低渗油田注水开发技术浅析
【摘要】目前,我国已探明的石油储量大部分存在于低渗透油藏中,而低渗透油藏的开发是石油行业研究的一项难点与重点。尽量降低渗透油藏的开发成本,降低资金投入量,才能在低渗透油藏的开发中获得预期的开发效果与经济收益。对于长庆油田,因为储层中富含水资源,所以注水开发低渗油田在理论上是行得通的,然而在注水开发过程中由于各个区块储层敏感性不同、主要驱动能力不同以及采取的增产措施不同,在油田开发方案设计和开发过程中采用的注水方式也有所不同,本文就不同的油田状况给出相应的注水开发方式并针对开发过程中的问题提出注水调整方法。
【关键词】低渗油藏;注水开发技术;水动力调整方法;波及系数;驱油效率
前言
由于注水施工的成本较低,因此注水开发是各个油田优先考虑的开发措施。低渗透油田物性差,天然能量比较低,常规注水难以满足配注要求,注水效果不理想,波及系数比较低、动用储量较低,因此注水困难,开发效果不好。针对不同性质的油藏或区块,从油田本身的状况出发,选择合理的注水方式,有利于发挥本油藏或区块的能力,尽量采出低下的原油,获得最大的经济效益和社会效益。
1、适合低渗透油田的注水开发技术
1.1保持地层能量的早期注水技术
早期注水就是在油田未开发前或油田投产的同时进行注水。为保证油田具有较高的开发效果,要合理选择注水开发的时机,由于低渗透油藏的天然能量较低,因此可以选择保持地层能量的早期注水开发技术。早期注水适应的油藏应具有以下特点:第一,油藏或区块的天然能量较低;第二,没有充足的水资源供给,需要进行人工注水,补充能量;第三,由于技术限制,油田刚开发时没有使用全面注水开发,随着开发进行产量明显降低的油藏或区块。早期注水有利于降低因压力下降造成的不可逆的储层伤害,有利于获得较高的单井控制储量,有利于提高驱油效率。
1.2沿裂缝注水技术
对于存在微裂缝的油藏或区块,可以沿着微裂缝注水从而提高注入水的波及系数,改善开发效果;对于不存在裂缝的油藏或区块,可以在注水井中注入高于地层破裂压力的水源,压裂产生裂缝以提高波及效率,提高原油采出量。裂缝注水既有有利的一面又有不利一面,在实际应用过程中要结合本油藏或区块的各向异性进行考虑。
影响低渗透油田开发效果的因素及对策目前,低渗透油田储量在我国油田储量中所占的比例越来越大。近年,低渗透油田石油勘探和开发程度的快速发展,为我国天然气产量快速发展和原油产量稳定增长做出了重大贡献。但随着时间的延长,低渗透油田开发过程出现一些影响开发效果的因素,不但影响了油田的安全生产,而且影响了油田开发的经济效益。 1影响低渗透油田开发效果的主要因素 影响低渗透油田的开发效果的因素有很多,其中最主要的就是技术方面的影响。 1.1油层孔喉的影响 影响低渗透油层开采根本原因是储层孔喉细小和比表面积大。低渗透油层平均孔隙直径为26~43μm;油层孔喉细小,半径中值只有0. 1~2. 0μm;比表面积相对较大,在2~20 m2/g之间;三者之间直接形成了渗透率低。 1.2渗流规律的影响 低渗透储层的渗流规律具有启动压力梯度特点,是不遵循达西定律的。低渗透油田主要表现非达西型渗流特征:表面分子力和贾敏效应作用强烈、孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大。渗流直线段的延长线与压力梯度轴的交点即为启动压力梯度,是不通过坐标原点而与压力梯度轴相交,由于渗透率越低,所以启动压力梯度越大。 1.3弹性能量的影响 低渗透油田弹性能量除少数异常高压油田外,一般的油田弹性阶段采收率只有1% ~2%。弹性能量小主要是由于一般底、边水都不活跃,储层渗流阻力大、连通性差引起的。在消耗天然能量方式开采条件下,弹性能量压力和产量下降快,是由于地层压力大幅度下降,油田产量急剧递减,使生产和管理都非常被动。1.4见注水效果的影响 低渗透油田开发过程中,油井见注水效果尤为重要。在井距280 m左右的条件下,注水效果需注水半年至一年时间才见效,见效后油井产量、压力相对稳定,但上升现象很不明显。有部分油田的注水井因注不进水转为间歇注水或被迫关井停注,从而影响开发效果。低渗透油层采油指数相当于高、中渗透油层的几十分
评价油田注水开发效果指标的计算 (一)、见水井开井数:指已确定见水的油井中,当月生产出水的井,堵水后生产不出水的井不算在内。 (二)、产水量:表示油田出水的多少。包括日产水量和累计产水量。年核实水量为当年各月核实水量之和;核实累积产水量:为历年核实水量之和。 -计量综合误差)(井口产水量核实月产水量1?= (三)、综合含水率:表示油田出水或水淹程度。 (四)、水油比:从地下采出一吨油同时要采出多少水。它同含水率一样,也是表示油田出水程度的一个指标。 (五)、含水上升率:每采出1%地质储量含水上升的百分数。 (六)、含水上升速度:每月(或每季、每年)含水率上升的多少,这个数值叫做含水上升的月(或季、年)速度。 当油田中油井见水之后,含水将随油田采出程度的增大而不断上升,含水上升速度和含水上升率就是表示油田含水上升快慢的一个重要指标。 (七)、注入量:是单位时间内往油层注入的水量。注入量的多少表示注水的快慢程度。包括日注入量、月注入量、年注入量和累计注入量。 1 2 (八)注入速度
(十)注采比:注入剂所占的地下体积与采出物所占地下体积之比。包括月注采比和累计注采比。 注采比是油田生产中极为重要的指标之一,用它来衡量地下能量补充程度和地下亏空弥补程度。注采比、油层压力变化和含水上升速度等指标有着极为密切的关系,因此合理控制注采比是油田开发中极为重要的工作。 (十一)、注采平衡:注入油藏水量和采出液量的地下体积相等(注采比为1)叫注采平衡。在这种情况下生产,就能保证油层始维持一定的压力。 (十二)地下亏空:注入剂的体积少于采出剂的地下体积,叫地下亏空。是注采不平衡的表现。 (十三)累积亏空体积:指累计注入量所占地下体积与采出物所占地下体积之差。 (十四)注水利用率 用注水利用率衡量油田的注水效果。注水初期的油田不含水,注入1立方米的水就推出1立方米的油。注水利率就是指注入水中有多少留在地下起着驱油作用。 注水利用率随注水开发油田的生产时间加长而不断下降。 (十五)注水井吸水指数:单位注水压差的日注水量。 (十六)水驱储量控制程度:是指现有井网条件下与注水井连通的采油井射
