油田注水開發(fā)提高中含水期采收率的研究

王大峰

【摘 要】文章首先對油田分層注水工藝技術(shù)進(jìn)行概述，并進(jìn)一步分析了中含水期油田，探討總結(jié)了提高采油率的方法，以期為油田注水開發(fā)提高中含水期采收率工作提供方法指導(dǎo)，進(jìn)而提高油田的產(chǎn)能。

【關(guān)鍵詞】油田；注水開發(fā)；采油率；方法

引言

石油是非常珍貴的不可再生資源，是一種粘稠的、深褐色液體。油田是對發(fā)現(xiàn)了有煤油資源的處所舉行開辟的工程場地，對煤油舉行勘察、開辟，并提供給有需求的處所。目前，世界各國都在探索提高原油采收率的方法，而且經(jīng)過努力，由提高采油率所生產(chǎn)出的原油，在產(chǎn)油總量中所占比例呈現(xiàn)出了逐年上升的趨勢，且發(fā)展?jié)摿薮?。隨著我國石油開發(fā)的深入發(fā)展，很多油田已經(jīng)進(jìn)入到高含水的后期，所以，提高油田采收率成為當(dāng)前油田開發(fā)技術(shù)的主要內(nèi)容。

一、油田分層注水工藝技術(shù)簡介

從注水井的層面來說，在相同的壓力系統(tǒng)下進(jìn)行混合注水，會存在某些層段有大量進(jìn)水，而某些層段進(jìn)水量較少，甚至存在一些根本不進(jìn)水的層段，換句話說，注不進(jìn)水層段中的油是無法驅(qū)替出來，油田分層注水技術(shù)就是在這種背景下產(chǎn)生并得以不斷發(fā)展起來的。分層注水技術(shù)的原理是將所射開的各層按油層性質(zhì)、含油飽和度、壓力等相近，層與層相鄰的原則，按照開發(fā)方案所確定的要求分為幾個(gè)不同的注水層段，實(shí)施分層注水，通過分層注水技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)油井產(chǎn)量提升的目的。

油田分層注水技術(shù)從適用范圍來看，主要適用于油田開發(fā)中后期、層內(nèi)非均質(zhì)性嚴(yán)重，采用布署一套井網(wǎng)開發(fā)多套層系，層系內(nèi)部有多個(gè)小層的情況。油田分層注水技術(shù)實(shí)際上是以注水井內(nèi)下封隔器為基礎(chǔ)將油層分成幾個(gè)不同的注水層段，在每個(gè)不同的注水層段都安裝有配水器，同時(shí)通過安裝不同直徑的水嘴來處理層間矛盾，將注水量科學(xué)的分配到不同的層段。油田分層注水技術(shù)在應(yīng)用中對滲透性較好，或者吸水能力強(qiáng)的層采用的是控制注水的方式，反之則加強(qiáng)注水，從而有效的提高了產(chǎn)量。

二、中含水期油田

石油是一種資源，油田是對有石油的地方進(jìn)行的開發(fā)。單個(gè)的油田可對應(yīng)有一個(gè)或者數(shù)個(gè)油氣藏。油田有油藏和氣藏之分，同一個(gè)已開發(fā)的油田里，油藏多的命名為油田，氣藏多的命名為氣田。將油氣田按照內(nèi)部的地理原因來分類，可以分為三類：①構(gòu)造型油氣田：指產(chǎn)油氣面積受唯一的的構(gòu)造原因影響，如褶皺。②地層型油氣田：地區(qū)背斜或單斜機(jī)關(guān)布景上由地層原因影響（如地層的不整合、尖滅和巖性轉(zhuǎn)變等）的含油面積。③復(fù)合型油氣田：產(chǎn)油氣面積內(nèi)不受到唯一的構(gòu)造或地理原因影響，而受數(shù)個(gè)地理原因影響的油氣田。石油被開發(fā)時(shí)，不是百分之百的油，而是含有一部分水的，我們把這一概念叫做油田的含水率[1]。

油田是有含水率的。因?yàn)樾枰訅憾⑺?，所以?dǎo)致油田里會含有水。普通情況，含水0%～20%為低含水階段；含水20%～70%為中含水階段；含水70%～98%為高含水階段。當(dāng)含水率已經(jīng)達(dá)到98%時(shí)，就代表這個(gè)油田已經(jīng)失去了價(jià)值了。也就是說，油田的開采價(jià)值和含水率是成正比的。而中含水期油田，其價(jià)值不如低含水期的油田高，但又不像某些高含水期油田，完全失去價(jià)值。所以中含水期油田的開采價(jià)值是非常值得研究的。

