吳起油田注水開發(fā)工藝技術(shù)

馬金花

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國油田的開采技術(shù)也不斷的提高。本文以吳起油田為例，研究了吳起油田分層注水、防卡防腐、沖砂的注水開發(fā)工藝技術(shù)，以期為其他油田提供參考，提高油田產(chǎn)能，提升采油效率，為油田企業(yè)創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：吳起油田;注水開發(fā);工藝技術(shù)

引言

目前，吳起油田存在著低孔、低滲的現(xiàn)象，但是隨著我國油田開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，注水開發(fā)工藝技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。吳起油田為了克服低孔、低滲的現(xiàn)象的影響，達(dá)到提高油田產(chǎn)能，提升采油效率的目的，對(duì)注水開發(fā)工藝技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新研究。隨著油田注水工藝技術(shù)的不斷研發(fā)，對(duì)我國開發(fā)低孔、低滲油田有著至關(guān)重要的意義。

吳起油田概況與開發(fā)現(xiàn)狀

吳起油田位于陜西省吳起縣，它屬于鄂爾多斯盆地第一個(gè)構(gòu)造單元陜北西坡的中斷。區(qū)域結(jié)構(gòu)是一個(gè)平緩的向西傾斜單斜巖，局部發(fā)育的鼻形隆起。主要發(fā)育區(qū)域?yàn)樗路至骱拥?，分布間灣微相，河口瑣不發(fā)育。其中，水下分流河道沉積相對(duì)發(fā)育為其骨架相。東鄰薛貧，毗鄰靜安油田，西鄰廟溝，東臨五谷城，南接金鼎，勘探面積約1100平方公里左右[1]。

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，我們可以得出的結(jié)論是自2008年6月以來，吳起油田的油溝油區(qū)開始使用注水開發(fā)技術(shù)。截至當(dāng)年月底，在6個(gè)月內(nèi)，已向吳起油田投放了34口注水井，成功開辟了32口井，向已開井中注水量已超過400平方米。根據(jù)該數(shù)據(jù)，當(dāng)前注采比為1/4，累計(jì)注水量為373697m3，累計(jì)注采比為0.82，地下虧空量為92514m3。目前，吳起油田有123口井從注水開發(fā)技術(shù)中受益，每天可生產(chǎn)232t液體，可生產(chǎn)187t油，其綜合含水量約為20%，累計(jì)產(chǎn)出了457078t液體和377125t油。水驅(qū)控制面積為13.2平方公里，水驅(qū)動(dòng)用存儲(chǔ)量為8170000t。

油田注水概述與可行性分析

為進(jìn)一步解決油田開發(fā)的矛盾，通過運(yùn)用注水開發(fā)技術(shù)，可以人工補(bǔ)充能量，達(dá)到提高油井產(chǎn)能的目的，從而保證油田開發(fā)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)[2]。但是由于開發(fā)時(shí)間的延長，必須適當(dāng)控制注水壓力和注水量，防止高滲透層見水或過早被淹沒。確保油井含水率在控制范圍內(nèi)，防止由于含水率過高，而使得油田生產(chǎn)的動(dòng)力消耗上升。注水能夠通過維持油層壓力，提高油田開采效果，能夠保證及時(shí)有效地保障油層能量。注水方法主要分為兩種：一是籠統(tǒng)注水，其可以保證全井注水達(dá)到均勻狀態(tài);二是分層注水，主要是使用配水器和封隔器將井下的油層劃分成若干層，再進(jìn)行分層注水。

吳起油田開發(fā)的基本方針是：以提高經(jīng)濟(jì)效益為目的，努力提高單井產(chǎn)量，使油田能夠保證長時(shí)間的高產(chǎn)，提升油田的最終采收率。根據(jù)室內(nèi)注水試驗(yàn)結(jié)果，吳起油田長儲(chǔ)層巖石的潤濕性為部分親水;長61儲(chǔ)層巖石潤濕性為親油～親水，長63巖石潤濕性為偏親油～偏親水。無水期的驅(qū)油效率為33.2%～54.8%，當(dāng)含水率為95%時(shí)，無水期的驅(qū)油效率為43.2%～58.1%，當(dāng)含水率為98%時(shí)，無水期的驅(qū)油效率為47.3%～57.4%。綜上可得，驅(qū)油效率較高，這表明采用注水的工藝技術(shù)進(jìn)行油田開發(fā)可以提升采收率;進(jìn)行敏感性試驗(yàn)的結(jié)果為水敏性弱，速度敏感性弱，鹽敏感性弱，酸敏感性弱，堿敏感性弱;流動(dòng)性強(qiáng)、粘度弱的原油性質(zhì)也為石油和天然氣的滲流和注水開發(fā)開辟了有利的條件。同時(shí)，長慶類似己開發(fā)油藏也為吳起油田的注水開發(fā)提供了可靠的依據(jù)。

油田注水開發(fā)工藝技術(shù)探析

吳起油田分層注水工藝技術(shù)

吳起油田二層分注工藝技術(shù) 二層分注工藝注水系統(tǒng)的組成細(xì)節(jié)詳見圖1，使用改管柱的優(yōu)點(diǎn)是其密封性能良好，具有液壓坐封功能和防卡功能等。該技術(shù)的原理通過獨(dú)立注水通道，與此同時(shí)調(diào)節(jié)地面上的單層注水率，使套管注工段和管注工段實(shí)現(xiàn)單層精確注水。