油田注水工艺技术 注水是提高油田开发水平,保持油藏能量的主要手段,是保持油田稳产的主要措施。本部分收集汇编了注水名词、分层配注、分层测试、注水水质、注水井洗井、水质化验、计量仪表及注水井管理等七方面内容。通过本部分的学习,可使采油工了解注水的目的及作用,掌握注水的全过程,懂得注水工艺和有关注水设备的性能,学会日常生产操作以及常见事故的预防、判断和处理,并能充分利用注采关系,进行油水井动态分析,提高幽静挖潜措施。 注水井名词 1 什么是注水井? 答:用来向油层内注水的井叫注水井。 2 什么是水源? 答:在注水过程中,要用大量的水。因此,常用河水、湖水、海水、地下水及含油污水作为注入水的来源,简称水源。 3 什么是谁的净化? 答:将地面水或地层水在注入油层以前,必须进行处理,使其符合注入水标准,这种处理水的措施叫水的进化。 4 什么是注水站? 答:为了将水源的水或经过水质处理后的水加压外输,以满足注水的压力要求,必须有一套设备,安装这些设备的地方叫注水站。 5 什么是配水间? 答:控制和调节各注水井注水量的操作间叫配水间。配水间分为多井配水间和单井配水间。多井配水间可控制和调节两口井以上的注水量;单井配水间只控制和调节一口井的注水量。6 配水间的设备主要有哪些? 答:分水器、流量计及辅助设备。 7 分水器有哪几部分组成? 答:由总闸门、汇集管、孔板法兰、上流阀门、下流阀门和泵压表组成。 8 有一cyb-150型注水井口,150表示什么? 答:表示井口的工作压力是15个兆帕。 Cyb-150井口的实验压力为工作压力的2倍即为30兆帕。 9 什么是试注? 答:新井投注或油井转注的实验与工程叫试注。 10什么是转注? 答:注水井通过排液和洗井达到井筒清洁并水质合格时,开始转入注水叫转注。 11什么是正注? 答:从油管往井内注水叫正注。 12什么叫反注? 答:从套管往井内注水叫反注。 13什么叫合注? 答:从油管和套管同时往井内注水叫合注。 14什么叫笼统注水? 答:在注水井上不分层段,在相同的压力下的注水方式叫笼统注水。 15什么是分层注水? 答:在注水井上对包不同性质的油层区别对待,应用封隔器、配水器为主组成的分
浅谈油田注水开发后期提高采收率的有效方法 伴随着社会经济的快速发展,石油产品在人们的日常生产生活中占据着重要的地位。而在实际开采过程中,会出现一定情况的浪费,所以我们需要加大管理力度,减少不必要的浪费。油田注水技术的合理利用,可以有效地改善浪费现象。因此,相关技术人员应针对注水技术,进行不懈的探讨研究,更高效的为油田开采事业服务。 标签:注水开发;采收率;有效方法 1 油田注水开发技术概述 在实际的开采过程中,因为储层物性,流体间的不匹配,特别是微生物,悬浮固体和其他杂质,往往导致形成堵塞问题。此外,原油沥青还有其他沉淀物也有可能造成堵塞问题。另外,某些腐蚀性气体也会腐蚀管道、影响采油设备运行,不仅仅增加生产所需的成本,还会加剧堵塞的形成。所以,在实际的注水开发过程中,必须加强开采过程的技术优化,并有效结合油田的油藏地质特征,制定良好的开采技术并实施。油田注水技术在得到良好的应用下,可以有效地保障油田的采油率。然而,使用注水技术开采会消耗大量的水资源,必须针对注水系统的各部位输送环节加大管理维修保养环节,包括水井口设备、输送管道和注入系统。尽可能的针对油田注水系统进行合理的改造,以达到提高油田注水系统效率的目的,进一步减少水资源的浪费,实现高效而经济的注水开发。 2 油田注水开发高含水后期面临的问题 2.1 高含水后期开发阶段含水显著上升 应用注水技术的油田在开发后期,油井高含水,每天对水资源的消耗也在极具增加,这种现象在我国比较早期的油田中,大部分油井都非常突出。虽然制定了一系列的控制措施,但随着开采深度的不斷增加,问题也就也来越严重。 2.2 高含水后期加强注水造成设备损坏严重 油田进入高含水后期时,由于前期各种原因导致注入压力高,并会出现更多的井下作业量。在这种高压的状态和密集的工作循环工作中,极大的加剧了油井套管损坏程度,加速了设备的报废极限。 2.3 高含水后期油田开发的成本不断加大 高含水后期油田开发的成本不断加大,首先是来自对损耗设备的定期的维修保养,并及时更换磨损严重的零件,因此增加了投入需求;其次,注水管道和原油输出管线必要的调整,随着开采进程的加快,工程的改造也就更加频繁,这就需要大量的人力和资金投入;再次,油田开采的操作成本与含水量密切相关,需
油田注水工艺技术指标 一、油田注水工艺技术指标 1、配注合格率 配注合格率是指注入水量与地质配注相比较,注入地层水量合格井数与注水井开井总井数之比。 ①单井月平均注水量不超过配注量的5%,不低于配注量的10%的注水井算合格井。 ②月内调配注的井,以生产时间较长的工作制度计算配注合格率,如果两种工作制度生产时间差不多,以最后一次工作制度计算配注合格率。 2、分层配注合格率 分层配注合格率是指分层注水井注入水量与地质配注相比较,注入地层水量达到地质配注要求的层段数与油田分注井实际注水总层段数之比。 ①分层段的注水量不超过层配注量的±10%的层段为合格层段。 ②分注井每个季度进行一次调配注,月内调配注的井,以生产时间较长的工作制度计算配注合格率,如果两种工作制度生产时间差不多,以最后一次工作制度计算配注合格率。 3、注水系统单耗 注水系统单耗是指每向地层注入一方水的耗电量。 