三、采收率研究

1、概念

在油田的開發(fā)采收過程中，采收率能夠有效衡量該油田的整體開發(fā)水平。在計(jì)算采收率時(shí)，有一定的前提條件，即經(jīng)濟(jì)成本和開采技術(shù)條件，在這兩項(xiàng)基礎(chǔ)條件一定的條件下，開采工作結(jié)束后所采取的石油量在整體地質(zhì)儲量中所占的比例（即我們所說的采收率）。影響整體開采工作采收率的相關(guān)條件有許多，包括常見的儲層巖性、物性、非均質(zhì)性、流體性質(zhì)以及驅(qū)動(dòng)類型等這些相關(guān)自然條件。與此同時(shí)，在開采計(jì)劃實(shí)施前工作人員制定的開采方案也會對開采工作帶來很大的影響。由于測量工具精準(zhǔn)度的限制，地質(zhì)儲量計(jì)算的精準(zhǔn)度不同會對采收率的計(jì)算帶來一定的影響。

2、采收率和注水中含水期油田聯(lián)系

因?yàn)殚_采油田的時(shí)候要注水，所以注水情況必定會對采收率產(chǎn)生影響。如果注水量過多，必然會減小油藏中石油量的密度，從而降低石油的價(jià)值。采收率與含水率大概是呈反比的：當(dāng)含水率達(dá)到98%的時(shí)候，即為最高含水率，此時(shí)的石油已經(jīng)失去了采收價(jià)值，采收率幾乎為0；而當(dāng)油田為低含水率時(shí)，便是采收率較高的情況。而油田處于中含水率時(shí)，含水率在二成至七成之間。在這一階段，油田的采收率并不可觀。盡管油田本身存在著采收價(jià)值，但其效率卻不盡如人意；但是油田又沒有完全失去價(jià)值，而且還有可以改善的空間[2]。造成中含水率的原因有很多：油田失壓，注水不講究科學(xué)性；不對油田進(jìn)行管理，具有盲目性；缺乏設(shè)備保護(hù)，使得油井壽命縮減；缺乏對水質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)嚴(yán)格的管理，時(shí)常造成水污染等等。每一個(gè)環(huán)節(jié)的不注意、不科學(xué)行動(dòng)都會造成油田含水率的提高，從而導(dǎo)致了采收率的下降。石油是一種珍貴的資源，我們一定要盡可能地提高它的采收率，才能對石油資源進(jìn)行更好的利用。

3、如何提高采收率

3.1加強(qiáng)管理、綜合調(diào)整

油田管理一直以來都是整個(gè)油田開發(fā)管理中最為基礎(chǔ)性的工作。加強(qiáng)油田管理，能夠保障油田在其開發(fā)過程中呈現(xiàn)最佳形態(tài)。加強(qiáng)油田管理，能夠?yàn)橛吞镩_發(fā)提供最佳的井網(wǎng)、層系劃分以及最佳方案，并且能夠充分起到改善水驅(qū)的效果。

對油田進(jìn)行幾種管理，能夠進(jìn)一步降低井網(wǎng)問題。讓油田的水驅(qū)效果得以充分發(fā)揮，進(jìn)一步增加儲存量，以達(dá)到減少水井?dāng)?shù)量的目的。注入水除了能夠保持壓力，更是驅(qū)替劑。為了實(shí)現(xiàn)更好的驅(qū)油，需要降低油水井的數(shù)量，并增加注水井點(diǎn)。除此以外，加強(qiáng)油田管理，還能夠進(jìn)一步將層系進(jìn)行合理劃分。在考慮了經(jīng)濟(jì)等因素后，盡量減少油層量。完善油田管理還能夠?qū)崿F(xiàn)更好的水質(zhì)管理，保障水源-處理站-注水井-油層-油井-污水處理站這一循環(huán)系統(tǒng)的精細(xì)、暢通[3]。

