油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力系統(tǒng)的調(diào)整及效果分析

任 波 ,趙 婷 ,張 鵬

(西安石油大學(xué) ,陜西西安 710065)

在油田開(kāi)發(fā)工作的不斷進(jìn)行中,油田開(kāi)發(fā)過(guò)程也遇到了許許多多的需要解決的問(wèn)題,在這些問(wèn)題中油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力系統(tǒng)的調(diào)整最為重要而且受重視程度最高。油田開(kāi)發(fā)中的水井套管的使用壽命與油田采油壓力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平衡性之間有著非常重要的聯(lián)系,如果采油裝置的某個(gè)部分之間或者某個(gè)部分內(nèi)部設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致壓力分布不平衡時(shí)就會(huì)使水井套管使用壽命大大縮短。如果采油壓力系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理就不會(huì)損壞套管,而且通過(guò)調(diào)整采油與注水之間的聯(lián)系,會(huì)使油田采出來(lái)的油質(zhì)量好。在油田開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,把工作的重心放在壓力調(diào)整方面,切實(shí)有效地處理好采油和注水之間的關(guān)系,才能解決好油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中壓力系統(tǒng)的調(diào)整這個(gè)難題。

1 采油壓力系統(tǒng)不完善的影響

影響水井套管套損最關(guān)鍵的原因是采油系統(tǒng)壓力不平衡。油田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,采油效果好不好直接受油田水井套管工作狀態(tài)的影響,如果油田水井套管損壞程度非常大,那么油田采出的油的質(zhì)量會(huì)非常的不理想。從筆者多年工作在采油一線總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,水井套管的損壞部位大部分出在油層和標(biāo)準(zhǔn)層這兩個(gè)區(qū)域。其中影響標(biāo)準(zhǔn)層水井套管破壞的最關(guān)鍵因素是各部分之間壓力的分布非常不協(xié)調(diào),使得在采油過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)層所受的壓力有時(shí)會(huì)突然增大或有時(shí)突然減小,由于長(zhǎng)期處于這種壓力不平衡工作狀態(tài),使得水井套管極易損壞,這種損壞的發(fā)生普遍存在于油田鉆打油井階段與注水采油調(diào)整階段。

油層部分水井套管的破壞產(chǎn)生的因素有很多,總結(jié)起來(lái)主要有以下幾個(gè):①采油層各部分沙石分布情況不均勻或者射孔對(duì)應(yīng)率低,導(dǎo)致了注水和采油之間不對(duì)應(yīng),隨之出現(xiàn)了異常高壓層,隨著采油工作的不斷進(jìn)行,導(dǎo)致水井套管的工作環(huán)境不穩(wěn)定從而產(chǎn)生了損壞情況。②在注水過(guò)程中,產(chǎn)生的水壓太大,注水壓強(qiáng)太高從而使油層中的某個(gè)部分壓力大于其他部分,各部分壓力之間不平衡,容易破損水井套管。③在某些油田中,油泵生產(chǎn)效率低下,而且在使用過(guò)程中長(zhǎng)期不檢查油泵,使地層里產(chǎn)生氣壓且氣壓不能及時(shí)有效地釋放,生產(chǎn)過(guò)程中極易引起水井套管的破壞。

從上述水井套管的損壞產(chǎn)生的原因不難看出,造成水井套管的破壞都是因?yàn)閴毫Σ痪猱a(chǎn)生的。只有解決好水井套管壓力系統(tǒng)的調(diào)整這一問(wèn)題,才能使油田開(kāi)采更加有效地進(jìn)行。