4、注水系统效率 注水系统效率是指注水系统电机效率、注水泵运行效率与注水管网平均运行效率之积。 二、注水井分层注水工艺 1、油套分注工艺技术 优点:操作简单、施工容易 缺点: 一是只能分注两层,且井下封隔器失效后地面不易判断; 二是如果注入水质易结垢很可能导致下次起钻卡钻,必须动管柱洗井; 三是由于套管环空注水是一个动态的注入过程,对套管的损伤大。 2、双管分注工艺技术 优点:可以实施两层分注、易调配控制水量。 缺点:一是只能分两个层段注水,如果超过了两个层段,则无法进行分层注水;二是注水井无法进行每月一次的维护性洗井管理,井筒内的垢、铁锈、杂质等脏物无法冲洗出来,容易造成脏物堵塞油层,对于结垢严重者,易发生井内工具及管柱被卡,造成大的事故。 3、单管封隔器、配水器多层段注水 优点:可以实施两级或三级以上分注、可以定期洗井、可以任意调配更换水咀、封隔器密封好、管窜设计合理,管理方便。 缺点:调配前必须洗井,必须使用专门的调配工具,且调配工作量大,为防止水井结垢必须定期洗井,生产管理难度大。 封隔器 材质要求:中心管35CrMn、洗井阀13Cr、接头40Cr。 制作工艺要求:采取热处理调质、镀铬、镍锌复合镀。 封隔器施工方式 坐封:打开套管闸门,从油管内憋压额定坐封压力(内外压差15MPa),封隔器即可坐封,此时,由于封隔器的自锁结构作用,放压后,封隔器不能自动解封。 洗井:油套环空进液,经封隔器洗井通道,至油管鞋单流阀从油管内通道返出地面,完成反循环洗井。 解封:作业时,卸去井口,缓慢上提油管柱约半米,正转油管12~15圈,封隔器即可解封
油田注水开发工艺技术研究 发表时间:2019-02-13T17:08:18.657Z 来源:《知识-力量》2019年4月下作者:徐杰[导读] 油田注水是一项复杂且难度很大的工艺技术,必须根据复杂的客观条件,做好充分的准备工作,才能保证其正常发挥。本文在对油田注水工艺技术概述的基础上,阐述了其具体的工艺研究。 (中石化节能环保工程科技有限公司,湖北省武汉市 430000) 摘要:油田注水是一项复杂且难度很大的工艺技术,必须根据复杂的客观条件,做好充分的准备工作,才能保证其正常发挥。本文在对油田注水工艺技术概述的基础上,阐述了其具体的工艺研究。 关键词:油田;注水;开发;技术 一、油田注水工艺技术概述 基于有效的处理油田开发的矛盾问题,可以采取注水开发与人为补充能量的措施,增加油井的产能,从而实现油田开发的目标。大量的油田在采取注水开发的措施后,均增加了油田的产量。然而在注水开发时间不断增加的情况下,还应该对注水量进行有效的控制,以此来避免高渗透层较早的见水。使得油井的含水率得到合理的控制,防止出现高含水,造成油田生产动能损耗的情况。 注水是稳定油层压力的举措,能够带来油田开发的良好效果,给油层补充产能。注水方式包括把水井当作油层的注水体系,也即笼统注水,还能够进行分层定量注水,实现分层开发的效果。笼统注水的管柱架构较为单一,包括油管与喇叭口等,无法实现分层与全井注水的目标。分层注水的工艺技术措施,是利用封隔器和配水器,将井下的油层部位分成若干个层位实施分层注水。 二、当前油田开发中的问题阐述 现阶段油田开发存在一系列的问题,具体如下:在油田开发的最后阶段渐渐出现油田注水补能的问题,此外油田注水管道由于长时间的施工而出现腐蚀现象,大量的油井注水变得越发困难,并且大量的油井因为机械杂质的影响而出现了分柱级别减小的现象,其在很大程度上给油田的注水开发工艺带来了不良的影响。通过开展长时间的注水施工,出现了油田的注采工艺矛盾,造成油田井网系统遭到破坏,在开发中储能效果变差,其是因为油管堵塞而开放底层的渗透性降低而造成所开发油井效果变差。由于开发油层间的非均匀特点的影响,而造成油井的水淹差异性增大,以此导致油井开发的动性水平变低。 三、注水开发工艺技术的研究 基于提高油田的采油效率,应该对油田的注水工艺和油田注水的技术措施进行全面的改进,以此来达到已开发油田的二次采油目标。另外,还应该大规模的提高油田单井的高压注水效果,达到油井分层的管理目标,以此才可以有效的满足油层的科学分配要求,满足相关的规范性要求。与此同时,还应该促进对油井堵塞问题的处理,以此来增加油田的经济效益。 (一)采取多脉冲加载压裂的措施来改进油田注水开发工艺 采取这一技术能够促进油田注水井的压力降低,对井内加注灌水,能够大大的减小底层的破裂压力,以此实现对地层的破裂态势有着合理的控制。其在深石油井的开发与作业上有着非常大的优势。这一技术能够为石油井的酸化压缩带来良好的地层条件。由于多脉冲加载压裂技术的使用,使得地层的压裂作用时间得到大大的延长,此外,还使得油层的能产生很多不受地层限制和约束的裂痕,进而延长了裂痕体系,大幅度的增强了地层的渗透导流的能力。这一技术有着非常高的施工效率,能够让已经开发完成的油井发挥出非常好的增产作用。 (二)采取化学调驱技术来改进油田注水开发工艺 基于让油田的吸水剖面得到有效的调节,且进一步提高油田在含水期的油层开发水平,让石油的产量处于递减的水平中,增强石油的综合采收水平。在油层注水的过程中,其中被注入的水通常是顺着高渗透层开裂的走向来窜进,而造成油井不同层面的受力不均衡。而小剂量的化学调驱的封堵半径比较小,使得后期所注入的水绕过了封堵的屏障,进而大大的缩短了石油开采的工期。 (三)采取压裂解堵手段来完善油田注水开发工艺 这一技术能够促进油层的整改与增产。在油层酸化效果不明显的地方展开压力增注的实验研究,能够采取这一技术的主药剂反应,在高温高压气体的作用下,促使油层出现裂痕。这一技术能够促进不同堵塞井的完善,同时还可以觉得堵塞井的欠注问题以及注水不成功等问题,在实践的应用中起到了良好的采收效果。 (四)采取堵水配套性工艺来完善油田注水开发工艺 现阶段,在石油的开发中已出现了围绕具备隔层条件的高含水井展开的注水开发工艺,其能够有效的处理采油堵水问题,该项工艺包括一次性管柱和机械化寻找管柱等工艺。这一系列技术能够促进那部分高含水层等有效的实现机械封堵,还能够对油层高含水层中的液体产量实现合理贷款通知,促进油层低含水量与液体量得到进一步的提高。实践证明通过堵水配套工艺技术来改善油田注水开发工艺不单单可以降低含水量,还可以使得油层的采油量大大增强。 (五)采取强化注水技术来完善油田注水开发工艺 这一项技术能够制定科学合理的压力驱动系统来对注水强度与注水比进行合理的分析,以此得到地层与注水间的联系,进一步促进油田注水开发技术的发展和完善。 结语 综上所述,油田的注水开发工艺技术可以有效地提高油井的出油量,保证油田开采的顺利进行,因此要不断创新油田的开发技术,通过科学合理有效的新技术、新工艺来为油田开发保驾护航。 参考文献 [1]胡佳杰,马福昊.浅谈油田注水开发方面后期提高采油率的有效方法[J].化工管理, 2013(12):86-86. [2]侯春华,陈武,赵小军.油田注水开发经济评价方法研究[J].西南石油大学学报(社会科学版),2014, 16(2):1-6. [3]李广斌,赵玲甫.适应油田开发后期的油田注水模式研究[J].化工设计通讯,2017, 43(11)
油田注水水质标准 一、油田注水水质标准 不同的行业,不同的应用领域,对所用水源水质有相应的要求。油田注水的目的是通过一系列注水管网、注水设备及注水井将水注入进层,使地层保持能量,提高采油速度和原油采收率。因此,油田注水的水质要求有其特殊性,在水质指标方面,与其他行业的侧重点不同。根据油田注水的特殊用途,对油田注水水质的要求或油田注水水质处理应达到的指标主要包括以下三个方面。 1、注入性 油田注入水的注入性是指注入注入进层(储层)的难易程度。在储层物性(如渗透率、孔隙结构等)相同的条件下,悬浮固体含量低、固相颗粒粒径小、含油量低、胶体含量少的注入水易注入地层,其注入性好。 2、腐蚀性 油田注水的实施经历以下过程: 注水水源污水处理站注水站注水井在油田注水的实施过程中,在地面,涉及到注水设备(如注水泵),注水装置(如沉降罐、过滤罐等),注水管网;在地下,涉及到注水井油套管等,这些设备、管网、装置等大多是金属材质。因此,注入水的腐蚀性不仅会影响注水开发的正常运行,而且还会影响油田注水开发的生产成本。
影响注入水腐蚀性的主要因素有:PH值、含盐量、溶解氧、CO2、H2S、细菌和水温。 3、配伍性 油田注入水注入地层(储层)后,如果作用结果不影响注水效果或不使储层的物理性质如渗透率变差,则称油田注入水与储层的配伍性好,否则,油田注入水与储层的配伍性差。 油田注入水与储层的配伍性,主要表现为结垢和矿物敏感性两个方面,它们都会造成储层伤害,影响注水量、原油产量及原油采收率。 二、油田注水水质指标 1、悬浮物 一方面,注入水中的悬浮物会沉积在注水井井底,造成细菌大量繁殖,腐蚀注水井油套管,缩短注水井使用寿命;另一方面,造成注水地层堵塞,使注水压力上升,注水量下降,甚至注不进水。 从理论上讲,注入水中悬浮物(固体)的含量越低、粒径越小,其注入性就越好,但其处理难度就越大、处理成本也就大增加。所以,注入水中悬浮物(固体)的含量以及粒径大小指标应从储层实际需要、技术可行性与经济可行性三方面来综合考滤 2、油分
低渗透油田开发的难点分析 摘要:我国作为石油消耗大国,承担着巨大的油田开采压力,其中,低渗透油 田的开采难度尤为艰难,这就要求石油企业尽可能的建立出一套属于自身的开采 工艺,并不断将其完善,从而加大开采力度,提高开采效率,解决日益增长的石 油资源需求所带来的的石油危机。 关键词:低渗透油田;油田开发;开采技术;开采难点;渗透规律 前言: 石油资源是不可再生资源,高强度的开采会大幅加重现有的石油危机,面对 巨大的市场需求,石油行业正面临着较为艰巨的行业挑战。但我国在近年来探得 的低渗透油田越来越多,并且储量较为丰富,给石油行业的发展带来了曙光,因此,基于低渗透油田的开采技术难度大,地理位置复杂等因素,要加快制定针对 性的开采方案来为石油开采做出贡献。 1.优先选择石油资源储备较为丰富的地区进行开发 在石油资源日益紧缺的情况下,反观我国目前已经检测到的石油资源,有三 分之二都来自于低渗透油田,这就表明在现阶段我国需要加大对低渗透油田的石 油资源的开采来应对目前的石油资源的巨大需求。但我国的低渗透油田分布相对 比较分散,并且我国的低渗透油田开采技术目前仍然存在很多技术型问题,需要 大力克服,例如:相较于别的国家而言,我国的低渗透油田开采起步稍晚,由于 低渗透油田的特性,开采难度本身就比较大,开采过程会发生哪些未知情况也不 容易受到具体的控制,设备相对也不是很完善等等。要想通过开采低渗透油田来 缓解目前的市场需求压力,就需要优先挑选一些石油资源储备丰富、油层发育程 度较高的区域作为开采对象,组织一批在普通油田已具备熟练开采技术的技术人 员组建新型开采团队,通过观察已选择的低渗透油田对象来总结并掌握它的油水 变化规律,帮助开采的技术工人提供专业的指导意见与建议,在设备的使用上分 享已有的先进经验,提高低渗透油田的开发效率,帮助开发团队拓展石油开发的 规模。 2.引进先进的注水技术 基于低渗透油田的储层渗透率低、单井产能低,随着开采的深入还会伴随出 现原油产量下降、注水压力升高等问题,再加上相较于普通油田而言的弹性能量 更小,内部的渗流阻力较大,底水不活跃的特性,在低渗透油田的开采过程中, 对于注水技术的要求极为严格,注水技术又是低渗透油田开发项目中的最为重要 的重点技术之一,直接影响着石油开采的质量和开采的效率。基于低渗透油田的 弹性能量较小,在注水过程中容易出现地层压力的骤降使得注水过程停止的问题,达不到注水的目的。我国当前对于低渗透油田的开采,需要大力引入并利用先进 的注水技术来解决注水过程中会出现的相关问题。首先,需要对注水井进行排液 处理,接着检查低渗透油田是否存在裂缝,工作人员可以在油田的地层挖出裂缝,通过这道裂缝向低渗透油田进行注水,并且,在注水的过程中,时刻注意观察注 采比,适当提高注采比以保持压力的平衡。如果选择好要进行开采工作的低渗透 油田后发现此块低渗透油田的弹性能量较高,就可以大大降低开采难度,只需要 通过天然的能量进行开采操作,保障开采出来的石油是弹性无水的,大大提高低 渗透油田的采收率。 3.优化压裂技术,合理运用射孔技术以及井网部署 低渗透油田地开采工作中,压裂技术是必备基础技术,石油企业需要对其现