二層分注工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要是：其操作工藝簡單易懂，檢測便捷易操作，工藝技術(shù)可隨著方案的變化來調(diào)整，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。該項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)如下：（1）扶正和居中注入管柱，使其具有更好的可靠性、密封性，安全性。（2）建立液壓開封和液壓除砂的雙重保證機(jī)制，降低了卡管柱的可能性。

以井XXX–1的二層注入試驗(yàn)為例，注入分配方案如下：注入分配層I，頂部1563m，底部1267m，注入厚度4m，配注量10m3/d;注入層II，頂部1730米，底部1627米，注入厚度5m，配注量15m3/d。在注水期間，二層分注工藝管柱正常工作，分注效率和合格注水率均達(dá)到100%。

吳起油田地面多層精細(xì)分注工藝技術(shù) 該項(xiàng)工藝技術(shù)主要包含著兩大部分：一是地面分注工藝技術(shù)：在各管口處安裝電子流量計(jì)和分注器，以此控制每層的注水量，該工藝的應(yīng)用主要有以下優(yōu)勢：（1）將井下測試轉(zhuǎn)到地面測試，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度得以降低;（2）大幅度提高了注水井測調(diào)試的成功率。二是井下分注技術(shù)：主要的配套設(shè)施由圖2中的1–6組成，其主要負(fù)責(zé)進(jìn)行井下工藝操作。

多層精細(xì)分注工藝的特點(diǎn)有：無需測試調(diào)試，可將井下測試傳遞到地面，單級(jí)注水準(zhǔn)確，可實(shí)現(xiàn)三級(jí)或三級(jí)以上有效分注。綜上可知，該管柱的特點(diǎn)與二層分注的特點(diǎn)相像，具有堅(jiān)實(shí)可靠的密封性、液壓沖砂、液壓解封等防卡功能。簡單來說，多層精細(xì)分注工藝技術(shù)提升了分層注水的效率，對(duì)控水穩(wěn)油具有良好的效果。

吳起油田注水工藝防卡防腐技術(shù)

吳起油田注水工藝防卡技術(shù) 吳起油田部分油井受水平拐點(diǎn)、斜段、水平段的狗腿度等井身結(jié)構(gòu)影響，易卡分層注水管柱;油層砂體堆積，易出現(xiàn)砂埋管柱的現(xiàn)象;針對(duì)這些現(xiàn)象，吳起油田的改進(jìn)工藝為：

（1）封隔器采用雙重開封方法，降低了卡管柱的概率;

（2）封隔器可采用液壓開封和上提開封，提高了封隔器的開封率;

（3）采用液壓開封和液壓除砂的雙重防卡措施，減少卡管柱的概率;

（4）在封隔器上添加了解封除砂孔，當(dāng)封隔器液壓解封工作時(shí)，封隔器上部的沉積物可以同時(shí)被清除，這更有利于封隔器和管柱的解堵。

吳起油田注水工藝防腐技術(shù) 由于吳起油田存在著不同的水質(zhì)，如：CO2、H2S等，易發(fā)生溶解氧腐蝕、CO2腐蝕、H2S腐蝕、細(xì)菌腐蝕等問題，使得管道設(shè)備發(fā)生損耗，而且對(duì)吳起油田的注水工藝也會(huì)造成威脅。

針對(duì)腐蝕現(xiàn)象的存在，吳起油田具體解決技術(shù)方案為：

（1）采用表面處理技術(shù)：分為表面涂層技術(shù)和表面鍍層技術(shù)。其主要是通過改變金屬表面的性質(zhì)來改善金屬的耐腐蝕性。表面涂層技術(shù)主要用于在油管及工具表面噴涂有機(jī)防腐涂料，表面鍍層技術(shù)則基于物理和化學(xué)吸附，對(duì)于吳起油區(qū)，化學(xué)鍍層有著操作簡單、成本較低的特點(diǎn)，因此采用化學(xué)鍍層技術(shù)可以為吳起油區(qū)提升經(jīng)濟(jì)效益。

（2）合理選擇耐腐蝕材料：應(yīng)當(dāng)參考注水管柱的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、使用環(huán)境和注水條件。結(jié)合和實(shí)際情況，選擇適應(yīng)環(huán)境的耐腐蝕材料。

吳起油田沖砂工藝技術(shù)

沖砂工藝管柱示意圖如圖3所示。其工藝原理是采用普通管道實(shí)現(xiàn)反循環(huán)連續(xù)沖砂。當(dāng)下部工作筒中的反沖洗閥移出工作筒時(shí)，上部反沖閥大致同時(shí)進(jìn)入工作氣缸，以確保為沖洗液提供從油管到工作筒的通道，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的沖砂。該工藝技術(shù)可以有效的降低砂粒下降現(xiàn)象和卡砂事故的發(fā)生概率，從而達(dá)到保護(hù)井場工作環(huán)境。

結(jié)語

我國是一個(gè)資源大國，如何保證資源的合理利用一直是熱門話題。通過對(duì)吳起油田注水開發(fā)工藝技術(shù)的深入探究，對(duì)實(shí)現(xiàn)油田注水開發(fā)，提升我國資源合理開發(fā)利用有種至關(guān)重要的意義。吳起油田注水開發(fā)工藝技術(shù)成功的實(shí)現(xiàn)，使得吳起油田大幅度增產(chǎn)，同時(shí)也為其他油田注水開發(fā)工藝技術(shù)的改良提供了參考。

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