低滲透油田注水效果分析
胥瀚文 劉克勝
摘要:
隨著時代的不斷發(fā)展,能源成為各國政府極度關注的東西,除了進口石油以外,對于國內石油的自身開采,國家也是非常重視,以往如低滲透油田這類開采難度較大的油田,現(xiàn)在也列入的開采開發(fā)的范圍以內,當然,我們必須意識到,低滲透油田開發(fā)過程中最重要也是最核心的問題就是注水的問題,由于低滲透油田注水井的吸水能力較低,啟動壓力和注水壓力高,而且隨著注水時間延長,矛盾加劇,甚至注不進水,對于低滲透油田的開采開發(fā)都是極為不利的。本文就低滲透油田的注水效果進行深入的探討,希望能對低滲透油田的開發(fā)有所幫助。
關鍵詞:低滲透油田,吸水能力,沉積微相,注水,措施
一、引言
低滲透油田所蘊藏的天然能量通常都不是很充足,因為低滲透的緣故,油田的形成并不是十分順利,油田的養(yǎng)成也不是十分充分,所以,如果施工單位運用自然消耗的方式對油田進行開采,那么開發(fā)的產量呈現(xiàn)遞減狀態(tài),地層的壓力會逐漸下降,一次采收率變得越來越低,針對此問題,目前,國內的低滲透油田大部分都進行注水開采。
低滲透油田的吸水能力較低,往往與油田的結構有關,除了通常意義上的沉積微相、孔隙結構、油層滲透率等內在因素有關以外,還和注采井距的偏大和油層的傷害程度有著較大的關聯(lián)。另外,由于注入水的水質或者作業(yè)壓井液的配制沒有滿足油田質地的需求,與油田的地質條件不配伍,過多使用就會造成油田的污染,并且堵塞油田的開采口,從而降低注水量。所以,技術人員應當針對這些因素,采取相應的解堵措施,以恢復和提高注水井吸水能
二、低滲透油田注水的條件
1 特殊的地質條件要求必須進行注水
(1)如果技術人員發(fā)現(xiàn)該油田屬于是典型的低壓油田,那么考慮到低壓條件下,開采會比較困難,且無法進行設備的安裝,所以,必須進行持續(xù)、高效的注水,才能實現(xiàn)油田的有效開發(fā)。
(2)注水受沉積砂體、油田地質的影響,注入的水容易沿著油田地下層的古河道方向流失,導致主向高壓的水量過多,而側向則出現(xiàn)低壓,既而出現(xiàn)低產的情況,所以,技術人員一旦發(fā)現(xiàn)這種情況,必須對油田進行注水。
(3)在低滲透油田中,常常會出現(xiàn)這樣的情況,由于油田內部本身存在的天然裂縫,在沒有任何外的情況下,這個裂縫不斷發(fā)育延伸,如果不進行注水處理,根本無法對油田進行有效的開采。
(4)四是儲層垂向疊置,多油層同時開發(fā),層間非均質性嚴重,易引起注入水在層間的不均勻推進和產液剖面不均。
2 油田水資源狀況決定必須進行注水
就目前而言,我國發(fā)現(xiàn)的多處低透油田大多都位于黃土高原的腹地,黃土高原的地質條件注定油田內部的水分早已嚴重流失,而這種流失也嚴重嚴重制約了該地區(qū)社會經濟與生態(tài)建設的發(fā)展,也使得油田的開采開發(fā)陷入困境,所以,當前的重要問題就是如何有效解決水資源短缺問題。筆者認為主要通過兩個方法,一是開源,二是節(jié)流。
3 油田生產形勢決定必須采取注水
注水是低滲透油田實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)產的關鍵因素,在注水開發(fā)的過程當中,技術人員應當改變以往的注水模式,由以往的“地上注夠水” 向“地下注好水”的模式轉變,在保證量上“注夠水”的同時,提高注水效果,按照靈活注水的思路,針對不同區(qū)塊和不同油藏,制定精細注水方案,確保注水開發(fā)的有效性。
三、低滲透油田注水產生的效果分析
1 降低因地層壓力下降造成的地層傷害
低滲透油田注水后,由于裂縫性低滲透油田的地底壓力較大,在開采時需要花費較大時間與人力對地層進行穩(wěn)固,而當注水后,水流沿著裂縫進入地層,緩解了了地層壓力,而油層之間的孔隙度也會隨之降低,裂縫閉合,滲透率降低。
大量的試驗數(shù)據(jù)表明,低滲透油田的地層壓力下降后,滲透率也隨之下降,當下降到一定值后,地層壓力會自動反彈,進行自我恢復,當然反彈不會太強,滲透率只能恢復到原來的百分之五十到百分七十五之間,因而超前注水能提高并保持地層壓力,可避免滲透率變差。
在低滲透油田的開發(fā)過程中,由于地層壓力的不斷降低,使得地層原油開始脫氣,當?shù)貙訅毫ο陆档斤柡蛪毫Φ臅r候,原油脫氣也開始慢慢加劇,最終導致地層的崩塌。那么,地層原油脫氣產生的極為惡劣的影響主要有兩方面:
(1)地層原油的脫氣使得地層原油的粘稠度、原油密度不斷增大,在質量不變的情況下,體積急速下降,使得原本的原油的滲流阻力變得非常大。
(2)由于低滲透油田的地層中,存在著氣洞,而原油脫氣,氣體含有一部分的油質,在脫氣的過程中,氣體遇冷凝固,堵住氣孔,形成“氣鎖”或者稱之為“賈敏效應”,減少了有效的油流通道。
當油田采用超前注水方式時,地層壓力高于原始地層壓力,可避免原油物性變差,保證原油滲流通道暢通,有利于提高油井單井產量。
2 降低油井初始含水率
眾所周知,油田本身在的含水量會影響石油的質量,同時,也會影響開采的效率與設備的安裝,為了解決這個問題,技術人員做了大量的實驗,通過實驗的研究數(shù)據(jù),我們看到,當油水兩相在低滲透地層中作穩(wěn)定滲透流向時,石油和水兩者都會按照各自的流動規(guī)律進行滲透,同時,也按照啟動壓力遞度的線性滲流規(guī)律進行有效的相互滲透。
影響油層含水率的因素很多,其中最關鍵是啟動梯度壓力,眾所周知,當啟動壓力的梯度為零的時候,油層含水率的問題,就變得很簡單了,因為技術人員根據(jù)一般的達西定律條件含水率計算公式,就可以計算出的油層的含水率,但是在事實操作中,我們必須看到,壓力梯度為零的情況根本是不存在的。
在低滲透率條件下,因存在啟動壓力梯度,地層的滲流特征為非達西滲流,影響含水率的因素除了油水粘度比外,滲透率和原油極限剪切應力的影響不可忽視。在其他相同條件下,啟動壓力梯度越大,含水率越小。
3 用利于提高最終采收率
當?shù)蜐B透油田投產的時候,技術人員必須要注意檢測較高的滲透率層段的地層供液,因為低滲透油層的滲流阻力非常的大、供液能力也很差、能量消耗的特別快,所以使得油田的地層壓力較高,滲透率層段的壓力起幅降落差較大,對于油田的開采極為不利,所以,技術人員在投產前一定要進行詳細的檢查,減少阻礙。
注水井投注后,注入水將優(yōu)先沿滲流阻力小的較高滲透率層段快速突進,加之高滲透率層段壓力降落較多,加劇了注入水“舌進”現(xiàn)象的發(fā)生,使注入水的波及系數(shù)減小,驅油效率降低。
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