浅谈油田注水开发技术 发表时间:2019-07-18T10:00:25.713Z 来源:《科技尚品》2019年第1期作者:王旭梅[导读] 现如今,我国的经济水平不断地在提高,因此油田企业也得到了很大的发展,产业规模也在不断的延伸。对于油田企业来说,注水系统在开发和提高采油效率上都有着十分重要的作用和地位,对能源的开采又着直接性的影响,怎样才能更好的提高注水系统效率的发展水平,是很多油田企业当前正在考虑的问题。对此,本文主要对当前注水效率的发展情况进行分析和研究,其目的在于提高我国石油企业 的注水开发技术。 工作单位:延长油田股份有限公司吴起采油厂前言:在经济发展的驱动下,油田开发程度不断深入,油层的动用程度也在不断提高;为进一步实现油田采收的可持续发展,需要在油井挖潜的同时利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层为油田进行水驱,油田注水工艺是以保持油层压力的方式来避免造成地下亏空;注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏,同时也决定着油田开发寿命的长短。对于油田注水井来说,需要从"注好水"、"注够水"、"平稳注水"三个方面重点加强。 1. 采油工程中注水所存在的问题和原因1.1注水井的管道容易受到损坏在油田采油注水技术的过程中,往井内进行注水的主要管道是注水技术中重要的连接通道和运输通道,但是在开采的过程中注水管道很容易出现泄漏,变形以及会爆裂的现象出现,出现这种现象的原因有很多。首先,因为钻井的原故,在对油田进行钻井处理时,就是在钻井和打井处理时影响到主水管的正常运行,严重的时候会损坏到注水管;其次,井下的一矿物质由于具有腐蚀性的特征,因此也会对注水管道造成损坏。井下还含有很多地下水资源,由于地下水资源中含有很高的矿物质,这些矿物质也会给底下注水管道造成一定程度的腐蚀影响。 1.2注水的井在出砂方面的问题通过给油井进行注水处理,地下油井的油井层一般都不会出现出砂的现象,但还是由一些液体向井外冒出,由于有的油井开发的时间比较长,对其有防腐蚀以及防老化的设备都有会造成影响,会有注水的泵停止运转或者注水的管线都被穿孔等现象。如果出现这些现象,油田就会被迫被叫停,如果在半途中停下对油田的注水工作,但是注水泵因此会产生很大的波动,这样一来就会使注水的量出现很大程度的变化,因此也会存在注水的井出现出砂的现象。 1.3影响石油注水的外界因素随着油田开采时间的增长,注水水质的不断恶化,影响油田注入水水质达标的主要指标为粒径中值、悬浮物含量、油田注水管道腐蚀、总矿化度、二氧化碳和总铁含量。各油区影响其水质达标的指标各不相同;如:注水站处理过程中影响注入水水质的主要因素为来水含油量较高, 给后面的水处理流程和设备带来极大的压力和危害[1];罐容量小, 则会缩短有效的沉降时间, 使悬浮物含量和粒径中值难以达到所要求的水处理效果; 同时不合理的清罐方式造成许多注水站的注水罐二次污染; 导致所使用的水处理剂效果较差或基本无效;油田井下管柱和输油管线的腐蚀、结垢、造成硫酸盐氧化还原菌不断增多,穿孔问题等都是一直困扰油气开采和输送的顽症,所造成的严重损失难以估量。 2. 有效的加强石油注水效果的优化措施2.1加强水质监测,优化罐体设计通过结合油田实际,运用现代自动化的网络科技加强油田注入水水质监测与管理工作,通过水质进行在线监测控制系统,对水源、注水站、配水间、注水井口、注水井场及注水管道进行水质监测, 快捷、全面、系统和层次分明的实现水质的实时检测和实时调控, 以加强对水质的科学管理, 切实保证注入水质量的提高[2]。同时做好注水地面系统整体规划建设、动态优化提效工作,围绕不同类型油藏对注水能力及压力的需求,进行科学合理的罐体等硬件的设计,并进一步强化地面工程配套,实施注水地面压力及负荷调整;强化技术集成推广应用,保障有效注水。 2.2针对注水的井出砂现象的处理2.2.1加大管理为了有效的保证注水管道的运行情况,就应该加强对注水管道的日常维护与管理,让相关的工作人员对注水井管道进行清洗管理,而且每桌要对管道的压力和注水的总量进行记录,并与同期的数量进行比较处理,总结注水管在吸水方面的变化,如果吸入水的量超过所定的标准值,那么就需要对管道的进行排除或者是检查处理[3]。 2.2.2确定情况通过对注水井中水管的纪录对比,并作出相应的对比测试,有效的结合管内部的压力的变化,分析注水水管是否有运行异常的情况。 2.2.3加深相关数据方面的分析与汇总报告影响注水井正常工作的因素有很多方面,如:井内的相关资源以及原始数据都会对其正常运行产生影响。工作人员在检测和维修的过程中,就要对这些数据做出相应的对比与汇总分析,将所有的情况都考虑进去,将会出现怎么样的后果以及危害的程度降到最低。 2.3加强人员培训及管理队伍建设针对新上岗技术人员和进行岗位培训,通过对注水井管理、注水井测调等方面知识的认识,使其尽快适应新岗位;针对基层技术人员进行进一步的技能培训,将分注工艺与测调技术紧密结合,使其更好的掌握测调一体化分层注水技术,实现井下多级细分,达到节约测调时间,提高分注可靠性的目标;建立科学、全面、有效的管理体系和规章制度,树立"管理就是责任,责任重于泰山"的思想,坚持理论、制度、机制、科技创新,提高企业整体管理水平;从"硬件"和"软件"两方面保障采收率[4]。 3.结束语作为一种战略性资源,石油行业关乎到国计民生。为了满足社会经济发展对石油用量的要求,使油田采收得到更好的开发,必须要在现有基础上对开采技术进行研究分析,在注水井生产运行、管理以及技术方面狠下工夫,通过不断的完善和创新,提高油田注水工艺。参考文献:
