油田采油與注水對油井動態(tài)的影響

席志勇 池國梁 劉遠卓 王鋒 李丹 王昭

摘要：在經(jīng)濟高速發(fā)展的影響之下，人們對石油資源的需求量正在不斷增加，國內(nèi)大多數(shù)油田已經(jīng)進入了開采后期，所以穩(wěn)定產(chǎn)量已經(jīng)成為了我們必須要重視的問題。油井的動態(tài)變化與地震預(yù)測之間存在著緊密的聯(lián)系，這便說明了對油井動態(tài)研究的必要性。

關(guān)鍵詞：油田采油;注水;對油井動態(tài)

油井動態(tài)穩(wěn)定是提高油田采集量的關(guān)鍵，而油田采油、注水又是油田開發(fā)過程中的重要項目，所以，要想實現(xiàn)油田采集量最大化，必須協(xié)調(diào)好石油采油和注水兩個過程，根據(jù)油田地質(zhì)特點、內(nèi)部構(gòu)造等等，科學(xué)的選擇油田注水方式，還要注意給予油田充足的時間恢復(fù)油田動態(tài)平衡。

1含油層介質(zhì)受邊界應(yīng)力的影響

油田采油以及注水過程中，含油介質(zhì)層受到邊界應(yīng)力的影響是非常大的。根據(jù)方程公式我們能夠得出，邊界應(yīng)力的傳遞效果與其衰減速度以及自身的荷載情況有著非常大的關(guān)系。一般來說，當(dāng)前我國大多數(shù)的油田開采的深度和廣度都有所增加，而隨著深度的增加，含油層介質(zhì)受到邊界應(yīng)力的影響會有所降低。主要的原因是隨著地面深度的降低，邊界應(yīng)力傳遞速度會有所衰減。而且根據(jù)公式能夠得出，在一些情況和條件下，邊界應(yīng)力與實際的荷載面積成正比，如果在某一個截面上，荷載面積大大增加，那么這一部分的應(yīng)力將會達到最高。同時應(yīng)力的衰減系數(shù)也大大降低。

地質(zhì)的邊界層在原油開采中對油層有著顯著的影響，我們可以通過依據(jù)教學(xué)理論建立坐標軸的方式來對其進行探究。坐標軸的縱軸為地層的集中點，在原點處設(shè)施邊界層所給予的應(yīng)力，由此建立起數(shù)學(xué)模型便可以得知邊界層在彈性區(qū)域中的坐標。在此基礎(chǔ)上進行分析，就能夠得出我們想要的位于平面之中的垂直應(yīng)力。地平的應(yīng)力不是單方面決定的，而是負載與其距離地面的垂直距離決定的。使負載面積的極限值維持在0上，就能夠減少工作中不必要的麻煩。

2油田采油對油井動態(tài)的影響

石油是深埋在地下的礦物資源，其長時間的形成過程決定了它都儲藏在地底深處，由于它還是不可再生資源，所以就要求油田的開采工作需要一定的技術(shù)支持，首先要科學(xué)測算油藏的儲量，根據(jù)是否能產(chǎn)生足夠的經(jīng)濟效益來決定是否進行開采作業(yè)。石油的開采一般經(jīng)歷以下四個過程：測井工程、鉆井工程、采油工程、油氣集輸工程。其中油氣集輸工程、采油工程、鉆井工程這幾個環(huán)節(jié)都會對油井的動態(tài)產(chǎn)生不同程度的影響，還會造成地層內(nèi)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，影響到原來地質(zhì)的平衡。設(shè)計開采方案也就顯得異常重要，在進行油田的開采中方案也會相應(yīng)的調(diào)整來應(yīng)對突發(fā)狀況等。歸根結(jié)底還是需要先進和有效地技術(shù)支持，這樣才能保證開采石油的產(chǎn)量和質(zhì)量，來提升企業(yè)的效益。