2 導(dǎo)致水井套管壓力不平衡的因素

2.1 斷層遮擋

在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中,有些部位一旦產(chǎn)生了斷層,會(huì)使油層整體受到比較大的分裂,在注水采油過(guò)程中極易使各部位之間產(chǎn)生水壓不均衡的情況,非常容易形成憋壓的狀況。2004～2005年度,筆者所在油田一共有 46處油井出現(xiàn)水井套管損壞的情況,其中有 16處的損壞部位位于斷層的邊緣,不難看出,產(chǎn)生各部分之間壓力不平衡的最重要的因素就是斷層,而且斷層也是形成水管套損最重要因素之一。在實(shí)際油田開(kāi)采過(guò)程中,在挨著斷層旁邊的注水井適量減少注水量,特別是旁邊的采油井都是高沉沒(méi)度井,應(yīng)及時(shí)放壓以避免憋壓現(xiàn)象的產(chǎn)生,這是減少水井套管損壞的有效辦法之一。

2.2 油層中不同的沙體發(fā)育

筆者對(duì)自己參加的某一油田開(kāi)發(fā)實(shí)例進(jìn)行分析,該油田南西過(guò)和南西部分薩Ⅰ、薩Ⅱ組上部油層沙體的發(fā)育情況不理想,最主要的就屬三角洲外前邊發(fā)育不理想的席狀砂體。其主要成分是表外儲(chǔ)層和泥巖,而且兩者是交叉存在的。這種情況就造成了沙體成分雜亂、不均衡,也給水井套管的工作壽命埋下了重大隱患。而且各層之間還分布著尖滅點(diǎn),它占整個(gè)沙層的 15%～16%,表外為 28%～69%,薄層砂為 31%～75%。沙體發(fā)育不平衡的現(xiàn)象不僅在不同的部分出現(xiàn),同一部分也可能出現(xiàn)。這種情況使得同一油層部分沙體發(fā)育產(chǎn)生斷痕,從而產(chǎn)生了壓力不平衡的情況。

2.3 注水和采油完善結(jié)構(gòu)的差異

在實(shí)際采油過(guò)程中,造成采油結(jié)構(gòu)差異的原因有很多,最主要的有注水套管破損,油井抽水能力不理想,擴(kuò)邊井的狀況不理想。這些情況的存在使得油井的某些部分產(chǎn)生了壓力不平衡的情況,這樣的情況會(huì)使采油效果非常不理想。

2.4 油井注水部分吸水能力不理想

在實(shí)際的油井中,各個(gè)沉積部分沙體性質(zhì)的差異和后期狀況的變化不盡相同,使得油井各層的吸水能力有很大的區(qū)別,從而導(dǎo)致了各部分或者某些部分內(nèi)部的壓力產(chǎn)生了差異。不僅在各個(gè)油層部位存在著很大的差異,而且在同一油層內(nèi)部也存在著巨大的區(qū)別。這種不均衡易使水井套管產(chǎn)生破損。

2.5 各個(gè)油層系之間的巨大壓力區(qū)別造成了各層間巨大壓力差異

在筆者工作的油田上,使用的最有效手段主要是水聚。各種井網(wǎng)同時(shí)存在,主要有高臺(tái)子、一次調(diào)整、二次加密、基礎(chǔ)井網(wǎng)等。壓力最大的部分是聚驅(qū)部分,他的壓力值接近原始層部分。但是水驅(qū)部分的壓力差值一般會(huì)在 -1.58 MPa左右,葡區(qū)第一組的壓力數(shù)值與底層之間有很大不同,高臺(tái)子部分的壓力值大約在 10.6 MPa左右。通過(guò)上面分析可以看出,在采油的時(shí)候,油層的某些部分因?yàn)楸婚_(kāi)采底層的位置和開(kāi)采的辦法存在著很大的差異,導(dǎo)致各地層之間的壓力值差異很大,每一個(gè)套層的井網(wǎng)的關(guān)系非常緊密,一旦有一個(gè)井網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致其他的井網(wǎng)的工作狀態(tài)受到影響。上述的情況也使油層的各個(gè)部分或者油層的某個(gè)部分的壓力各不相同,從而產(chǎn)生壓力不平衡的現(xiàn)象。這也是影響油田開(kāi)發(fā)效果的一個(gè)因素。

