石油地質工程中高含水期油田注水開發(fā)措施研究

劉 濤

（延長油田股份有限公司志丹采油廠， 陜西 延安 717500）

引言

目前，我國石油地質工程中高含水期油田注水開發(fā)的實際情況不容樂觀，存在一定的缺陷，耗水量非常大，開發(fā)成本在不斷提升。因此，要找到問題的原因，并制定可行的措施，從而改善工作質量。

1 石油地質工程中高含水期的基本認知

油田注水是利用注水來增加油藏的產(chǎn)量，使用水來增加石油產(chǎn)量被稱為“二次采收”，通常遵循“一次生產(chǎn)”，即利用儲層的自然能源（流體和巖石膨脹、溶解氣驅動、重力排水和含水層流入）來生產(chǎn)石油。對油藏注水的主要原因是提高采油率，并最終提高采收率。這是通過“空隙置換”來實現(xiàn)的，通過注水將儲層壓力增加到其初始水平并保持在該壓力附近[1-2]。水從孔隙空間驅替石油，但這種驅替的效率取決于許多因素，例如，石油黏度和巖石特性。使用空隙置換來減輕額外的地表沉降。威爾明頓油田儲層的松散砂巖和油田軟白堊儲層巖石的高孔隙度，在儲層壓力下降時已顯著壓實。針對含水量較低的地區(qū)，含水量處于2%～20%之間，屬于低含水采油期，含水量處于60%以下，是中含水量采油期，含水量超過90%就是高含水采油期。結合不同類型的油田，首先要進行科學的勘探，才能把握其含水量，確定好采油期。

2 石油地質工程中高含水期油田注水開發(fā)存在的問題

2.1 耗水量增大

石油地質工程耗水量非常大，并成為一種發(fā)展態(tài)勢，如果放任不管，石油地質工程油田的勘探耗水量會無法控制。到了后期，工作人員需要采取強制性措施來遏制耗水量。

2.2 設備損壞嚴重

一般情況下，油田開發(fā)工作難度非常大，工作程序也很復雜，工作人員應該結合有井套管設備，在井下施加一個較大的壓力，從而保護油井套管。

2.3 開發(fā)成本提高

受外界條件的影響，會導致開發(fā)成本提升。設備成本提升，在維修和調整的環(huán)節(jié)中，會調整工程和設備使用情況，導致支出增加。

3 優(yōu)化與完善石油地質工程中高含水期油田注水開發(fā)的具體措施

3.1 采用科學的處理技術

結合我國的相關數(shù)據(jù)進行分析，在石油地質工程中，油田的區(qū)域會產(chǎn)生很大的差異，需要完善灌水措施。然而灌水作業(yè)不是一蹴而就的，需要逐步進行。因此，應采用更加科學的油田開發(fā)方式，防止油田分布不均問題，并進行及時調整。工作人員可以采用高低分辨率層進行油層的儲存分析，這種分辨技術在石油開采中可以有效提升質量和效率。通過分析油層中的沉淀物，確定油田的特征，進行合理的布置，縮短油田開采的時間。

單位驅替效率是水如何在微觀尺度上從多孔和可滲透的儲層巖石中驅替油。這是在實驗室中對小型巖心塞樣品進行水/油流量測量時應用的分析水平。確定注水在儲層規(guī)模上的效果計算必須包括地質、重力和幾何形狀（垂直、區(qū)域和井距/ 模式布置）的影響。整體注水采油效率ER 的公式可以簡單地表述為三個獨立項的乘積：

式中：ED 為單位排量效率；EI 為垂直排量效率；EA為面排量效率。當然，假設這三個因素的獨立性對于真實的油藏是無效的。

油的性質對于注水的技術和經(jīng)濟成功很重要。石油的關鍵特性是油藏條件下的黏度和密度。在多孔介質中，流體的流動性定義為其端點相對滲透率除以其黏度。因此，具有低黏度（≤1 cP）的流體具有高流動性，除非其相對滲透率非常低。同樣，低API 原油（≤20℃API）具有高黏度和非常低的流動性，除非將其加熱到高溫。由于在儲層溫度下水的黏度通常遠低于或最多等于儲層油的黏度，因此水/油的黏度比通常遠大于1∶1。水油流動比是決定水油驅效率的關鍵參數(shù)，隨著水油流動比的降低，采收率提高[3-4]。

3.2 構建更加高效的注水開發(fā)方式及結構

很多情況下，一個儲存中有多元化的油層，通過有效構建科學合理的注水方式，才能提高油田的開采效率。通過相關研究表明，實際的石油作業(yè)中還會出現(xiàn)不穩(wěn)定問題，注水形式的差異導致高含水期的注水效果不佳。采用開采流程的方式，經(jīng)過科學調研之后，對注水量進行計算，才能改善注水的精確度。為了確保計算的精確性，應該提前進行計算，通過反復檢驗之后，才可以把握油層的具體情況。采用科學的注水方式，結合注水體積、注水次數(shù)才能更好地完成注水。除了需要處理與石油一起產(chǎn)生的鹽水外，其他幾個因素使注水成為提高油田采收率的合乎邏輯且經(jīng)濟的方法。由于儲層的自然能量枯竭，在大多數(shù)儲層中，在初級生產(chǎn)期間只有一小部分原始石油被采收。需要額外的回收方法來生產(chǎn)大量剩余的石油。注水在將石油生產(chǎn)周期延長，取得的早期成功，使注水成為初級生產(chǎn)之后的自然步驟，從石油產(chǎn)量下降到非常低水平的油藏中采收額外的石油。通常從附近的溪流、河流或海洋中或從鉆入較淺或較深的地下含水層的井中輕松獲得大量水，由于儲層壓力增加，注水有效地使靠近注水井的生產(chǎn)井流動或以更高的速率泵送同時，確定了注水成功背后的科學原因，即：與油相比，水具有粘度、密度和潤濕特性，這會影響其從儲層巖石中置換各種油的效率。

3.3 針對高含水期油田進行科學劃分

工作人員在正式作業(yè)進行之前應該做好準備工作，對涉及高含水期的油田更要重視起來，確保各類規(guī)范科學、合理，結合其滲透能力、純凈能力、儲油能力等進行有效注水，發(fā)揮流動單元的作用，才能在實際注水中發(fā)揮更好的效果。

3.4 科學開發(fā)油田

在石油開采的環(huán)節(jié)中，要結合地殼的內部運動，通過地球化學知識和物理知識的結合，了解油田的地質情況，清楚地掌握油田內部的流動狀況，及時獲取吸水情況和儲存滲透的效果。開采油田的環(huán)節(jié)中應有效結合地球相關知識，才能確保各項開采工作順利地進行[5]。對于油田企業(yè)來說，提高管理工作也十分的重要，應該結合實際條件，通過有效的管理，達成開采的目標，提高企業(yè)的開采能力。

4 結語

針對石油資源的開發(fā)，我國應本著與時俱進的原則，滿足人們與日俱增的石油需求量。通過采用高科技，提升石油的開采率。優(yōu)化高含水期油田開發(fā)，采用更加專業(yè)的處理方式，完善高效的注水開發(fā)方式。從多個層面出發(fā)，針對我國石油地質工程中高含水期油田開發(fā)的實際情況，提出更加科學的方案。