目录 一、国内国外低渗透油田开发现状? (1) 二、低渗透油田地质特点有哪些? (6) 三、朝阳沟油田目前开发现状、存在的主要矛盾及对策? (9) 四、提高采收率原理是什么?主要的提高采收率技术有哪些? 其提高采收率机理是什么? (17) 五、外围难采储量如何经济有效动用? 要实现经济有效动用需要哪些技术攻关? (23) 六、如何搞好技术创新与应用,实现油田可持续发展? (26) 七、低渗透油田(朝阳沟油田)注水开发技术方法? (32) 八、精细油藏描述技术的内容及成果应用有哪几个方面? (37) 九、多学科油藏研究? (41) 十、油藏评价的方法(模式)有哪些?主要应用的技术? (42) 十一、“百井工程”的内容以及在零散、复杂、规摸小的 油藏评价中的作用? (44) 十二、水驱开发过程中的油层保护技术有哪些? (45) 十三、目前三次采油技术主要有哪些?哪些具有应用潜力 (48) 十四、油田开发合理采油速度、合理储采比受哪些因素,如何界定? (51) 十五、油田开发合理注水压力、合理注采比是如何界定? (53) 十六、区块分类治理的原则、思路和目标? (54) 十七、油田分几个开发阶段,不同阶段的调整方法有哪些? (55) 十八、如何确定注水开发中技术调控指标? (57) 十九、裂缝对低渗透油田的利弊? (58) 二十、低渗透油田怎样进行合理井网部署? (59) 二十一、如何进行低效井治理? (60)
一、国内国外低渗透油田开发现状 1、低渗透油田的划分 世界上对低渗透油田并无统一固定的标准和界限,只是一个相对的概念。不同国家根据不同时期石油资源状况和技术经济条件而制定。根据我国的实际情况和生产特征,按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。 第一类为一般低渗透油田,油层平均渗透率为10.1~50×10-3μm2,油井一般能够达到工业油流标准,但产量太低,需采取压裂措施提高生产能力,才能取得较好的开发效果和经济效益; 第二类为特低渗透油田,油层平均渗透率为1.1~10.0×10-3μm2,一般束缚水饱和度较高,必须采取较大型的压裂改造和其他相应措施,才能有效地投入工业开发; 第三类为超低渗透油田,油层平均渗透率为0.1~1.0×10-3μm2,油层非常致密,束缚水饱和度很高,基本没有自然产能,一般不具备工业开发价值。 2、国内低渗透油田储量动用情况 2004年,我国探明低渗透油层的石油地质储量为52.1×108t,动用的低渗透油田地质储量约26.0×108t,动用程度为50%。从我国每年提交的探明石油地质储量看,低渗透油田地质储量所占的比例越来越大,1989年探明低渗透油层的石油地质储量为9989×104t,占当年总探明储量的27.1%。1990年探明低渗透油层的石油地质储量为21214×104t,占当年总探明储量的45.9%;1995年探明低渗透油层的石油地质储量为30796×104t,占当年总探明储量的72.7%,年探明的石油地质储量中大约三分之二为低渗透油层储量。可见,今后低渗透难采储量的开发所占的比重逐年加大,如何经济有效做好难采储量的评价、动用和开发理论技术的研究是我们攻关的主要目标和方向。 从我国近些年来对低渗透油田的研究和开发水平看,有了较大的进展和提高, - 1 -
低渗透油藏超前注水开发 摘要 随着勘探技术与油层改造工艺技术的不断提高以及我国能源发展战略的部署,低渗、特低渗油田储量的开发己成为我国陆上石油工业稳定发展的重要潜力,是未来石油工业可持续发展的技术方向,而低渗透油田或特(超)低渗透油田的储量比较丰富,将是今后相当一个时期内增储上产的主要资源基础,因此,对低渗透储层的勘探开发不可忽视,而研究低渗透油田的渗流机理和开采方案,开发技术有重大的意义,针对特低渗透油层流体渗流是具有启动压力梯度的非达西渗流以及油层具有弹一塑性形变等特点,在长期的合理开发方式探索过程中,油田提出了一种改善油藏开发效果的有效注水开发模式,即超前注水。 关键字:低渗透油藏;启动压力梯度;非线性渗流;注水参数; 第一章前言 1.1低渗透油藏超前注水研究的目的意义 据不完全统计,截止到2000年底,我国陆上低渗透油藏的探明地质储量约为52.14?108t占全部探明地质储量的26.1%。我国已经动用的低渗透油田地质储量为26.66?108t,占全部已动用储量的25.5%。可见低渗透油田或特低渗透油田的储量比较丰富,将是今后相当一个时期内增储上产的主要资源基础,而根据勘探趋势,低渗透储层的比例将越来越大,低渗透储层的产量也将越来越大,因此,对低渗透储层的勘探开发不可忽视,而研究低渗透油田的渗流机理和开采方案,开发技术有重大的意义。 超前注水,它是根据非达西流提出的改善这类储层开发效果的一项技术,对今后未动用的低渗油藏储量的有效开发和油田持续发展具有重要的战略意义,超前注水开发方式可以合理的补充地层能量,提高地层的压力,使油井能够长期保
