很难及时确定井下封隔器是否可以正常使用;第二,当所用注入存在杂质容易形成污垢时,需通过动管柱洗井方式解决卡钻问题;第三,该作业过程具有持续性,会对套管造成损伤。其次,如果所用注水工艺为双管分注技术,则可以进行两层分注,并保证注水量的合理性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是,当注水层段超过两个后,则该项技术将不能发挥作用,并且,无法定期对注水井进行清洗,其中的杂质、污垢等难以及时清除,会引发油层堵塞问题,情况严重时会造成工具或管柱被卡。另外,如果采用单管封隔器与配水器多层段注水技术,则可以满足多层注水需求,封隔器密封性较好,能够定期洗井,水咀的更换和调整也更加方便。但是,需在洗井后才可借助专门的工具调换水咀,工作任务繁重,再加上定期洗井,都会加大石油开发管理难度。
3.注水开发提高采收率措施
数学模型油田的历史开采流程是可以通过人来掌控的,进而根据实际情况进行协调,并让它可以一直朝着好的方向发展。可以通过人来掌控的方面有不少,主要有油井的数量、互相之间的井距等方面。对这些方面进行分析,然后调整,可以促进油田的开采效果。另外它们跟采收率之间的关系也很重要。水驱最终采收率与井网密度的关系如下公式:
ERU=EDe-af(1)
式中 ERU———最终采收率,%; ED———驱油效率,%;
1.注采井数比、井距、最终采收率之间的关系
直接叙述采收率和井网密度的关系可用(1)式,然后再考虑加上注采井数比数值的部分作用,参考文献发现都是一些开拓性的方案。研究井场注采井数比数值对于采油采收率的相关作用,其实顺序为二点,第一是在井场井网规模固定的前提中,注水井的数量不多于生产井数量的情况下,增多一些注水井数量,就可以在很大程度上,增大注水井与采油井两者互相之间的一个连通系数值,在一定程度上提高水驱控制的效果,从而增加注水波的数值,提高实际开发的产量,一定程度上提高采收率; 二是合理增加注水井的数量和注入量可以稳定地层压力,保证采油井的实际产能。
2.以扩大注水波及体积为目标的开发
在井场的井距的方案、以及固定的注采井数比基本都确定以后,需要进行以下方案:第一,在固定增加注采井数比最初阶段,尤其要针对高含水井的高含水层位,实施对应的办法进行封堵,否则就会发生井场上采油井被水淹的状况,影响油田的实际开发的正常开展;第二,对井场上的注采井网开展全面分析布局,使平面上的注采开发系统结垢情况合理完善,不只停留下单独的分析情况。
3选取最优井网控制采收率损失
某油区基本都是断块油气藏,受到勘探开发手段的限制,不能依照通用的“几点井网”的方案对井场实施分析制定。所以,在某油田处于高含水的时候,需要对其制定合理的井网布局,用来控制采收率作用产生的影响,进而提高某油田的自身开发效率。在固定的井距前提下,当注采比处于1左右,水驱的采收率数值为最高,这样五点井网就可以达到要求,最后,可选取近似五点井网用来高含水时候的最合适的开发用井网, 这个情况下的采收损失率数值跟损失采收率数值均是0。在某油田开采的的最开始的时期,基本都采取反九点的办法以及四点法的办法。某油区部的个别稀油区块也处于“双高”的高含水开发时期,采用稀油注水开发方式的一些区块的自身含水率都达到了百分之80,所以在后续开采阶段,必须要有针对性,有相对应的目的的开展分析,完善采油井内部注采井网的结构,使注采的系统趋于完善。
4.总结
相较于溶解气驱、 重力驱等石油开发方式,注水开发工艺具有效果显著、操作简单、成本较低等优点,是当前石油开发中使用最为广泛的驱动方式,在提高油田开采率、石油利用率方面发挥着重要作用。在应用石油注水开发技术时,应结合油田实际情况,通过对比分析选择最为合适的工艺,并严格规范操作,以实现更加理想的应用效果。
参考文献:
[1]王忠路.论复杂条件下石油注水开采的研究[J].化工设计通讯,2017,43(04):45.
论文作者:张军,梁梦頔,朱洁如
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
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