海上油田注水壓力設(shè)計標(biāo)準化分析

王彥澤

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

1 注水壓力標(biāo)準化的背景

1.1 注水問題

注水開發(fā)是油田開發(fā)的主要手段之一，它的應(yīng)用能夠提高地層的穩(wěn)定性，還能維持能量，以此提高原油的開采效率和速度，針對高含水的老油田效果更佳，在開發(fā)過程中注入適量的水，使其安全性能得到保障，并且穩(wěn)定產(chǎn)量。

對于海上油田而言，在注水井工作范圍內(nèi)，注水壓力是不固定值，它隨著工作需求逐步進行調(diào)整。在前期注水工作時，井地層的工作能力較強，接近地帶的壓力會比較低，所以注水井口的壓力也比較低。隨著注水時間的不斷增加，注水壓力也會逐漸變化，長期篩管會形成堵塞問題，并且污染底層，以此降低滲透率，但是，近經(jīng)地面的吸水能力隨之下降，使其注水壓力不斷增高。注水壓力直接影響著地層的能量，同時，也影響著整體開發(fā)的效率和效果。

我國注水壓力設(shè)計標(biāo)準是后期所形成的一種工作管理準則，前期在此項準則并未得到證實時，相關(guān)工作人員會采取預(yù)測注水壓力的方式進行工作，最傳統(tǒng)的以油藏工程方法進行預(yù)測，結(jié)合注水差進行預(yù)測，具體公式如下文所述：Pwh=P+Pt+Ps+Pc-Pw。

式中，Pwh是整體井口注水壓力的表示；P所代表的內(nèi)容是注水壓差；Pt所代表的內(nèi)容是油管的摩擦阻力；Ps所代表的內(nèi)容是啟動時井底的壓力；Pc所代表的內(nèi)容是壓力損失；Pw所代表的內(nèi)容為靜液柱壓力。

對于此類預(yù)測法而言，它僅只適用于油田開發(fā)的初期，因為此時的地層不會受到任何因素的污染，并且注水壓差容易被計算，整體較為穩(wěn)定，但是，隨著油田的不斷開發(fā)，近井在不斷位移并且變化，表面所帶來的壓力越來越大，隨著時間的推移，注水預(yù)測內(nèi)容差異就會逐漸增大。因此，在開發(fā)油田中后期，不能應(yīng)用油藏工程方法對注水壓力進行預(yù)測，它會直接影響整體數(shù)值的準確性，并且后續(xù)施工安全性不能被保障，整體效果也會出現(xiàn)各類偏差。

1.2 安全問題

常規(guī)的注水壓力工作主要針對指定區(qū)域內(nèi)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對此區(qū)域內(nèi)的壓力進行計算，但是，計算內(nèi)容并不需要根據(jù)實際情況進行，而是選擇針對不同的層位對注水壓力進行分析計算。如果計算的結(jié)果顯示，當(dāng)前注水壓力高于此區(qū)域內(nèi)注水壓力的最大比值，那么，當(dāng)前工作層面的壓力會使其出現(xiàn)破裂問題，從而造成安全事故或者溢油事故的發(fā)生。所以，為了提高工作的安全性能和效果，相關(guān)技術(shù)人員要結(jié)合實際情況，分層對注水過程的壓力進行計算，將其控制在可控范圍內(nèi)，并且做好實施監(jiān)測的準備，提高注水的安全性，降低溢油事故發(fā)生的概率。

2 原油變化規(guī)律

2.1 平面變化規(guī)律

在開發(fā)的過程中，原油物性會發(fā)生較大的差異，針對相關(guān)資料表明，能夠造成差異的主要因素有兩種，一種是斷層分隔問題，另一種是邊底水的影響問題。結(jié)合資料分析，原油物性越靠北物性差距越大，并且原油黏度也隨之提升，所以初步斷定是斷層封隔所造成的影響。由于斷層原因，兩邊的環(huán)境各有不同，導(dǎo)致原油產(chǎn)生了各類不同的特征。因其在斷層的北側(cè)所有邊底水的活躍度與其他方位相比不活躍，并且有些地方看不見邊底水。從油田的大體構(gòu)造上講，由于構(gòu)造屬于高部位，并且處于同一個部位的原油變化較大，所以原油黏度較為綜合，并且原油的物性較好，但各個方位的原油差異依舊較為明顯。綜上所述，我們不難看出，邊底水能夠在各個方位對原油的物性進行影響，并且部位與分布相吻合，所以油水界面的原油黏度會高于純油層。眾所周知，原油和邊底水會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所以原油物性也會在反應(yīng)的過程中越來越低下，使其構(gòu)造形成較大差異。

2.2 縱向變化規(guī)律

縱相變化會受到油藏埋深的影響，隨著深度的逐漸增加，原油的構(gòu)造會越來越好，黏度和密度也會保持在標(biāo)準范圍內(nèi)，不同的構(gòu)造位置不同，所以原油物性的變化也會有一定差異性。

