海上油田注水壓力設計標準化分析

王彥澤

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300459）

1 注水壓力標準化的背景

1.1 注水問題

注水開發是油田開發的主要手段之一，它的應用能夠提高地層的穩定性，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，在開發過程中注入適量的水，使其安全性能得到保障，并且穩定產量。

對于海上油田而言，在注水井工作范圍內，注水壓力是不固定值，它隨著工作需求逐步進行調整。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，也影響著整體開發的效率和效果。

我國注水壓力設計標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，相關工作人員會采取預測注水壓力的方式進行工作，最傳統的以油藏工程方法進行預測，結合注水差進行預測，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所代表的內容是注水壓差；Pt所代表的內容是油管的摩擦阻力；Ps所代表的內容是啟動時井底的壓力；Pc所代表的內容是壓力損失；Pw所代表的內容為靜液柱壓力。

對于此類預測法而言，它僅只適用于油田開發的初期，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，整體較為穩定，但是，隨著油田的不斷開發，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，注水預測內容差異就會逐漸增大。因此，在開發油田中后期，不能應用油藏工程方法對注水壓力進行預測，它會直接影響整體數值的準確性，并且后續施工安全性不能被保障，整體效果也會出現各類偏差。

1.2 安全問題

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

2 原油變化規律

2.1 平面變化規律

在開發的過程中，原油物性會發生較大的差異，針對相關資料表明，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，兩邊的環境各有不同，導致原油產生了各類不同的特征。因其在斷層的北側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。從油田的大體構造上講，由于構造屬于高部位，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，原油和邊底水會產生化學反應，所以原油物性也會在反應的過程中越來越低下，使其構造形成較大差異。

2.2 縱向變化規律

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

2.3 性質時變規律

隨著我國注水開發工作不斷應用，注水倍數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，整體性質較差，經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。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，所以結合相關數據分析，以上內容均成立。

3 注水壓力標準化計算方式

油藏工程方法預測注水壓力時，需要綜合考慮，具體內容如下：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表示的內容是安全系數；Pλ表示的內容是井筒摩擦阻力。a×Pf表示的內容是井底最大壓力，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合預測破裂壓力的數據，并且在計算的過程中建議以小型油田標準進行預測，再結合結果進行井底注壓工作。在計算的過程中還應該注意兩個方向，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，需要統計油田破裂壓力的數值，用于后期校正工作。針對小型壓裂進行測試，結合相關測試結果，將其具體內容應用于預測破裂壓力井，分層注水選取破裂壓力的最小值進行后續工作。在注水井進行工作后，破裂壓力應該隨著開發工作不斷進行調整。井筒摩擦阻力主要消耗在防砂段上，經過實驗研究，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，在生產的過程中，防砂壓力損耗與地層污染較難區分，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。在開發過程中準確判斷防砂污染，不斷修正計算結果，提高判斷的準確性，對相關措施進行優化，最終才能解除污染。

4 注水壓力標準化的應用

隨著海上油田開發工作量的逐漸增多，相關規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準方法和計算方式對此項內容進行完善，結合工程實際需求選擇適應工程需求的設備進行工作，此方式應用于較大的油田開發前期工作。由于當前我國海上油田開發工作并未對黏度較高的油田實行標準較高計算，所以計算方法結合實際需求合理調控，僅供參考海上油田在提壓增注時，注水壓力的計算需要結合標準算法計算出最大的壓力后，進行后續工作，以此確保相關工作的安全性，提高工作效率和質量，完善此項工作內容，安全是提高效率的標準。油田在開發過程中隨著增壓越來越大，開發的產液量和產油量會隨之提升。

5 注水壓力的標準化管理

為了提高注水壓力標準化管理工作質量，相關工作人員應該針對當前開采油田的實際情況制定相應的管理細則，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，主要結合水泵和管線配置進行分析，提高相關設備的質量，降低引起設備的各類問題，并且規避設備限制條件。油田開采后，通過各類實驗對數據進行分析，結合相關計算方法，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。結合綜上內容合理敲定注水方案，提高注水方案的準確性和質量，使其為后續開發工作奠定有利基礎。

6 結語

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準化特點，針對不同的油田實際情況，注水壓力的設計具有較大差異，由于油田自身構造不相同，所以在進行注水壓力設計時，還需結合開采油田各類影響因素對注水壓力進行敲定。