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        低滲透油藏的注水工藝技術(shù)研究

        2020-07-10 03:25:28齊巖班鈺瑩
        石油研究 2020年3期
        關(guān)鍵詞:水井油井流體

        齊巖 班鈺瑩

        摘要:低滲透油田作為一種比較特殊的油田,其中的儲(chǔ)層會(huì)受到周?chē)刭|(zhì)條件的影響,由此導(dǎo)致人工開(kāi)發(fā)產(chǎn)量較低,注水井吸水能力差,注水壓力高,而采油井難以見(jiàn)到注水效果,對(duì)油田穩(wěn)產(chǎn)造成很大困難。為此,有必要探討了如何在低滲透油田的開(kāi)采中有效地運(yùn)用分層注水工藝技術(shù)。

        1.低滲透油藏特點(diǎn)及其影響因素分析

        1.1主要特點(diǎn)

        低滲透油田是一種比較特殊的油田,它的這種特殊性主要體現(xiàn)在孔隙比相對(duì)較大,由此使得注水開(kāi)發(fā)具有了如下特征:(1)驅(qū)動(dòng)壓差。當(dāng)?shù)蜐B透油田的驅(qū)動(dòng)壓差相對(duì)較低時(shí),位于儲(chǔ)層當(dāng)中的液體很難進(jìn)行自由流動(dòng),必須在驅(qū)動(dòng)壓差達(dá)到臨界點(diǎn)后,流體才能正常流動(dòng)。由于液體的流動(dòng)范圍受限,當(dāng)采用注水工藝對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),極有可能造成油相的滲透率下降速度進(jìn)一步加快。(2)方向性。在低滲透油田當(dāng)中存在著數(shù)量眾多的裂縫,這些裂縫的長(zhǎng)和寬都不是很大,并且其中還有一些微型裂縫。由于注水工藝本身具有明確的方向,所以極有可能造成處于裂縫上的油井被水淹沒(méi),這樣便會(huì)給注水開(kāi)發(fā)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。不僅如此,位于注水主線和裂縫兩側(cè)的油井在注水工藝的作用下,需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能見(jiàn)效,并且水驅(qū)動(dòng)控制的程度也不是很高,注水開(kāi)發(fā)效果偏低。(3)能量遞減速度快。低滲透油田本身所具備的特性決定了自然產(chǎn)能較低,受到這一因素的影響,使得注水工藝的能量遞減速度較快。由于油層具有相對(duì)較低的滲透率,所以在注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,必須對(duì)油井進(jìn)行壓裂處理,只有這樣,才能獲得穩(wěn)定的工業(yè)油流,也才能確保注水開(kāi)發(fā)的順利進(jìn)行。

        1.2影響因素

        對(duì)于低滲透油田而言,采用注水工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),會(huì)受到諸多因素的影響,具體包括以下幾個(gè)方面:(1)孔隙特征。低滲透油田具有十分明顯的孔隙特征,該特征主要體現(xiàn)在孔喉半徑較小。而在儲(chǔ)層的孔隙壁上存在吸附滯留層,其厚度與孔道基本相同,基于這一前提,滯留層所吸附的流體即孔隙中的流體。然而,被滯留層吸附的流體,并不會(huì)自由流動(dòng),必須在壓力的作用下才能流動(dòng),這在一定程度上影響了注水工藝的應(yīng)用效果。(2)滲流率。低滲透油井周?chē)目臻g會(huì)對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生一定的壓力,由于影響半徑相對(duì)較小,所以儲(chǔ)層中流體的流動(dòng)半徑也比較小。如果油井與注水井之間的距離較遠(yuǎn),那么極有可能造成壓力下降,由此會(huì)使壓力變得越來(lái)越小,而滲透率也會(huì)隨著壓力的減小而降低,此時(shí)滲流能力便會(huì)受到影響。在對(duì)低滲透油田進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)時(shí),當(dāng)注入一定的水量以后,注水井周?chē)鷷?huì)在聚積的作用下形成一片高壓區(qū),這樣一來(lái),會(huì)使流體的流動(dòng)受到影響,流體無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充到生產(chǎn)井內(nèi),從而導(dǎo)致供應(yīng)不足,油井的產(chǎn)量會(huì)隨之大幅度下降。(3)滲流阻力。在低滲透油田中存在著大量細(xì)小的孔道,這些孔道中的流體需要在壓力梯度達(dá)到啟動(dòng)壓力梯度的條件下才能參與流動(dòng)。在注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,孔道的孔徑會(huì)隨之增大,滲流阻力會(huì)隨著啟動(dòng)壓力梯度的升高而增大,這樣一來(lái),便會(huì)有大量細(xì)小的孔隙參與到阻力當(dāng)中,進(jìn)而對(duì)注水開(kāi)發(fā)造成影響。

