提高高含水期油气田油气采收率的研究

刘光辉（西安石油大学， 陕西 西安 710065）

提高高含水期油气田油气采收率的研究

刘光辉（西安石油大学， 陕西 西安 710065）

本文主要针对油气田在高含水期状态下，根据分析油气田的状态，给出提高在高含水状态下，降低生产成本，提高油气田中石油和天然气采收率的技术手段，为相关技术人员提供参考。

高含水期油气田;不稳定注水;优选管柱排水

石油及天然气资源做为现在工业生产及人们日常生活所必须的原材料，是至关重要的国家战略储备。目前我国主要采取对油气田加压注水的方式开采石油及天然气，经过长期的开采，我国各大主要油气田均已成为高含水油气田，井下含油量低，且油水分布不均匀，开采出的油气含水量也越来越高，开采成本逐步加大，对此现象，必须采用新的开采技术取代原有的注水加压采油方式，提高油气采收率，降低成本，本文主要针对目前石化行业的高含水油气田采收技术进行研究，供相关从业人员参考。

1 不稳定注水技术研究

不稳定注水技术是一种将周期注水和液流方向随时变化的技术结合而创新产生的新工艺。即按照注水井组轮流改变其注入方式，在油层中建立不稳定的压力降，促使原来未被水波及到的储层、层带和区段投入开发，从而提高非均质储层的波及系数和扫油效率，即提高原油采收率。

传统的井下石油开采是向井下注入加压水流，通过水的压力，将井下的石油压出井外，但随着石油开采作业时间的延长，油井下的水含量越来越高，且呈现井下油层分布不均的状况，由于水流在使用传统工艺时无法真正到达地下原油高渗透层位置，开采出的原油水含量越来越高，导致注水压油的原油采收率越来越低，因此，必须改变传统石油开采模式，加大高渗透层的采油率。而我国目前针对提高高含水油井采取的最主要措施就是采用不稳定注水技术，不稳定注水是一种通过不间断地、不停改变注水量及注水方向的方法，使注入的水流能够均匀地流向地下储油层的各个区域的技术。地下油层的渗透率不同，在采用传统加压注水工艺时，地下高渗透油层由于吸水性能良好，吸水量极大，压力上升快，而低渗油层吸水量低，压力上升不明显。采用不稳定注水，在高低渗透层注水量相同时停止注水，可使高渗透层的水快速向低渗透层流动，加强各渗透层中毛管的吸渗作用，加强高低渗透层之间原油的流动性，利用毛管的吸渗作用将水更好地流入地渗透层，使低渗透层的原油流向高渗透层。另外，低渗透率的油层，由于毛管半径小，而导致其毛管的压力较大；而高渗透层的情况则与之相反，在采取不稳定注水时，可降低甚至取消毛管力的压差，从而增强毛管力的驱油能力，由于高渗透层的毛管压力小，对水流阻力小，水流就会随着高渗透层的毛管流向低渗透层，使水的压力将低渗透层的原油排出流至高渗透层，再由水压一起于高渗透层的原油一起排出井外。

使用不稳定注水技术向井内注水的初期，注入的水流由于不规则压力的影响，使水流能够均匀地流入地下油层的低渗透层和高渗透层的低渗透区域，从而使传统工艺施工时无法使之流动的低渗透区域的原油，能够随着水流而流动；另一方面，随着水流的不断加大，会使得高渗透层中大口径毛管中的水流流入小口径毛管，使低渗透层获得更大的弹性动能，弹性动能会随着注水量的加大而增强，在足够大的动能的作用下，可使低渗透层的原油流动，便于原油的采收。对于藏在地下油层边缘的小型区域，采用传统工艺很难控制其储量流动，因此在采用不稳定注水时，应对处于边缘区域的油层施加最大注水压力，当注水结束后，由于此区域的压力会向其他区域转移而使水流流动，从而带动该区域的原油流出。

2 优选管柱排水采气技术研究

优选管柱采气技术适用于天然气采收的中后期，此阶段然气井内水含量较高，气井内压力低，此时采取传统的大口径井管开采作业，井内气体流动速度明显降低，无法与井内液流速度一致，从而导致井内积液过多，形成高含水天然气井，使天然气开采的效率下降。这是由于天然气气水比重不稳定，无法做到连续将井内液体带出井外。对此，面对此种状态必须及时调整开采工艺，将原先的大口径管柱改为小口径管柱钻探作业，即采用优选管柱采气作业法。

其工作原理是，通过缩小管柱口径来降低其截面积，减少管径内气流滑脱损失，以提高管柱内气体的流动速度，确保管柱的气流速度与井内液流速度相一致，再利用采气井内自有的能量使管柱能够将流入管井的液流全部带出。此种工艺方法仅需改变管井口径，无需再使用额外的设备，生产成本较低，且整改时间较短，对天然气生产不造成较大影响。将管柱口径改小可以以通过提高天然气流速的方式来提高井内液流的流动效率，使井内积液快速排出的同时将天然气带出井外，不降低其生产效率。选择井管时应根据实际情况精确计算出井管口径，避免由于选择的管径较小而导致管井内摩擦阻力过大，从而限制了井底流压，影响管井出气产量。选择管井时应充分考虑气井连续排液所需最低流速时的所承受的气体密度、液体密度及界面的张力。

3 结论

石油及天然气做为现代社会发展的重要能源，有着不可忽视的重要作用，而随着采用传统注水加压法对石油及天然气开采的时间的推移，高含水油气田在我国已是普遍存在现象，研究针对高含水期的油气田的施工工艺，有利于提高油气采收效率，降低生产成本，为国家的工业发展和居民生活水平的提高做出贡献。

［1］梁毅，石海霞，魏韦，赵春，樊松.安塞油田中高含水期剩余油有效动用技术研究［J］.石油地质与工程，2014，28（6）.

［2］李才学，沈曦，贾卫平，毛立华，朱黎明.高含水期油藏液流方向优化及流线模拟［J］.断块油气田，2015，22（5）.

刘光辉（1984- ）男， 安徽阜南人，汉族 ，工程师 ，研究方向：石油与天然气工程 ，提高采收率理论与技术。