王彥澤

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

1 注水壓力標(biāo)準(zhǔn)化的背景

1.1 注水問題

注水開發(fā)是油田開發(fā)的主要手段之一，它的應(yīng)用能夠提高地層的穩(wěn)定性，還能維持能量，以此提高原油的開采效率和速度，針對(duì)高含水的老油田效果更佳，在開發(fā)過程中注入適量的水，使其安全性能得到保障，并且穩(wěn)定產(chǎn)量。

對(duì)于海上油田而言，在注水井工作范圍內(nèi)，注水壓力是不固定值，它隨著工作需求逐步進(jìn)行調(diào)整。在前期注水工作時(shí)，井地層的工作能力較強(qiáng)，接近地帶的壓力會(huì)比較低，所以注水井口的壓力也比較低。隨著注水時(shí)間的不斷增加，注水壓力也會(huì)逐漸變化，長期篩管會(huì)形成堵塞問題，并且污染底層，以此降低滲透率，但是，近經(jīng)地面的吸水能力隨之下降，使其注水壓力不斷增高。注水壓力直接影響著地層的能量，同時(shí)，也影響著整體開發(fā)的效率和效果。

我國注水壓力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是后期所形成的一種工作管理準(zhǔn)則，前期在此項(xiàng)準(zhǔn)則并未得到證實(shí)時(shí)，相關(guān)工作人員會(huì)采取預(yù)測(cè)注水壓力的方式進(jìn)行工作，最傳統(tǒng)的以油藏工程方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)合注水差進(jìn)行預(yù)測(cè)，具體公式如下文所述：Pwh=P+Pt+Ps+Pc-Pw。

式中，Pwh是整體井口注水壓力的表示；P所代表的內(nèi)容是注水壓差；Pt所代表的內(nèi)容是油管的摩擦阻力；Ps所代表的內(nèi)容是啟動(dòng)時(shí)井底的壓力；Pc所代表的內(nèi)容是壓力損失；Pw所代表的內(nèi)容為靜液柱壓力。

對(duì)于此類預(yù)測(cè)法而言，它僅只適用于油田開發(fā)的初期，因?yàn)榇藭r(shí)的地層不會(huì)受到任何因素的污染，并且注水壓差容易被計(jì)算，整體較為穩(wěn)定，但是，隨著油田的不斷開發(fā)，近井在不斷位移并且變化，表面所帶來的壓力越來越大，隨著時(shí)間的推移，注水預(yù)測(cè)內(nèi)容差異就會(huì)逐漸增大。因此，在開發(fā)油田中后期，不能應(yīng)用油藏工程方法對(duì)注水壓力進(jìn)行預(yù)測(cè)，它會(huì)直接影響整體數(shù)值的準(zhǔn)確性，并且后續(xù)施工安全性不能被保障，整體效果也會(huì)出現(xiàn)各類偏差。

1.2 安全問題

常規(guī)的注水壓力工作主要針對(duì)指定區(qū)域內(nèi)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)此區(qū)域內(nèi)的壓力進(jìn)行計(jì)算，但是，計(jì)算內(nèi)容并不需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，而是選擇針對(duì)不同的層位對(duì)注水壓力進(jìn)行分析計(jì)算。如果計(jì)算的結(jié)果顯示，當(dāng)前注水壓力高于此區(qū)域內(nèi)注水壓力的最大比值，那么，當(dāng)前工作層面的壓力會(huì)使其出現(xiàn)破裂問題，從而造成安全事故或者溢油事故的發(fā)生。所以，為了提高工作的安全性能和效果，相關(guān)技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際情況，分層對(duì)注水過程的壓力進(jìn)行計(jì)算，將其控制在可控范圍內(nèi)，并且做好實(shí)施監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備，提高注水的安全性，降低溢油事故發(fā)生的概率。