        2.低滲透油田開(kāi)發(fā)中的注水工藝技術(shù)

        2.1結(jié)合采油工藝

        大量的實(shí)踐表明,低滲透油田具有開(kāi)采難度大的特點(diǎn),由于油田的產(chǎn)能相對(duì)較小,從而使得開(kāi)發(fā)時(shí)的投入要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通油田。不僅如此,開(kāi)采后的低滲透油田產(chǎn)量也不是很高,為實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目標(biāo),在應(yīng)用注水技術(shù)工藝對(duì)低滲透油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),可與采油工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,利用注水填補(bǔ)儲(chǔ)層中的孔洞,隨著注水與采油的同步進(jìn)行,地層的壓力可以得到保障,滲透阻力產(chǎn)生的影響會(huì)大幅度降低,開(kāi)采過(guò)程也會(huì)變得更加順利,這樣一來(lái)不但可以提升開(kāi)采效率,而且油田的產(chǎn)量也會(huì)隨之提高,更為重要的是能使采出的原油達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

        2.2提高注水壓力

        在低滲透油田開(kāi)發(fā)中,對(duì)注水技術(shù)工藝進(jìn)行應(yīng)用時(shí),為進(jìn)一步提升油井的開(kāi)采效果,可以適當(dāng)提高低壓區(qū)域的注水壓力,借此來(lái)改善小孔喉的水驅(qū)動(dòng)效果,這樣可以使氣體對(duì)注水過(guò)程的影響顯著降低,泵的工作效率會(huì)隨之提高,隨著油氣比的降低,油井的開(kāi)采效率和產(chǎn)量自然會(huì)有所提升。

        2.3不排液轉(zhuǎn)注

        由于低滲透油層的滲透性相對(duì)較差,加之孔隙半徑小,如果以排液轉(zhuǎn)注的方法進(jìn)行注水開(kāi)發(fā),有可能導(dǎo)致地下儲(chǔ)層出現(xiàn)虧空的現(xiàn)象,這樣一來(lái),便容易形成低壓區(qū)塊。隨著地下壓力的降低,會(huì)使原本的孔隙結(jié)構(gòu)遭到破壞,并且破壞程度會(huì)隨著油井開(kāi)采而不斷加劇,從而難以恢復(fù)至最初狀態(tài)。針對(duì)這種情況,可以采用不排液轉(zhuǎn)注的方法進(jìn)行注水開(kāi)發(fā),由此能夠在注水開(kāi)發(fā)時(shí),使地層能量得到及時(shí)補(bǔ)充,地層壓力會(huì)始終保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),水驅(qū)動(dòng)效率會(huì)顯著增加,波及的體積也會(huì)隨之?dāng)U大,注采的平衡性得到有效保證。

        2.4強(qiáng)化拉水線

        在低滲透油田注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,油田產(chǎn)量通常都會(huì)出現(xiàn)遞減的現(xiàn)象,為避免此類問(wèn)題的發(fā)生,可以采用局部強(qiáng)化拉水線的方法,提高注水井的開(kāi)發(fā)效果。具體做法如下:對(duì)部分井組進(jìn)行強(qiáng)化注水,注采比可調(diào)整為3.0以上,隨著注采比的提高,裂縫線上井組的側(cè)向油井產(chǎn)量能夠保持穩(wěn)定。同時(shí),可對(duì)注水井排上的排油液井進(jìn)行強(qiáng)化開(kāi)采,待逐步水淹后,再進(jìn)行轉(zhuǎn)注,由此可使油田產(chǎn)量遞減的問(wèn)題得到有效解決。

