淺談?dòng)吞镒⑺_發(fā)后期提高采油率的研究

李小美（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433123）

淺談?dòng)吞镒⑺_發(fā)后期提高采油率的研究

李小美（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433123）

通過對油田注水措施實(shí)施后油田開采新環(huán)境的分析，提出提升采油率的機(jī)理

油田注水；采油率；技術(shù)研究

石油是現(xiàn)代社會(huì)重要的能源物質(zhì)，支撐著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展，其重要性不言而喻。為此，節(jié)約用油成為社會(huì)共識，而在采油階段就深化節(jié)油意識，提升采油率尤為必要。在油井開采的后期，進(jìn)行注水操作以提升油層壓力，對此還需要采用一定的技術(shù)來提升采油率。

1 油田注水

通常油田在開采初期其具有較大的油層壓力，但隨著開發(fā)的持續(xù)，油層的能量逐步減少，油層壓力也向下推移，造成原油脫氣，以至于停噴，而殘留在地下的原油無法開采。對此只能采用注水的方式來彌補(bǔ)油層的壓力，來進(jìn)行油田的繼續(xù)開采。

油田的注水可以采用多種方式開展，不同方式的主要區(qū)別是注井于油藏的位置，以及注水井和生產(chǎn)井間的排列關(guān)系。具體包括邊緣注水、切割注水、面積注水。雖然注水能夠?qū)τ蛯蛹訅?，但在注水后繼續(xù)保持油田的高采油率，就需要采用一定的技術(shù)來輔助。

2 注水井高壓流量控制技術(shù)

在注水操作中，如果不能根據(jù)具體的需求注入合適量度的水，或者注入的方式和具體位置不合適，也會(huì)影響注水效果，影響采油率。對此對注水工作進(jìn)行自動(dòng)化地控制，是使得注水最合理、提升采油率的核心技術(shù)。注水井流量遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用就是這種技術(shù)的最好體現(xiàn)。該系統(tǒng)集合了軟件工程、自動(dòng)化工程等，其原理是通過末端感應(yīng)終端的識別，對井下油層的壓力、油密度、油粘度等進(jìn)行采集，并根據(jù)這些實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算呢需要注水的量度，然后控制自動(dòng)注水系統(tǒng)，達(dá)到按需注水的效果。對于這種系統(tǒng)的要求，需要其具有穩(wěn)定性和抗壓性，在不同的地區(qū)、在野外環(huán)境下能夠不受外界干擾高性能提運(yùn)行。實(shí)踐表明，采用該系統(tǒng)能夠極大地提升注水效率，由過去的43%提升到62%，同時(shí)也能節(jié)約注水用電量。

3 影響采油率的要素分析

3.1 微觀水驅(qū)油機(jī)理

油水是兩種不互溶液體，其界面張力高達(dá)30-50mN/m。油層是高度分散體系，界面性質(zhì)對油水流動(dòng)有著關(guān)鍵影響，特別是毛管力對油的滯留和排驅(qū)有著主導(dǎo)作用。油層巖石是由幾何形狀和大小極不一致的礦物顆粒構(gòu)成的，形成一個(gè)復(fù)雜的空間網(wǎng)絡(luò)，且礦物顆粒的組成也不完全相同，這些因素決定了孔隙介質(zhì)的微觀幾何結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)都是極不均一的。油層性質(zhì)的非均質(zhì)性，增加了水驅(qū)油的復(fù)雜性，直接影響微觀水驅(qū)油效率ED。

孔隙介質(zhì)中原油或其它流體的捕集作用不是非常清楚，同時(shí)也不能以數(shù)學(xué)的方法給以精確的描述，但已知捕獲機(jī)理依賴于：1）孔隙介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)；2）與潤濕性有關(guān)的流體-巖石間的相互作用；3）界面張力反映的液-液間的相互作用和流動(dòng)不穩(wěn)定性。