3油田注水工作對油井動態(tài)的影響

石油資源的形成過程決定其一般分布地層的深處，所以在進行油田開采工程時可能會導(dǎo)致地下壓力發(fā)生變化，從而影響油田開采工作的順利進行。為了能夠緩解地下壓力失衡的問題，維持地質(zhì)結(jié)構(gòu)的相對穩(wěn)定狀態(tài)，作業(yè)人員會采取向地層中注水的方法來調(diào)節(jié)地層內(nèi)的壓力。由于水和石油在密度和質(zhì)量等物理屬性上存在較大的差異，因此油田注水工作也會對油井動態(tài)產(chǎn)生影響。在進行油田的開采工作之時，采用油田注水技術(shù)將水流沿著巖石層的縫隙處注入原油層，由于水和石油在密度和質(zhì)量等物理屬性上存在較大的差異，并且兩者不相溶，所以在油層的表面會形成一層水膜，此為直接滲透，與此同時水流的注入會導(dǎo)致地層內(nèi)的壓力增大，會與油層之間產(chǎn)生一定的壓力差，從而對油層形成一定的擠壓作用，增大油井的出油率，提升石油的開采效率和開采質(zhì)量。油田注水技術(shù)既可以緩解地下壓力失衡的問題，又可以使得油田獲得相對穩(wěn)定的產(chǎn)油，因此油田注水技術(shù)在油田的開采過程中應(yīng)用得十分廣泛。

關(guān)于油田注水工作對油井動態(tài)產(chǎn)生影響情況，我們可以結(jié)合相應(yīng)數(shù)學(xué)理論對其進行分析，利用三維立體模型可以結(jié)果直觀地呈現(xiàn)出來。我們可以先假設(shè)，水層和油層可以處于一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)，并且水層和油層到水平地面的垂直距離相同，將地面作為原點建立X軸和Y軸，將垂直于地面的方向作為Z軸，利用數(shù)學(xué)計算方法對其油田注水工作中的地質(zhì)壓力值進行測定，再結(jié)合流動力學(xué)原理，對流水速度進行計算，如此我們可以直觀地看出油田注水工作對油井動態(tài)產(chǎn)生影響。

4具體應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析

在對石油進行的采集過程中，為使成功率和效率提高，主要采用注水的方式。此項工作因為有效可以長期進行，以便于順利的進行石油的開采工作，不僅保證了采集石油的質(zhì)量和數(shù)量，還能保護周圍的環(huán)境。

用數(shù)學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)分析油層形式可知，如果以地面為視角建立一個平面坐標軸，再將地面垂直方向作為Z軸。建立以上坐標后，再經(jīng)過一系列推論可以得出此公式S（O，O;t）=-αγp/ρg（α+nβ）根據(jù)相關(guān)力學(xué)知識進行分析，油層和水層之間產(chǎn)生的壓力主要是來源于它們之間的高度差，壓力傳遞的過程會出現(xiàn)一定的波動，此波動情況就可以映射到Z軸的變化情況，再通過相關(guān)物理學(xué)應(yīng)用原理，就能夠知道油井動態(tài)的過程。采油和注水工作在油田的開采過程中，注水會使地底壓力產(chǎn)生變化，一般是使其降低，所以說此項工作有著很重要的意義，可以為我國石油的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的資源。

結(jié)合實際分析，采油過程中的注水或開采等行為能夠引起油層壓力的變化，這一變化最終會在油層或是水層的中間過渡地帶出現(xiàn)壓力衰減，部分變化能夠依靠自身作用轉(zhuǎn)變成向上的個例。依靠地面進行壓力釋放、轉(zhuǎn)移就能夠達到我們想要的目的，即讓接觸表面所承受的壓力轉(zhuǎn)化為固體骨架以及流體承受，實際操作中這種想法往往事與愿違，油田固體骨架所承受的壓力只有很小一部分，更多的壓力均附加在了油田孔隙之上。這對于油井的動態(tài)變化有著非常顯著的影響，油層內(nèi)部的壓力平衡也會因此而發(fā)生變化。壓力不平衡的油層內(nèi)部最終會走向新的平衡，在油層的自我作用下，其內(nèi)部的壓力會隨著滲透時間的變長而逐漸減小，直到油層內(nèi)部的壓力恢復(fù)新的平衡，這種自我作用才會消失。

結(jié)語

油田的開采工作顯得異常重要，提高產(chǎn)量和效率是關(guān)鍵，但也要考慮到環(huán)境和資源可持續(xù)發(fā)展的問題。油田采油與注水工作都會對油田動態(tài)產(chǎn)生一定的影響，但這些是可以人為控制進行相應(yīng)改善的，要消除安全隱患做到與國家政策相符的發(fā)展計劃，不僅有經(jīng)濟效益更有社會效益。

參考文獻

[1]高崗。油田采油與注水對油井動態(tài)的影響探析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2018（06）：100-101.

[2]劉曉航。油田采油與注水對油井動態(tài)的影響[J].石化技術(shù)，2018（02）：265.