3.2高效調(diào)整井能夠有效地提升采收率

從油田開發(fā)采收的歷年成效對比來看，高效調(diào)整井能夠有效提升采收率。不論是從剩余石油的開采方面，還是穩(wěn)定油田產(chǎn)值，或是改善水驅(qū)效果等方面來看，進(jìn)一步打高效調(diào)整井能夠起到很大的作用。而在打調(diào)整井時(shí)值得重視的是其真正的效用，要想使調(diào)整井高效提升石油采收率，必須做好各項(xiàng)打井前的調(diào)查以及其它準(zhǔn)備工作。在打調(diào)整井前，首先要明確開采地段剩余全部的石油主要的分布方位。在前期測量工作中，最長使用的是三維地震，利用三維地震測量人員其能夠精確的測算出地質(zhì)構(gòu)造的一些細(xì)微的形態(tài)、油層沉積相等。三維地震在油層參數(shù)方面的相關(guān)測算方式相關(guān)研究人員也在進(jìn)一步進(jìn)行探究。三維地震能夠有效地幫助測量人員找出油田中剩余石油的具體分布，從而在打調(diào)整井時(shí)能夠找到石油富集區(qū)，有效地提升石油采收率并節(jié)省一定的人力、物力[4]。

3.3MEOR驅(qū)油方法

MEOR驅(qū)油技術(shù)為提高采油率而設(shè)計(jì)，它是利用在儲層內(nèi)的微生物或?qū)ｉT選用的天然微生物及其代謝產(chǎn)物，來改善殘余油的流動(dòng)性，進(jìn)而增加低滲透帶的滲透率；同時(shí)利用微生物的繁殖特性，使微生物被注入到底層之后就地生長，局部微環(huán)境中代謝產(chǎn)物的濃度由此升高，以調(diào)劑地層，進(jìn)而提高原油采收率[5]。

這項(xiàng)工藝的理論依據(jù)在于：通過向地層添加氮、磷鹽充氣水來活化微生物，MEOR細(xì)菌在儲層中聚集起來，它們在空隙空間內(nèi)代謝生成二氧化碳，以增加壓力并增強(qiáng)原油的溶解能力；同時(shí)，此方法能夠改善原油的性質(zhì)及粘度，減少油水表面的界面張力，并能恢復(fù)有效的滲透率。MEOR方法的應(yīng)用，可以使采油率大大提升，且其基于細(xì)菌新陳代謝的副產(chǎn)品很少，還在很大程度上減少了乳化液、石蠟、腐蝕、結(jié)垢等問題發(fā)生。

3.4注CO2驅(qū)油方法

CO2驅(qū)油機(jī)理較復(fù)雜，且與油藏壓力、溫度、流體性質(zhì)等有密切關(guān)系，其驅(qū)油機(jī)理：①CO2能溶于水使原油體積膨脹，致使充滿油的空隙體積也增大，這為油在空隙介質(zhì)提供條件。②CO2能溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流動(dòng)性提高。③CO2能溶于水可降低油水界面表面張力，從而提高驅(qū)油效率。④CO2可使原油中輕質(zhì)烴類（C2-C3）被抽提出來，從而使殘余油飽和度明顯降低。⑤CO2水溶液能與巖石的碳酸鹽成分發(fā)生反應(yīng)，并使其溶解，從而提高儲集層的滲透率性能，使注入井的吸收能力增強(qiáng)。

基于以上CO2驅(qū)油機(jī)理，注CO2驅(qū)油技術(shù)能夠提高油田采收率，應(yīng)用前景廣闊。

四、結(jié)束語

針對不同油田特性，選擇不同驅(qū)油方式以提高該油田的采收率，可以延續(xù)油田的生命力。當(dāng)前，人們對于世界能源的走勢越來越關(guān)注，為了保障我國石油資源安全，應(yīng)當(dāng)加大石油勘探力度，控制現(xiàn)有油田的潛力，而采用先進(jìn)技術(shù)提高采油率重要且關(guān)鍵的一環(huán)。目前我國在方法選取上遵循一定的原理，在研究油藏特征的基礎(chǔ)上使用復(fù)合驅(qū)以替代單一驅(qū)，從而各方法互補(bǔ)地開采剩余油，提高原油的采收率。由此可知，今后繼續(xù)研究各種提高采油率方法的優(yōu)化與結(jié)合，不斷應(yīng)用新方法與新材料，勢必將推動(dòng)提高采油率技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而提高采油量、提升我國的石油資源的開發(fā)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃復(fù)興，屈志堅(jiān)，劉仁君.孤島油田注水開發(fā)提高中含水期采收率的研究[J].石油學(xué)報(bào)，1980，02：43-56.

[2]陳波.特高含水油田有效注水增產(chǎn)對策研究[D].西南石油大學(xué)，2012.

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[5]王蓓蕾，康宵瑜，薛媛，吳新民.低滲透油田回注水水質(zhì)指標(biāo)中懸浮顆粒含量值的確定[J].內(nèi)蒙古石油化工.2014（22）.