石油地质工程中高含水期油田注水开发措施研究

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

黑生保 张磊 付坚 侯少鹏

中国天然气股份公司长庆油田分公司第十采油厂 甘肃省 庆阳市745000

摘要

社会的持续变革对石油能源产生了更大的需求。随着大量的石油开采,不少油田都已经挖掘殆尽,油田的开发越来越困难。同时,由于我国多数油田位于东部,在开发过程当中不可避免地要经历高含水阶段,这将对后续的原油生产造成很大的影响。要保证油田的顺利开采,要有效地缓解目前国内石油资源短缺的严重状况,就必须改进油田在高含水阶段的注水开发工艺,使石油地质工程得以顺利进行,确保油田的采收率,促进经济社会稳定发展。


关键词

高含水期油田;注水开发;石油地质工程;开发措施

正文

1.注水开发的原理和优势

注水开发作为目前油气田开发领域中的主要手段之一,其原理就是通过向井底部注入一定量的水来提高油层中的水饱和度,从而促进地层中油的流动。在高含水期油田注水开发中,在保证注水量的前提下,可以进行适当的调整井底注水压力,以控制地层中油的流动方向和速度,从而达到对油田进行有效的开发和利用的目的。

注水开发在高含水期油田中,具有独特的优势。首先,其可以有效地提高采收率,从而延长油田的产能周期。其次,注水开发可以有效地提高油田的产量,减少了因为油层压力下降而导致的产量减少。最后,注水开发可以有效地改善油藏的物性,提升地下储层的渗透能力和有效厚度,进一步提高了油田的产能和开采效率。

与其他油田开发方法相比,注水开发还具有以下的优势。首先,注水开发过程中,水的源头可以采用近处河流、湖泊等水资源,减少了对地下水资源的占用。其次,在注水开发中,采用了高科技技术,实现了对沉积岩、构造、流体等结构的精细控制。最后,注水开发相对于其他开发方式而言,其开发周期要较短,更加具有经济性。

 

2. 高含水期油田注水开发的关键技术

2.1注水井配置

高含水期油田注水开发的注水井配置是一个关键性的技术问题。在注水井的选择上,应当考虑到油层渗透率、孔隙度、饱和度以及井距等因素,以使得注水效果最大化。

首先,需要确定的是注水井的位置,即在油田注水区中的具体位置。油井区的压力和剖面特征是选择注水井的主要因素。在选择注水井时,应该尽量将其配置在油井区的高压区域,这样可以增加注入储层液体的驱动力,加速原油产生并提高采收率。

其次,注水井的井距也是决定注水井配置的重要因素。据统计分析,注水井应配置在油井区的缓冲区,注水井井距一般应该在500m—1000m之间。井距过小,注水井会互相影响,注水效果降低;井距过大,则容易导致中间产生漏采现象,注水效果同样会受到影响。

另外,在口径方面,注水井口径应小于或者等于采油井的口径,这是因为小口径井壁接触石油岩石面积更大,具有更好的注水能力。

2.2注水压力控制

在高含水期油田注水开发中,注水压力控制是一个非常重要的环节。注水压力的高低将直接影响到油层的渗透性和水驱效果。因此,在注水井的设计和施工中,必须要对注水压力进行合理控制。

首先,应该进行合理的井距设计。在高含水期油田注水开发中,井距过大会导致注水压力过高,水驱效果下降,造成开发成本的提高。而井距过小,会导致油井注水量减少,影响到开发效果。因此,需要对井距进行合理的设计,才能达到最佳的水驱效果。

其次,注水井的钻井设计也是至关重要的。在注水井的钻井过程中,需要进行合理的中、低、高压井段的设计,以及注水和产出的管柱设计等。在设计注水井的管柱时,应该采用合适的管材和管径,保证足够的强度和压力下的稳定性。可以采用环保型材料,以保证生产环境的安全和有效性。

