石油地質(zhì)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(zhì)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(zhì)量。

1 石油地質(zhì)工程中高含水期的基本認(rèn)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(qū)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(qū)替石油，但這種驅(qū)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(jié)合不同類型的油田，首先要進(jìn)行科學(xué)的勘探，才能把握其含水量，確定好采油期。

2 石油地質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(qiáng)制性措施來遏制耗水量。

2.2 設(shè)備損壞嚴(yán)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(fù)雜，工作人員應(yīng)該結(jié)合有井套管設(shè)備，在井下施加一個較大的壓力，從而保護(hù)油井套管。

2.3 開發(fā)成本提高

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

3 優(yōu)化與完善石油地質(zhì)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(xué)的處理技術(shù)

結(jié)合我國的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在石油地質(zhì)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(jìn)行。因此，應(yīng)采用更加科學(xué)的油田開發(fā)方式，防止油田分布不均問題，并進(jìn)行及時調(diào)整。工作人員可以采用高低分辨率層進(jìn)行油層的儲存分析，這種分辨技術(shù)在石油開采中可以有效提升質(zhì)量和效率。通過分析油層中的沉淀物，確定油田的特征，進(jìn)行合理的布置，縮短油田開采的時間。

單位驅(qū)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(qū)替油。這是在實驗室中對小型巖心塞樣品進(jìn)行水/油流量測量時應(yīng)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(zhì)、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(dú)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(dāng)然，假設(shè)這三個因素的獨(dú)立性對于真實的油藏是無效的。

油的性質(zhì)對于注水的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)成功很重要。石油的關(guān)鍵特性是油藏條件下的黏度和密度。在多孔介質(zhì)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(yuǎn)低于或最多等于儲層油的黏度，因此水/油的黏度比通常遠(yuǎn)大于1∶1。水油流動比是決定水油驅(qū)效率的關(guān)鍵參數(shù)，隨著水油流動比的降低，采收率提高[3-4]。

3.2 構(gòu)建更加高效的注水開發(fā)方式及結(jié)構(gòu)

很多情況下，一個儲存中有多元化的油層，通過有效構(gòu)建科學(xué)合理的注水方式，才能提高油田的開采效率。通過相關(guān)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(dǎo)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(xué)調(diào)研之后，對注水量進(jìn)行計算，才能改善注水的精確度。為了確保計算的精確性，應(yīng)該提前進(jìn)行計算，通過反復(fù)檢驗之后，才可以把握油層的具體情況。采用科學(xué)的注水方式，結(jié)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(jì)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(xué)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(jìn)行科學(xué)劃分

工作人員在正式作業(yè)進(jìn)行之前應(yīng)該做好準(zhǔn)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(xué)、合理，結(jié)合其滲透能力、純凈能力、儲油能力等進(jìn)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(xué)開發(fā)油田

在石油開采的環(huán)節(jié)中，要結(jié)合地殼的內(nèi)部運(yùn)動，通過地球化學(xué)知識和物理知識的結(jié)合，了解油田的地質(zhì)情況，清楚地掌握油田內(nèi)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(yīng)有效結(jié)合地球相關(guān)知識，才能確保各項開采工作順利地進(jìn)行[5]。對于油田企業(yè)來說，提高管理工作也十分的重要，應(yīng)該結(jié)合實際條件，通過有效的管理，達(dá)成開采的目標(biāo)，提高企業(yè)的開采能力。

4 結(jié)語

針對石油資源的開發(fā)，我國應(yīng)本著與時俱進(jìn)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(zhì)工程中高含水期油田開發(fā)的實際情況，提出更加科學(xué)的方案。