陳 珂，寧旭波，姚靜萍

（1.西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司采油六廠，陜西 西安 718500）

在全球經(jīng)濟(jì)一體化加速發(fā)展的新形勢(shì)下，石油行業(yè)也邁入了新的發(fā)展時(shí)間。但與其他行業(yè)不同的是，我國(guó)的低滲透油藏較多，且隨著我國(guó)油田進(jìn)入開采的中后期階段，對(duì)開采技術(shù)與管理提出了更大的挑戰(zhàn)。一方面是市場(chǎng)的高需求，另一方面是開采的高難度，企業(yè)如何在這兩高之間利用有效的技術(shù)和管理手段實(shí)現(xiàn)高采收率，是目前亟須面對(duì)和解決的問題。本文就低滲透油藏的特征進(jìn)行分析，并提出如何加強(qiáng)低滲透油藏的注水工藝研究和管理，并就進(jìn)一步提高采收率的方法進(jìn)行分析【1-2】。

1 低滲透油田的主要特征

低滲透油田是指油層儲(chǔ)層滲透率低、豐度低、滲流阻力大、連通性差、單井產(chǎn)能低的特殊油田。這種油田的特點(diǎn)是采油及注入劑注入都非常困難，因?yàn)樽⑺_發(fā)是我國(guó)目前主要的開采工藝之一，一旦油藏?zé)o法順利有效的注水，將直接導(dǎo)致采收率降低【3-4】。低滲透油田的開采技術(shù)瓶頸在于油藏的儲(chǔ)層物性較差，而且還可能存在著一定的天然裂縫，如此就導(dǎo)致了滲透環(huán)境的更加復(fù)雜化，大大影響了開采效率，降低了產(chǎn)能。目前低滲透油田滲流阻力大、產(chǎn)能效率低是世界性難題。因此，注水工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)提高低滲透油田開發(fā)效果具有重要意義。

2 影響注水效果的因素分析

影響注水系統(tǒng)效率主要受水質(zhì)、設(shè)備、操作流程等因素的影響。隨著油田開采年限的不斷增加，油藏地質(zhì)日益復(fù)雜化，影響低滲透油藏注水效果的原因是多方面的。有水質(zhì)的原因，有注水工藝的原因，也有注水設(shè)備的原因等等，具體表現(xiàn)如下：一是注水水質(zhì)的原因，注水過程中，注水水質(zhì)會(huì)經(jīng)過注水站先行處理，如果水質(zhì)中的油含量較高就會(huì)給水處理設(shè)備造成極大的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致處理的過程及效率極為低下；二是注水設(shè)備的問題，注水設(shè)備包括注水罐，水質(zhì)在處理的過程中需要經(jīng)過沉降，如果注水罐的容量不夠大的情況下，就會(huì)導(dǎo)致沉降時(shí)間不夠而造成水中的雜質(zhì)、顆粒以及各種懸浮物的處理達(dá)不到注水水質(zhì)的要求，導(dǎo)致后續(xù)的注水效果大打折扣；三是注水罐的清潔方式不合理，清潔方式不合理就會(huì)導(dǎo)致清潔不徹底，這樣就可能使注水水質(zhì)產(chǎn)生再次被污染，導(dǎo)致前期的水處理工作功虧一簣，使得注水質(zhì)量難以達(dá)成預(yù)期效果；四是設(shè)備的因素，一方面是由于小排量離心泵機(jī)組效率低，壓力不夠，無(wú)法有效注水。另一方面設(shè)備設(shè)計(jì)能力與實(shí)際生產(chǎn)能力不匹配，設(shè)備運(yùn)行工況達(dá)不到較好的水平，在管網(wǎng)效率方面，受到了閥控?fù)p失影響和管線壓降損失的綜合影響，導(dǎo)致注水效果受到影響。

3 提高低滲透油藏注水效果的策略

3.1 加強(qiáng)注水水質(zhì)處理過程的監(jiān)測(cè)

良好的水質(zhì)是保證低滲透油藏有效注水的前提，所謂 “注好水”就是指注入水的水質(zhì)要嚴(yán)格合乎標(biāo)準(zhǔn)，這樣不僅能有效降低注水設(shè)備的負(fù)擔(dān)，而且能有效提高注水的效果。對(duì)水處理過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，要從源頭開始，利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，完善的注水管理制度，雙管齊下。一是從水源著手，選擇高質(zhì)量的注水水質(zhì)；二是注水站的流程工藝要符合水處理的要求；三是對(duì)配水、注水過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)調(diào)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)注水過程中的問題，并采取有效的手段進(jìn)行及時(shí)的處理。四是對(duì)沉降罐進(jìn)行優(yōu)化，科學(xué)合理的罐體等硬件的設(shè)計(jì)是保障有效注水的強(qiáng)有力支撐。

3.2 對(duì)井下工具及測(cè)調(diào)工具進(jìn)行改進(jìn)

為進(jìn)一步提高注水效果，需要對(duì)打撈測(cè)調(diào)工具和封隔器等井下工具進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，一是改進(jìn)封隔器的擴(kuò)張、壓縮、解封方式，使其質(zhì)量得到顯著提升；二是涂層的方式以不銹鋼管、噴涂環(huán)氧粉末取代敷涂樹脂，防腐處理用噴砂處理替代化學(xué)處理，保證高質(zhì)量的前提下也兼顧環(huán)保性能。

3.3 加強(qiáng)注水隊(duì)伍的專業(yè)能力建設(shè)