最后,注水井的压裂工艺也需要重视。在注水井的制造和完井过程中,应该采用合适的压裂技术和工艺。可以采用声波压裂技术、液压压裂技术和水力压裂技术。采用不同的压裂技术,可以对不同的油层形态和岩石构造结构进行有效的处理,从而控制注水压力,提高油田注水开采的效益。

2.3注水剂选择

注水剂的选择对于高含水期油田注水开发至关重要。总的来说,注水剂应该具备以下几个方面的特点。首先,注水剂的相容性良好,不会和岩石或油藏中的其他物质发生反应。其次,注水剂的黏度适中,需要与油藏中的水和油相适应。再次,注水剂的稳定性好,不会在油藏中分解,有助于提高注水效果。此外,注水剂的成本也需要考虑,在满足以上要求的前提下,要选择经济实用的注水剂。

目前,常用的注水剂主要有两种,一种是聚合物类注水剂,另一种是生物菌剂。聚合物类注水剂的特点是具有较高的黏度和较好的稳定性,可以减缓注水井筒的水快速进入油层,起到了减缓废水量的作用。但是,聚合物类注水剂在油井中的表现不如预期,可能会引发一系列问题,例如注水井头的沉积物,导致注水效果下降。生物菌剂是一种比较新型的注水剂,它可以通过一系列的化学反应将脂肪酸和饥饿菌转化为单体酸。这种酸对油层中的黏土矿物有很强的离子吸附作用,可以与盐离子相互作用,从而改善孔隙结构,增加储层渗透率,提高注水效果。

在实际应用中,可以根据油藏的情况和开发目的选择不同的注水剂。如果是为了提高注水效果,则可以采用生物菌剂等新型注水剂。如果是为了减缓废水量,则可以尝试使用聚合物类注水剂。无论是哪一种注水剂,在应用时都需要注意稳定性和成本控制等问题。总之,只有选择合适的注水剂才能更好地实现高含水期油田注水开发的目标。

 

3. 改善高含水期油田注水开发的措施

3.1完善油田的管理体制和开采方法

如何对油田实施有效的经营管理工作,已成为当前油田建设当中亟待解决的重大课题。只要油田经营管理得当,就能确保生产顺利进行。在具体的生产实践中,要注意选择何种开采方式。当前,我国的油田经营制度还存在着很大的理论缺陷。在油田开发过程中,要根据油田的实际情况,对管理体制进行进一步的改革与改进。在此基础上,不断提升管理者的业务素质和创造力。在新的开发阶段,我国的油田开发方式以全局为主,追求全局的平面效应。然而,在后期高含水油田开发中,开发效果的优劣主要取决于剩余油动量的大小。这就要求以单井为导向,对单井进行综合分析。只有正确地处理好单井存在的问题,才能使得总体上的石油开采效果更为理想。

3.2合理划分油田开发后期的流动单元

为使油田开采工作更加科学化和规范化,在油田开发中,还应对油田开发后期的流动单元进行合理规划,以确保开采过程的顺畅。同时,开采部门围绕“高含水期油田的流动单元合理规划”制定出一份科学、合理的划分表,作为以后开采活动的重要依据。需要注意的是,不同的油田具有不同的流动单元,表现出不同的渗透能力、储油能力和沉积能力,这就导致了检测人员对油田动态检测的结果也会有很大的差别。为了确保油田开采工作能够顺利地进行,从而提高开采工作的科学性和效率,开采部门应当主动地利用每个油田的流动单元特征,合理地划分流动单元,为以后的开采设备布置,油田的采油次序等工作奠定基础。

 

语:

注水是高含水期油田开发的重要手段,目前已得到广泛应用。要想确保我国石油的产量和质量,就必须加强对石油开采技术的研究,并采取多种行之有效的方法,以提高高含水期油田的注水开发水平和质量,确保石油开采的顺利进行提高国内油田开发的效益和质量。

 

参考文献:

[1]王文涛.试述石油地质工程中改善高含水期油田注水开发的措施[J].化工管理,2017,(27):25.

[2]刘超.如何加强特高含水期油田开发的探索[J].中国科技博览,2015(40):374-374.

 

 


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