持较高的地层能量和旺盛的生产能力,产量递减从而明显减小,同时该开发方式可以降低甚至避免因地层压力下降造成的地层伤害,同时抑制油井的初始含水率,从而提高投产初期油田的产量,使得油田能够保持较长的稳产期,减缓递减,提高最终采收率。而且通过超前注水还可防止原油物性变差,从而导致渗流条件的变差,有效地保证原油渗流通道的畅通,提高注入水波及体积。 1.2低(特低)渗油藏超前注水开发技术发展现状 改善油藏开发效果是世界石油关注的大问题,它关系着原油产量和油田开采的经济效益。在世界石油开发历史中,由于水具有价廉、供应量充足、驱油效率高等特点,世界上绝大多数油田都把注水开发方式作为驱替地层原油、维持地层压力、有效改善油藏开发效果的首选措施,目前世界油气田每天的注水量达数千万立方米,前苏联有260个油田采用注水开采,英国、加拿大90%的石油是通过注水采出的。在目前以及今后相当长的一个时期内,注水开发仍将是油田开发的主要方式。 通过调研,了解到目前国内外对低渗透油藏超前注水开发效果以及开发指标的研究很少,国内主要有长庆、大庆、吉林、新疆等低渗透油田己经开展了超前注水的试验,取得了很好的开发效果,初步形成了超前注水开发低渗透油藏的新方法和新手段。 1.3超前注水机理分析 1.3.1 降低因地层压力下降造成的地层伤害 研究认为,裂缝性低渗透油藏,地层压力大幅度下降后,油层孔隙度将会减小,裂缝闭合,渗透率降低。试验表明,低渗透油藏地层压力下降,渗透率下降,再恢复地层压力,渗透率只能恢复到原来的60%~80%。超前注水能提高并保持地层压力,可避免渗透率变差。 低渗透油藏开发时,地层压力降低到饱和压力以下时,地层原油开始脱气,地层原油脱气产生了两种影响:一是地层原油的粘度、密度都将增大,体积系数减小,增大了原油的渗流阻力;二是因低渗透油层中部分孔喉半径很小,部分脱
低渗透油田开发技术与实施要点研究 发表时间:2018-09-27T19:10:57.147Z 来源:《知识-力量》2018年10月上作者:郭自杰程广平李美欣 [导读] 如今,在对低渗透油田开采中,要想能够有较高的效率,必须实施有效先进的技术。对油田开采过程中,当进行到中后期时,由于开采高渗透油层较快,导致剩余油往往存在于低渗透油里面。要想提高油田开采效率,达到对 (长庆油田分公司第一采油厂,陕西延安 716000) 摘要:如今,在对低渗透油田开采中,要想能够有较高的效率,必须实施有效先进的技术。对油田开采过程中,当进行到中后期时,由于开采高渗透油层较快,导致剩余油往往存在于低渗透油里面。要想提高油田开采效率,达到对油田开采的高收率,要求实施有效技术手段。 关键词:低渗透;油田;开发技术 引言: 我国低渗透油田具有地质动态特性是众所周知的。由于低渗透油田所具备的特性,现阶段我国石油工作人员通过大量的理论基础和实际实验,制定了一套更为完善的低渗透油田开发技术,也就是把注水方法和石油开采技术结合在一起,进行同步实施,从而保证低渗透油田开发的高产量。 1我国低渗透油田的特征 1.1物理特征 我国低渗透油田具有两个主要的物理特征;(1)孔隙结构低渗透油田具有变化范围较大的孔隙度((5%,-30%),美国奥卓拉油田的孔隙度平均值为11.2%,而我国广利沙四油田的孔隙度范围为5%,-15%依据油田孔隙度的不同可以将低渗透油田大致分为低孔低渗油田和高孔低渗油田。其中,高孔低渗油田岩石的主要成分为极细砂岩、白空土及粉砂岩,其具有较浅的埋层深度和较大的孔隙度(20%,-30%);而低孔低渗油田的孔隙度极低,油田主要由分散在油田储层中的{n}溶孔组成2)非均质性低渗透油田通常具有较为严重的非均质性,其蕴含的石油具有纵横向相异的物理性质,具有不稳定的岩性与产层厚度,岩性尖灭或岩相变化在较短距离范围内极有可能出现,严重时可能导致井间无法对比。 1.2地质一动态特征 我国低渗透油田具有以下地质一动态特征; 1.2.1油层呈裂缝发育 注水开发过程中水沿定向裂缝的推进速度较快。油田的主体油井中有1/3的油井在注水过程中含水上升较快,产量递减速度大,剩下的2/3的油井注水效果较差,产量较低. 1.2.2天然能量较低 油井投产之后的产量和压力下降速度较快,某油田的天然能量经过8个月开采之后,地层压力由7.9MPa迅速下降至5.3MPa,单井产量迅速由10.3t/d下降至3.1t/d。 1.2.3受断层、岩性和构造等因素的综合影响 复合型的油田,其纵向和平面均具有较复杂的油水分布,试验过程中,油井中常出现油水同现的现象,从而加大了油井布井和油田开发的难度。此外,低渗透油田的砂体规模较小,开发井网的水驱控制程度较低。 2低渗油田注水开发的特点 2.1自然产能量低,能量骤减,开采量低,油层渗透性差,直接导致油层自然产能量低,能量骤减,开采量低下。通常开采油田都使用油井压裂方式,初步获得工业原油。但油藏调控主要根据岩层自身属性进行控制,因而局限性较大,即使附近存在水源,使用率也不高。这也就导致天然能量开采量下降,油层的弹性溶解能力加大,水液供应不足,油层压力存在脱气现象,致使油层产能大幅度下降。 2.2由于裂缝存在致使注水缺乏方向性 注水系统自身所具备的注水性由于受到裂缝存在的影响,使得注水主线以及裂缝线附近的油井极易发生水淹情况,致使水驱动能力降低,从而影响了注水开发。 2.3启动压力差和驱替压力梯度大 低渗透油田的另一大特点就是呈现非达西渗流,也就是所谓的启动压力表。这类储层在驱动压力差较小时,液体并不能自发流动,只有当驱动压力差达到一定量值时,液体才能自发开始流动。 2.4储量匮乏 油田开采过量导致可采储量降低,不能供应日常开采供应,由于开采量低,必须采取措施增加产油量。 3低渗透油田注水开发技术研究 我国石油工作人员通过大量实践和理论结合起来,初步指定出一整套完整的低渗透油田开发开采技术,也就是把注水方式和采油技术相互融合起来,进而提升低渗透油田的开采量。 3.1注水方法与采油工艺同步实施 确保油田具有较高的产油率众所周知,低渗透油田具有较小的天然能量和较差的导压性能,因而可通过采用同步注水的方法,从而有效保证地层压力并最大程度的减小渗透率损失[3]大量试验结果表明,采用同步注水工艺的油井,投产5个月之后的采油强度范围为 0.59,-0.43t/(d·m),产量下降范围为27.3% 32.2%。而滞后注水6个月的采油井,采油强度范围为0.38-0.29t/ (d·m),产量下降范围为42.7%一50.-4%,这和模拟计算结果较为一致. 3.2采用初期高注采比注水恢复油井产油能力和地层压力。 某油田试验区南块,从2005年3月开始注水,经过三年左右的时间,平均年注采维持在2.0以上,至2008年3月底,地层压力很快恢复至