        2.5優(yōu)化井網(wǎng)布置

        在低滲透油田注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,儲(chǔ)層的開(kāi)采情況與井網(wǎng)水驅(qū)動(dòng)控制效果有著極為密切的關(guān)聯(lián)。因此,可依據(jù)井距,并結(jié)合注采井比值,對(duì)井網(wǎng)水驅(qū)動(dòng)控制大小進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,從而使井網(wǎng)中井距、注采井的比值更加合理,并與相關(guān)的規(guī)范要求相符,以此來(lái)確保水驅(qū)動(dòng)控制效果。同時(shí),還應(yīng)對(duì)井網(wǎng)中注采井的數(shù)量進(jìn)行有效控制,為低滲透油田的注水開(kāi)采效率提供保障。

        2.6分層注水

        相關(guān)研究結(jié)果表明,低滲透油田注水開(kāi)發(fā)時(shí),油水井在產(chǎn)油吸水的過(guò)程中存在較為明顯的層間問(wèn)題。對(duì)此,可以采用早期分層注水的方法進(jìn)行解決??稍谧⑺_(kāi)發(fā)的早期,實(shí)施分層注水,以此來(lái)調(diào)整井的分層情況,最大限度地降低層間矛盾。在對(duì)新注水井進(jìn)行分層時(shí),需要綜合考慮砂體的規(guī)模和連通情況等因素,據(jù)此對(duì)注水量進(jìn)行合理確定。同時(shí),還應(yīng)對(duì)砂巖的吸水性予以考慮,并在初期時(shí)采用較高的注水強(qiáng)度,隨后便可進(jìn)行分層注水,解決層間的矛盾問(wèn)題。

        2.7保證注水水質(zhì)

        由于低滲透油田的孔隙結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性的特點(diǎn),加之儲(chǔ)層的滲透能力較差,所以,在應(yīng)用注水技術(shù)工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),對(duì)水質(zhì)的要求較高。為此,必須使用高水質(zhì)進(jìn)行注水,并嚴(yán)格依據(jù)水質(zhì)要求進(jìn)行操作。對(duì)注水水質(zhì)可采取精細(xì)化的處理方法,從而使水質(zhì)達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。同時(shí),應(yīng)加大對(duì)水質(zhì)的保護(hù)力度,避免水質(zhì)受到二次污染,尤其是要在注水前,對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),確認(rèn)合格后,方可進(jìn)行注水操作。

        2.8使用調(diào)剖劑

        低滲透油田中裂縫的存在,對(duì)含水控制效果造成了一定影響。為解決這一問(wèn)題,可在高含水區(qū)域進(jìn)行合理的注水操作,并應(yīng)用深調(diào)剖處理。同時(shí),可結(jié)合低滲透油田的特征,對(duì)調(diào)剖劑的配方進(jìn)行選取,通過(guò)試驗(yàn)的方法,對(duì)調(diào)剖劑的性能進(jìn)行評(píng)價(jià),最終確定出適宜的調(diào)剖劑。

        3.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

        我國(guó)的低滲透油田具有較大的開(kāi)發(fā)潛力,在對(duì)此類油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,注水技術(shù)工藝的應(yīng)用較為廣泛。由于受到一些因素的影響,使得注水開(kāi)發(fā)效率和產(chǎn)量并不理想。為此,低滲透油田在應(yīng)用注水技術(shù)工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí),應(yīng)當(dāng)采取合理可行的方法和措施,保證油井的開(kāi)采效率,提高產(chǎn)量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]張亮;低滲油藏注水開(kāi)發(fā)調(diào)整技術(shù)分析[J];石化技術(shù);2018年05期

        [2]尤洪軍;異常高壓低滲油藏的注水開(kāi)發(fā)[J];內(nèi)蒙古石油化工;2006年06期

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