2 原油變化規(guī)律

2.1 平面變化規(guī)律

在開發(fā)的過程中，原油物性會(huì)發(fā)生較大的差異，針對(duì)相關(guān)資料表明，能夠造成差異的主要因素有兩種，一種是斷層分隔問題，另一種是邊底水的影響問題。結(jié)合資料分析，原油物性越靠北物性差距越大，并且原油黏度也隨之提升，所以初步斷定是斷層封隔所造成的影響。由于斷層原因，兩邊的環(huán)境各有不同，導(dǎo)致原油產(chǎn)生了各類不同的特征。因其在斷層的北側(cè)所有邊底水的活躍度與其他方位相比不活躍，并且有些地方看不見邊底水。從油田的大體構(gòu)造上講，由于構(gòu)造屬于高部位，并且處于同一個(gè)部位的原油變化較大，所以原油黏度較為綜合，并且原油的物性較好，但各個(gè)方位的原油差異依舊較為明顯。綜上所述，我們不難看出，邊底水能夠在各個(gè)方位對(duì)原油的物性進(jìn)行影響，并且部位與分布相吻合，所以油水界面的原油黏度會(huì)高于純油層。眾所周知，原油和邊底水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所以原油物性也會(huì)在反應(yīng)的過程中越來越低下，使其構(gòu)造形成較大差異。

2.2 縱向變化規(guī)律

縱相變化會(huì)受到油藏埋深的影響，隨著深度的逐漸增加，原油的構(gòu)造會(huì)越來越好，黏度和密度也會(huì)保持在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，不同的構(gòu)造位置不同，所以原油物性的變化也會(huì)有一定差異性。

2.3 性質(zhì)時(shí)變規(guī)律

隨著我國注水開發(fā)工作不斷應(yīng)用，注水倍數(shù)和含水率的不斷提高，原油的物性也會(huì)在工作過程中不斷發(fā)生變化。如果油層的飽和度降低，那么原油的地下存水量就會(huì)隨之增多，整體性質(zhì)較差，經(jīng)過一系列的資料研究，已將此問題證實(shí)。對(duì)于原油而言，能夠影響原油物性變化的主要因素就是含水率和油氣比值。如果油田含水率不斷上升，原油中的天然氣就會(huì)進(jìn)行重新分配，會(huì)有一部分被轉(zhuǎn)移到氣量較少的部分，因此，油氣在此過程中也會(huì)隨之下降，在此過程中，還會(huì)隨之下降的因素還有脫氣壓力和原油的體積系數(shù)。在此過程中原油的黏度也會(huì)隨之變化，最終原油的物性越來越差。隨著含水量的上升，原油物性變化逐漸明顯，如果高含水整體變化較大。由于我國高含水原油資料有限，所以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，以上內(nèi)容均成立。

3 注水壓力標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算方式

油藏工程方法預(yù)測(cè)注水壓力時(shí)，需要綜合考慮，具體內(nèi)容如下：首先，是地層破裂壓力的影響作用；其次，是井筒摩擦所造成的阻力；最后，是靜液柱壓力的影響作用，因此需要結(jié)合壓力計(jì)算方法進(jìn)行工作。

具體計(jì)算方式：Pwh=a×Pf+Pλ+Pc-Pw。

式中，a表示的內(nèi)容是安全系數(shù)；Pλ表示的內(nèi)容是井筒摩擦阻力。a×Pf表示的內(nèi)容是井底最大壓力，同時(shí)也是地層可承受的最大壓力，能夠造成破裂的壓力不能超過最大壓力的90%。一般計(jì)算時(shí)按85%進(jìn)行計(jì)算。井底壓力的計(jì)算需要結(jié)合預(yù)測(cè)破裂壓力的數(shù)據(jù)，并且在計(jì)算的過程中建議以小型油田標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，再結(jié)合結(jié)果進(jìn)行井底注壓工作。在計(jì)算的過程中還應(yīng)該注意兩個(gè)方向，一個(gè)是地層壓力的準(zhǔn)確性，一個(gè)是井筒摩擦阻力的準(zhǔn)確性。