2.3 性質(zhì)時變規(guī)律

隨著我國注水開發(fā)工作不斷應(yīng)用，注水倍數(shù)和含水率的不斷提高，原油的物性也會在工作過程中不斷發(fā)生變化。如果油層的飽和度降低，那么原油的地下存水量就會隨之增多，整體性質(zhì)較差，經(jīng)過一系列的資料研究，已將此問題證實。對于原油而言，能夠影響原油物性變化的主要因素就是含水率和油氣比值。如果油田含水率不斷上升，原油中的天然氣就會進行重新分配，會有一部分被轉(zhuǎn)移到氣量較少的部分，因此，油氣在此過程中也會隨之下降，在此過程中，還會隨之下降的因素還有脫氣壓力和原油的體積系數(shù)。在此過程中原油的黏度也會隨之變化，最終原油的物性越來越差。隨著含水量的上升，原油物性變化逐漸明顯，如果高含水整體變化較大。由于我國高含水原油資料有限，所以結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)分析，以上內(nèi)容均成立。

3 注水壓力標(biāo)準化計算方式

油藏工程方法預(yù)測注水壓力時，需要綜合考慮，具體內(nèi)容如下：首先，是地層破裂壓力的影響作用；其次，是井筒摩擦所造成的阻力；最后，是靜液柱壓力的影響作用，因此需要結(jié)合壓力計算方法進行工作。

具體計算方式：Pwh=a×Pf+Pλ+Pc-Pw。

式中，a表示的內(nèi)容是安全系數(shù)；Pλ表示的內(nèi)容是井筒摩擦阻力。a×Pf表示的內(nèi)容是井底最大壓力，同時也是地層可承受的最大壓力，能夠造成破裂的壓力不能超過最大壓力的90%。一般計算時按85%進行計算。井底壓力的計算需要結(jié)合預(yù)測破裂壓力的數(shù)據(jù)，并且在計算的過程中建議以小型油田標(biāo)準進行預(yù)測，再結(jié)合結(jié)果進行井底注壓工作。在計算的過程中還應(yīng)該注意兩個方向，一個是地層壓力的準確性，一個是井筒摩擦阻力的準確性。

在進行地層破裂壓力計算時，需要統(tǒng)計油田破裂壓力的數(shù)值，用于后期校正工作。針對小型壓裂進行測試，結(jié)合相關(guān)測試結(jié)果，將其具體內(nèi)容應(yīng)用于預(yù)測破裂壓力井，分層注水選取破裂壓力的最小值進行后續(xù)工作。在注水井進行工作后，破裂壓力應(yīng)該隨著開發(fā)工作不斷進行調(diào)整。井筒摩擦阻力主要消耗在防砂段上，經(jīng)過實驗研究，防砂的方式一般會對注水井造成較大影響，所以當(dāng)防砂工作遇到壓力損耗時，注水井井口壓力會提升。實際上，在生產(chǎn)的過程中，防砂壓力損耗與地層污染較難區(qū)分，所以注入壓力很難確定。因此，防砂段污染解決后才能保障注入安全問題。在開發(fā)過程中準確判斷防砂污染，不斷修正計算結(jié)果，提高判斷的準確性，對相關(guān)措施進行優(yōu)化，最終才能解除污染。

4 注水壓力標(biāo)準化的應(yīng)用

隨著海上油田開發(fā)工作量的逐漸增多，相關(guān)規(guī)定對注水井壓力的計算方法進行明確，在前期階段主要采用標(biāo)準方法和計算方式對此項內(nèi)容進行完善，結(jié)合工程實際需求選擇適應(yīng)工程需求的設(shè)備進行工作，此方式應(yīng)用于較大的油田開發(fā)前期工作。由于當(dāng)前我國海上油田開發(fā)工作并未對黏度較高的油田實行標(biāo)準較高計算，所以計算方法結(jié)合實際需求合理調(diào)控，僅供參考海上油田在提壓增注時，注水壓力的計算需要結(jié)合標(biāo)準算法計算出最大的壓力后，進行后續(xù)工作，以此確保相關(guān)工作的安全性，提高工作效率和質(zhì)量，完善此項工作內(nèi)容，安全是提高效率的標(biāo)準。油田在開發(fā)過程中隨著增壓越來越大，開發(fā)的產(chǎn)液量和產(chǎn)油量會隨之提升。

5 注水壓力的標(biāo)準化管理

為了提高注水壓力標(biāo)準化管理工作質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)該針對當(dāng)前開采油田的實際情況制定相應(yīng)的管理細則，并且將其匯總成為管理制度，在前期管理工作中，以確保注水壓力為工作基礎(chǔ)，主要結(jié)合水泵和管線配置進行分析，提高相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量，降低引起設(shè)備的各類問題，并且規(guī)避設(shè)備限制條件。油田開采后，通過各類實驗對數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)合相關(guān)計算方法，不斷提高破裂壓力的準確性，后期不斷對破裂壓力進行校準。劈裂壓力的測試也可以將其視為防砂工作進行。結(jié)合綜上內(nèi)容合理敲定注水方案，提高注水方案的準確性和質(zhì)量，使其為后續(xù)開發(fā)工作奠定有利基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

綜上所述，本文通過研究注水壓力在海上油田中起到的作用，對整體原油所造成的影響，使其注水壓力工作更加具備標(biāo)準化特點，針對不同的油田實際情況，注水壓力的設(shè)計具有較大差異，由于油田自身構(gòu)造不相同，所以在進行注水壓力設(shè)計時，還需結(jié)合開采油田各類影響因素對注水壓力進行敲定。