人是注水工藝實(shí)施與操作的核心所在，注水技術(shù)人員的專業(yè)能力與注水效果有著直接的聯(lián)系。所以，加強(qiáng)注水隊(duì)伍的專業(yè)能力建設(shè)也是保障有效注水的重要途徑之一。首先，要針對(duì)低滲透油藏的特點(diǎn)，注水工藝要求對(duì)操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，對(duì)注水過程的具體操作、質(zhì)量要求等方面的專業(yè)技能進(jìn)行專門的培訓(xùn)，使其對(duì)注水的一系列流程有清晰的理論認(rèn)知，能更好的適應(yīng)崗位；其次要對(duì)注水過程中可能出現(xiàn)的問題，以及突發(fā)狀況的處理措施進(jìn)行培訓(xùn)，一旦發(fā)生類似的情況的時(shí)候不至于茫然不知所措，而是能迅速的采取對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行解決，以保證注水的有效性與連續(xù)性。從理論與技術(shù)兩方面保障有效注水，提高采收率。

4 低滲透油藏注水工藝技術(shù)的應(yīng)用

4.1 納米降壓增注工藝技術(shù)

納米降壓增注工藝是針對(duì)低滲透油藏的新興注水技術(shù)，其原理是通過納米材料與巖石表面羥基相結(jié)合并吸附于巖石表面形成超疏水界面后產(chǎn)生水流表面的滑移效應(yīng)，以此來(lái)減弱水流阻力，延長(zhǎng)增注的有效期，一定范圍內(nèi)納米材料的粒徑越小所產(chǎn)生降壓增注效果越明顯。在一定程度的滲透率、含油飽和度范圍內(nèi)通過采用納米材料降壓增注工藝能夠取得最佳的增注效果，事先采取酸化預(yù)處理工藝去除巖石表面碳酸鹽礦物，能更好的提高巖石對(duì)納米材料的吸附活性，提高增注效果。

4.2 分層注水防砂技術(shù)

分層注水防砂技術(shù)采用偏心注水管柱配水器的工作筒中加入單流閥結(jié)構(gòu)，能有效避免泄壓或洗井作業(yè)后造成地層返吐和出砂而使水嘴堵塞、注水管柱砂埋等影響分注的情況。正常注水時(shí)，注入水壓縮彈簧后通過單流閥進(jìn)入地層，在停注或壓力波動(dòng)時(shí)，地層液流無(wú)法倒流至井筒，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)注水井防砂的目的。除此之外，單流閥結(jié)構(gòu)還能提高洗井效果，有效減少洗井過程中的短路現(xiàn)象，通過加強(qiáng)易出砂注水井的管理與采用防砂工藝技術(shù)雙管齊下，能較好的提高采收率。

5 低滲透油藏注水技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展方向

5.1 優(yōu)化注水設(shè)備，提高注水泵機(jī)組效率

注水系統(tǒng)效率的高低與注水泵機(jī)組有著直接的關(guān)系，目前注塞泵的機(jī)組效率普遍在78%左右，一般的高壓離心泵的機(jī)組效率不超過66%；所以選擇高效注水泵是提高低滲透油藏注水系統(tǒng)效率的重要保障。在此情況下，可以停用離心泵，增開注塞泵的方式，通過注塞泵運(yùn)行的臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)注水量，實(shí)現(xiàn)增注節(jié)能的目的，注水泵優(yōu)化運(yùn)行后，注水泵機(jī)組效率和注水系統(tǒng)效率指標(biāo)大部分達(dá)到石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)。

5.2 注水實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)

由于低滲透油藏注水的變化性與差異性，即使注水基礎(chǔ)較好的油田仍然面臨著分層注水量變化快的問題，已經(jīng)分注并達(dá)到油藏配注方案的井，由于層間差異，注水量并不穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)合格率低。因此，注水技術(shù)向著現(xiàn)代化智能化方向發(fā)展，通過對(duì)井下狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制方向，由電池、控制器，溫度監(jiān)測(cè)，壓力監(jiān)測(cè)，流量監(jiān)測(cè)，執(zhí)行器，天線等組成的智能配水器應(yīng)運(yùn)而生，通過智能配水器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)井下溫度，壓力和流量數(shù)據(jù)，同時(shí)依據(jù)預(yù)設(shè)配注方案和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的分層流量結(jié)果，通過微電機(jī)按指定周期調(diào)節(jié)配注閥開度，實(shí)現(xiàn)配注量的自動(dòng)控制。井下智能配水器存儲(chǔ)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過通訊短節(jié)以短距離無(wú)線傳輸方式傳送到地面，為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供有效的技術(shù)支撐。

6 結(jié)語(yǔ)

石油作為一種戰(zhàn)略性的能源物質(zhì)，對(duì)我國(guó)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的影響可想而知。說(shuō)其關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，也毫不為過。雖然近年來(lái)，屢有新聞媒體報(bào)道說(shuō)我國(guó)某處某地又發(fā)現(xiàn)了大量的油氣儲(chǔ)備，但是，從開發(fā)到開采這期間仍然有一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，為了實(shí)現(xiàn)注水工藝的有效應(yīng)用，就必須在注水技術(shù)的研究上下狠功夫，通過針對(duì)低滲透油藏的具體特點(diǎn)，應(yīng)用科學(xué)的注水技術(shù)，提高注水的質(zhì)量與效率。這樣才能夠?yàn)樘岣卟墒章蚀蛳聢?jiān)實(shí)基礎(chǔ)，使石油的開采與生產(chǎn)跟上市場(chǎng)的需求。