在進(jìn)行地層破裂壓力計(jì)算時(shí)，需要統(tǒng)計(jì)油田破裂壓力的數(shù)值，用于后期校正工作。針對(duì)小型壓裂進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合相關(guān)測(cè)試結(jié)果，將其具體內(nèi)容應(yīng)用于預(yù)測(cè)破裂壓力井，分層注水選取破裂壓力的最小值進(jìn)行后續(xù)工作。在注水井進(jìn)行工作后，破裂壓力應(yīng)該隨著開發(fā)工作不斷進(jìn)行調(diào)整。井筒摩擦阻力主要消耗在防砂段上，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，防砂的方式一般會(huì)對(duì)注水井造成較大影響，所以當(dāng)防砂工作遇到壓力損耗時(shí)，注水井井口壓力會(huì)提升。實(shí)際上，在生產(chǎn)的過程中，防砂壓力損耗與地層污染較難區(qū)分，所以注入壓力很難確定。因此，防砂段污染解決后才能保障注入安全問題。在開發(fā)過程中準(zhǔn)確判斷防砂污染，不斷修正計(jì)算結(jié)果，提高判斷的準(zhǔn)確性，對(duì)相關(guān)措施進(jìn)行優(yōu)化，最終才能解除污染。

4 注水壓力標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用

隨著海上油田開發(fā)工作量的逐漸增多，相關(guān)規(guī)定對(duì)注水井壓力的計(jì)算方法進(jìn)行明確，在前期階段主要采用標(biāo)準(zhǔn)方法和計(jì)算方式對(duì)此項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行完善，結(jié)合工程實(shí)際需求選擇適應(yīng)工程需求的設(shè)備進(jìn)行工作，此方式應(yīng)用于較大的油田開發(fā)前期工作。由于當(dāng)前我國海上油田開發(fā)工作并未對(duì)黏度較高的油田實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)較高計(jì)算，所以計(jì)算方法結(jié)合實(shí)際需求合理調(diào)控，僅供參考海上油田在提壓增注時(shí)，注水壓力的計(jì)算需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算出最大的壓力后，進(jìn)行后續(xù)工作，以此確保相關(guān)工作的安全性，提高工作效率和質(zhì)量，完善此項(xiàng)工作內(nèi)容，安全是提高效率的標(biāo)準(zhǔn)。油田在開發(fā)過程中隨著增壓越來越大，開發(fā)的產(chǎn)液量和產(chǎn)油量會(huì)隨之提升。

5 注水壓力的標(biāo)準(zhǔn)化管理

為了提高注水壓力標(biāo)準(zhǔn)化管理工作質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)該針對(duì)當(dāng)前開采油田的實(shí)際情況制定相應(yīng)的管理細(xì)則，并且將其匯總成為管理制度，在前期管理工作中，以確保注水壓力為工作基礎(chǔ)，主要結(jié)合水泵和管線配置進(jìn)行分析，提高相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量，降低引起設(shè)備的各類問題，并且規(guī)避設(shè)備限制條件。油田開采后，通過各類實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合相關(guān)計(jì)算方法，不斷提高破裂壓力的準(zhǔn)確性，后期不斷對(duì)破裂壓力進(jìn)行校準(zhǔn)。劈裂壓力的測(cè)試也可以將其視為防砂工作進(jìn)行。結(jié)合綜上內(nèi)容合理敲定注水方案，提高注水方案的準(zhǔn)確性和質(zhì)量，使其為后續(xù)開發(fā)工作奠定有利基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

綜上所述，本文通過研究注水壓力在海上油田中起到的作用，對(duì)整體原油所造成的影響，使其注水壓力工作更加具備標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，針對(duì)不同的油田實(shí)際情況，注水壓力的設(shè)計(jì)具有較大差異，由于油田自身構(gòu)造不相同，所以在進(jìn)行注水壓力設(shè)計(jì)時(shí)，還需結(jié)合開采油田各類影響因素對(duì)注水壓力進(jìn)行敲定。