解析某油田低渗透油藏开发中超前注水技术的应用

2022-09-28

石油是重要的能源之一, 石油的开发受到各国的重视。各个地区的地质条件有所差异, 在石油开发过程中会遇到不同的难题, 其中最为典型的就是低渗透油藏的开发。随着技术的不断提高, 适用于低渗透油藏的开发技术也有了很大的进步, 其中超前注水技术就是一项能够获得高效、稳产的措施。这项技术主要就是在油田开采之前, 应用超前注水的方式来加大地层的压力, 当地层压力达到要求之后再进行开发, 同时在开采过程中还要根据具体情况进行相关的调整。具有一定优势的超前注水技术在我国石油领域里被广泛的应用和研究, 使得我国低渗透油藏的开发能够卓有成效的进行下去。

一、油田油藏概况

某油田的储层岩性主要是以细砂岩为主, 其中粒度属于中值, 储层物性较差。低渗透储层具有一个重要的特征, 就是次生孔隙的发育, 平均孔隙度10%-12%, 平均渗透率 (0.2-1.5) ×10-3μm2。有着较好的储层含油气性, 在绝大多数的低渗透储层都含有油气, 具有30%-50%的含油饱和度。在含油气层中, 以低电阻为主要特征, 属于低阻油气层。但是由于该油田渗流阻力大及压力传导能力差, 导致油井的自然产能偏低, 在区块投产之后, 地层压力迅速下降, 产量也不断递减, 并且较难恢复。为了解决低渗透油藏面临的难题, 也进行了许多针对低渗透油藏开发的实践和研究, 其中超前注水技术具有良好的效果。

二、超前注水技术的基本原理

超前注水指的是在采油井投产之前, 用注水井进行投注, 使油井在投产时, 泄油面积内的含油饱和度要高于原始的含油饱和度, 地层压力高于原始的地层压力, 建立起有效驱替系统的一种注采方式。

低渗透油田具有渗流井非呈线性, 启动压力梯度的特点。在实际研究中发现, 如果储层的渗透率过低, 那么渗流特征就不会符合达西定律。换句话说就是, 驱动压力梯度较小则流体难以流动, 所以必须使驱动压力梯度达到所要求的高度才能够让流体流动, 这种恰好能够使流体发生流动的驱动压力梯度即为启动压力梯度。

非达西渗流的基本特点是直线段的延长线不通过原点, 当压力梯度增大时, 流速则呈非线性增长, 如果压力梯度超过了一个特定值的话, 那么压力梯度与流速又变为了线性关系。在渗透能力较低的油层, 超前注水有着启动压力梯度的特点, 而且油层的特点为弹-塑性形变的特点, 依据非达西渗流能够使储层的渗透性有所提高, 使启动压力梯度降低, 最终将极大地改善渗透油田的注水情况。

三、超前注水技术的具体应用

1. 合理把握超前注水的时机

渗透油藏开发中的超前注水十分重要, 把握什么样的时机进行超前注水对油藏开发更为有利是一个值得认真研究的问题。超前注水的时间过长, 注水量升高, 则会引起地层压力的上升, 如果地下存了大量的水, 那么在开发后很有可能出现一些问题。超前注水时间过短, 注水量下降, 地层压力也会降低, 可能会导致开发过程中出现喉道系统和隐性裂缝、人工压裂缝的堵塞和闭合, 渗透率降低, 储层受到不可逆转的伤害。

确定超前注水的时机, 最重要的是得考虑油藏开发的合理压力保持水平。在油藏还没有投入开发而进行超前注水, 地层压力是一定比原始地层压力要高。通过数值模拟计算得到某油藏在投入开发时的合理压力保持水平是原始的地层压力的115%-120%。如果使地层压力保持在这个水平的话, 那么储层的孔喉系统就会开启并且不会导致裂缝的形成, 使得储层物性达到最好的状态, 在投入开发之后能够获得良好的效果。另外油藏内部与其边部的储层性质存在差异, 油藏内部具有较好的物性, 较快的压力传递, 当超强注水时间达到171d的时候, 地层压力能够达到原始地层压力的118.2%;油藏边部具有相对较差的物性, 较慢的压力传递, 当超前注水达到188d的时候, 地层压力会达到原始地层压力的116.9%。据研究, 171d和188d的超前注水周期正是油藏内部及边部的合理的注水时机。所以在油藏开发的过程中, 一定要注意保持较高的压力, 使地层有着足够的能量, 提高开发效果。

2. 准确掌握超前注水的强度及注水量

在完成把握合理的超前注水时机之后, 还要准确掌握超前注水的强度及注水量。后期开发的难以程度及是否能够保持稳定的产量受到累计注水量和注水强度的影响重大。在实际注水的过程中, 该油藏的每日超前注水在30m3是最为合适的。当合理注水时间控制在188d、油藏边部的压力保持水平在115%-120%的时候, 超前注水量应该累计达到5180m3, 日平均注水量应该为2715m3。考虑到油藏边部油层厚度较小的原因, 其合理的注水强度适合在215-218m3/ (d·m) 。在实际注水中, 比较合理的日超前注水为27m3。所以, 为了得到最理想的效果, 使油藏边部的超前注水量应该高于油藏内部, 另外注水强度也保持较高的状态。经深入的研究, 温和注水的方式最适合该油藏, 一定要保证注水时间及注水量达到要求。

结语:

低渗透油藏开发中, 超前注水技术的应用使底层的压力得以提高, 一定程度上阻止了渗透率的降低, 增大启动压力梯度的同时增大流速。超前注水在低渗透油藏开发中是值的应用的一项技术, 具有十分显著的成效。在应用超前注水技术的时候一定要综合考虑, 合理的进行超前注水, 解决低渗透油藏开发中遇到的难题, 使油藏开发更加稳定和高效, 为国家经济的大发展提供坚实的保障。

摘要：超前注水是适用于低渗透油藏开发的一项技术。超前注水技术的应用, 极大地解决了低渗透油田节制定形与启动压力等缺点, 提高了石油开采的质量与效率。超前注水技术的优点使其被广泛应用于各个低渗透油田之中。本文以某油田的低渗透油藏开发为例, 探讨了超前注水技术的应用。

关键词：低渗透油藏,超前注水技术,应用