1 天然能量开采 针对天然能量充足的油藏可利用天然能量进行开采,但油藏单纯的依靠天然能量开采时,会存在一些问题,主要变现为以下几点: 1)大部分油田地层原始能量不足,不易控制,同时天然能量作用时间短。2)地层能量不均衡,表现为开采初期能量大,油井产量高,但是递减速度快,不能实现油田稳产。3)最终采收率较低,注水开发。 目前我国已开发的油田中,天然能量充足的油田总储量仅占可开采储量的4%以下,而针对地质储量占96%的能量不足的油田,主要采用注水的开发方式,以保持油田的高产与稳产,提高采收率,所以,注水开发目前是各大油田的主要开发方式。 2 油田注水的优点主要表现为: 1)能够保持油井持续稳产高产,保持地层压力,确保油井再较高的生产压差下工作。2)通过注水可以将油层剩余油驱向生产井底,驱油效率较高。3)注水能提高油田的采收率,砂岩性油田水压驱动采收率可达36%~60%以上。4)经济效果明显。水资源具有普遍性和经济性,容易获得,而且通过过滤、沉淀等工艺可以使污水回注油层,进一步解决了油田污水问题。 3 注水开发的时间及开发特点 3.1 早期注水 指在地层目前压力没有下降到饱和压力之前进行人工注水,使地层压力一直维持在饱和压力以上或者保持在地层原始压力值附近,通过早期注水,使地层目前压力高于饱和压力,使油井具有较高的产能,适合长期自喷式开采的油井,由于生产压差调整空间大,更能保持较高的采油速度并且实现长时间的稳产。虽然早期注水有以上好处,但由于油田初期注水投资大,效益回收慢,所以早期注水不能满足所有油田的需求。 3.2 中期注水 指油田开采初期依靠天然能量开采,随着持续开发,地层能量逐步降低,当地层能量下降到饱和压力之后时,汽油比上升到最大值之前进行注水开发,通过注水,将油层中原有的油气两相流动变为油气水三相流动,有利于提高油田采收率。中期注水具有初期投资少,效益回收快,二期可以保持油田较长的稳产期,二期不影响油田最终采收率,适合地饱压差大,天然能量充足的油田。3.3 晚期注水 随着溶解气驱效果逐步减弱后的注水,在油田持续开发没有能量补充的条件下,地层压力逐步下降至饱和压力以下,原油中的溶解气开始析出,导致产量下降,汽油比升高,原油粘度增大。注水压力逐步回复后,也只有少量气体重新回到原油中,所以采油指数不会大幅度提高,而油层中将形成油气水三相流动方式,渗流方式变得更加错综复杂,但该方式投资小,成本低,在天然能量充足的中、小油田可以考虑使用。 4 油田现状 本区块位于WQ油田中部,工区面积117km2。该区构造位于鄂尔多斯盆地中部,陕北斜坡西部,该区域储层呈北东南西走向,属辫状曲流河、支流河河道砂体汇积而成,含油受构造和岩性的双重控制,属岩性-构造油气藏,目前共有主力开发层4套(延10、长2、长4+5、长6层),累计探明储量面积91.46平方公里,探明地质储量3412万吨,截至目前已动用储量面积85.06平方公里,动用地质储量3218万吨,剩余储量面积6.4平方公里,剩余地质储量194万吨。注水控制区水驱控制面积49.92平方公里,水驱控制储量1558万吨。水驱控制面积内共有油井322口,开井255口,日采油276.7吨,年采油10.5万吨,累计采油111.97万吨,水驱控制面积内共有注水井140口,开井124口,日注水量957.2方,年注水量35.04万方,累计注水量207.17万方,年注采比为1.59,累计注采比1.37。目前注水方式属于油田中期注水,随着注水工作的持续推进,使得油田能够持续维持稳产,逐步恢复地层压力。 5 结束语 注水开发虽然能恢复地层压力,一定程度上保持油田稳产,但注水工作是具有一定的复杂性,既要考虑油田开发初期的效益,又要考虑油田的持续发展,所以在不影响油田正常开发效果的同时,应该适当的延缓注水时间,这样能够减少初期投资,缩短投资回收期,获得较好的经济效益。 参考文献 [1]G.鲍尔.威尔海特[美].注水[M].北京:石油工业出版社,1992:314-373. [2]李道品,等.低渗透砂岩油藏开发[M].北京:石油工业出版社,1997:212-297. [3]蒋阗,康德泉,等.低渗透油气田开发译文[M].北京:石油工业出版社,1992:366-378. 浅谈油田注水开发 李福元 延长油田股份有限公司吴起采油厂 陕西 吴起 717600 摘要:注水开发方式作为油田稳产增产的重要手段之一,在油田的持续发展中有着至关重要的作用。 关键词:注水 稳产 增产 Water injection in oilfield development Li Fuyuan Yanchang Oil?eld,Wuqi 717600,China Abstract:This article describes the water injection in oilfield development,which plays an important role in stable operation,output stimulation and sustainable development of oilfield. Keywords:water injection;stable operation;output stimulation 137