3 改善壓力系統(tǒng)的具體措施

綜上所述,水井套管的破損受油層某些部分或者油層某個(gè)部分內(nèi)部壓力分布不均衡的影響,要想降低水井套管的破損,必須改善油層各個(gè)部分或某些部分內(nèi)部的壓力分布情況。在具體工作中,可以通過(guò)采油與注水之間的聯(lián)系,有效地操作鉆降、改良注水和減少出現(xiàn)異常高壓層的狀況等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力系統(tǒng)的改良。筆者總結(jié)一些關(guān)于油層調(diào)整壓力系統(tǒng)的措施如下:①在油田開(kāi)采過(guò)程中,以滾動(dòng)式鉆打油井或鉆打油井之后再注水的措施進(jìn)行油田井眼的鉆取。②在采油過(guò)程中,上覆巖層的壓力要比注水井本身的壓力值高,在遇到高沉沒(méi)度井時(shí),工作人員要適當(dāng)?shù)販p少產(chǎn)量以降低壓力的不平衡分布。有時(shí)有的油井會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有采油或者采油量很少但是注水量很多的情況,這就需要進(jìn)行鉆井并且調(diào)整水的吸注量。③在水管套層出現(xiàn)破損的部位進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)。④在油田開(kāi)采過(guò)程中,要及時(shí)對(duì)油泵進(jìn)行檢查,排除油泵的故障,避免造成泵壓。

4 油層壓力系統(tǒng)調(diào)整及其效果分析

4.1 西南過(guò)渡帶和西過(guò)渡帶的效果分析

2003年,筆者所在的工作單位于對(duì)這兩個(gè)部分的壓力不平衡的情況進(jìn)行了改善,具體辦法如下:①增加了 3個(gè)注水井和 6個(gè)采油井,調(diào)查處旁邊有 19個(gè)油井處于閑置狀態(tài)中,這樣使流壓大為增加,具體約為 0.008 MPa。②改良油田油井的注水系統(tǒng),提高了注水與采油的效率,從而達(dá)到了油層壓力系統(tǒng)的平衡,通過(guò)采取這些措施達(dá)到了減少水井套管破壞程度的目的。改善了 7個(gè)水井套管的損壞程度,每天的水井排水量增加了 463 m3,對(duì)旁邊 5個(gè)水井進(jìn)行壓力檢查,油層壓力增大了 0.16 MPa。這種辦法對(duì)油層壓力系統(tǒng)的改善效果是很明顯的。③對(duì)各個(gè)油井進(jìn)行全方位的挖潛,這樣做的好處是增加出油量率,降低注水量,從而使油層壓力系統(tǒng)的平衡性得到極大地改善。新增加了 4個(gè)油孔,有 3個(gè)油井以前出現(xiàn)過(guò)異常高壓層,改良后現(xiàn)在的壓力從原來(lái)的 11.28 MPa變?yōu)楝F(xiàn)在的 10.09 MPa。使得油層的部分區(qū)域壓力得到極大的平衡。

4.2 定期檢泵提高產(chǎn)油效率

筆者所在油田于 2003～2004年對(duì)西過(guò)積壓的10個(gè)產(chǎn)油率低的油井采取油泵檢查降低了油層某些部位的壓力,油層壓力系統(tǒng)得到平衡,具體的效果是使該油田每天的產(chǎn)油量提升到了 27 t,水分的含量變?yōu)?2.38%。

4.3 增大地層壓力

筆者所在油田于 2004年對(duì)本油田的 4個(gè)出現(xiàn)異常低壓區(qū)的油井采取注水加壓,使本油田每天產(chǎn)油量增加了近 5 t,油層的壓力提高到了 0.31 MPa左右。

5 小結(jié)

在這些年的工作過(guò)程中,筆者所在油田通過(guò)采取上述一系列的措施,使得水井套管的損壞程度達(dá)到巨大的改善,套損率得到極大地減低。故以上措施對(duì)油田壓力系統(tǒng)平衡性的改善效果是很明顯的。