建立的微觀模型包括單孔隙模型和雙孔隙模型，但最終實(shí)際運(yùn)用的，還是多孔隙模型。大量的俘留是在多孔隙的網(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)。顯然，在實(shí)際的多孔隙體系中，如所施加的壓降能夠克服毛細(xì)阻力，從而引起流體流動(dòng)。此時(shí)，粘滯力和毛細(xì)力則將控制流體的狀態(tài)。如果連續(xù)的油絲或油塊滲過多孔介質(zhì)，由于毛細(xì)力和粘滯力的綜合作用，可能在經(jīng)過孔喉或隘口時(shí)液流斷裂或被隔斷，出現(xiàn)孤立的毛管式油滴。

水驅(qū)過程中，油、水粘度差是影響采收率的一個(gè)重要因素，其粘度比是一個(gè)相當(dāng)重要的指標(biāo)。對層內(nèi)非均質(zhì)性突出的實(shí)際油層，油水粘度比的影響就更為明顯，它可使層內(nèi)的非均質(zhì)性對開發(fā)效果的影響更加尖銳地反映出來。潤濕性對采收率的影響是由巖石對油和水的潤濕性不同所引起的。由此導(dǎo)致有的油層巖石親水或偏親水，有的親油或偏親油，或者一部分親水另一部分又親油。在水驅(qū)油的過程中，水易于驅(qū)凈親水油層內(nèi)的油，而對親油油層內(nèi)的則難以驅(qū)凈。根據(jù)油田開發(fā)實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)資料，親油油層的采收率目前只有45%左右，而親水油層的采收率有的則可達(dá)到80%。

粘滯力與毛管力的比值為毛管數(shù)，定義毛管數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可將各物理量與驅(qū)油效率之間的關(guān)系量化，通過排驅(qū)實(shí)驗(yàn)可得到它們的定量關(guān)系。改變粘滯力和毛細(xì)管力對水潤濕巖石的殘余油飽和度的影響[，通過增加驅(qū)替相的驅(qū)替速度和（或）粘度可以改變粘滯力。將醇類加入流體可以減小界面張力（IFT），從而改變毛細(xì)管力。王場油田潛江組主要開發(fā)地層是潛江阻潛三段、潛四段，目前進(jìn)入開采中后期階段，油田主要應(yīng)用注水開發(fā)這一技術(shù)，使油藏地下油水分布發(fā)生變化，通過水驅(qū)油方法，獲得產(chǎn)量。

3.2 宏觀水驅(qū)油機(jī)理

剩余油的形成與宏觀排驅(qū)效率有關(guān)，任何排驅(qū)過程的原油采收率都依賴于注入流體所接觸的油藏體積，這種接觸的定量測定是體積掃油效率EV，體積掃油是一宏觀效率，被定義為注入流體侵入油藏孔隙體積（PV）的分?jǐn)?shù)，是排驅(qū)時(shí)間的函數(shù)。

積韻律可以反映出巖性、巖性的變化，亦可反映出儲油性質(zhì)上的差異。因此，在注水開發(fā)的油田中，油藏的沉積韻律不同就會(huì)使得注水的波及效率與驅(qū)油效率差異甚大。從而，表現(xiàn)出各自不同的特點(diǎn)。

控制排驅(qū)劑所能接觸到油藏體積大小的四個(gè)因素:(1)注入流體的性質(zhì)；(2)被驅(qū)流體的性質(zhì)；(3)油藏巖石的地質(zhì)特征；(4)注入井和生產(chǎn)井的布井方式。

3 結(jié)語

油田處于中后期開采，會(huì)因?yàn)橛蛯酉陆刀鴫毫p小，而導(dǎo)致開采不利，對此需要采用注水的方式推動(dòng)油田繼續(xù)開采。針對水驅(qū)油機(jī)理促進(jìn)產(chǎn)量上升，提高采收率。

[1]陳英利,魏向軍,戴忠寧,等.長慶靖安油田微生物驅(qū)技術(shù)分析[J].化學(xué)工程與裝備.2015(05).