石油地质工程中高含水期油田注水开发措施研究

刘 涛

（延长油田股份有限公司志丹采油厂， 陕西 延安 717500）

引言

目前，我国石油地质工程中高含水期油田注水开发的实际情况不容乐观，存在一定的缺陷，耗水量非常大，开发成本在不断提升。因此，要找到问题的原因，并制定可行的措施，从而改善工作质量。

1 石油地质工程中高含水期的基本认知

油田注水是利用注水来增加油藏的产量，使用水来增加石油产量被称为“二次采收”，通常遵循“一次生产”，即利用储层的自然能源（流体和岩石膨胀、溶解气驱动、重力排水和含水层流入）来生产石油。对油藏注水的主要原因是提高采油率，并最终提高采收率。这是通过“空隙置换”来实现的，通过注水将储层压力增加到其初始水平并保持在该压力附近[1-2]。水从孔隙空间驱替石油，但这种驱替的效率取决于许多因素，例如，石油黏度和岩石特性。使用空隙置换来减轻额外的地表沉降。威尔明顿油田储层的松散砂岩和油田软白垩储层岩石的高孔隙度，在储层压力下降时已显著压实。针对含水量较低的地区，含水量处于2%～20%之间，属于低含水采油期，含水量处于60%以下，是中含水量采油期，含水量超过90%就是高含水采油期。结合不同类型的油田，首先要进行科学的勘探，才能把握其含水量，确定好采油期。

2 石油地质工程中高含水期油田注水开发存在的问题

2.1 耗水量增大

石油地质工程耗水量非常大，并成为一种发展态势，如果放任不管，石油地质工程油田的勘探耗水量会无法控制。到了后期，工作人员需要采取强制性措施来遏制耗水量。

2.2 设备损坏严重

一般情况下，油田开发工作难度非常大，工作程序也很复杂，工作人员应该结合有井套管设备，在井下施加一个较大的压力，从而保护油井套管。

2.3 开发成本提高

受外界条件的影响，会导致开发成本提升。设备成本提升，在维修和调整的环节中，会调整工程和设备使用情况，导致支出增加。

3 优化与完善石油地质工程中高含水期油田注水开发的具体措施

3.1 采用科学的处理技术

结合我国的相关数据进行分析，在石油地质工程中，油田的区域会产生很大的差异，需要完善灌水措施。然而灌水作业不是一蹴而就的，需要逐步进行。因此，应采用更加科学的油田开发方式，防止油田分布不均问题，并进行及时调整。工作人员可以采用高低分辨率层进行油层的储存分析，这种分辨技术在石油开采中可以有效提升质量和效率。通过分析油层中的沉淀物，确定油田的特征，进行合理的布置，缩短油田开采的时间。

单位驱替效率是水如何在微观尺度上从多孔和可渗透的储层岩石中驱替油。这是在实验室中对小型岩心塞样品进行水/油流量测量时应用的分析水平。确定注水在储层规模上的效果计算必须包括地质、重力和几何形状（垂直、区域和井距/ 模式布置）的影响。整体注水采油效率ER 的公式可以简单地表述为三个独立项的乘积：

式中：ED 为单位排量效率；EI 为垂直排量效率；EA为面排量效率。当然，假设这三个因素的独立性对于真实的油藏是无效的。

油的性质对于注水的技术和经济成功很重要。石油的关键特性是油藏条件下的黏度和密度。在多孔介质中，流体的流动性定义为其端点相对渗透率除以其黏度。因此，具有低黏度（≤1 cP）的流体具有高流动性，除非其相对渗透率非常低。同样，低API 原油（≤20℃API）具有高黏度和非常低的流动性，除非将其加热到高温。由于在储层温度下水的黏度通常远低于或最多等于储层油的黏度，因此水/油的黏度比通常远大于1∶1。水油流动比是决定水油驱效率的关键参数，随着水油流动比的降低，采收率提高[3-4]。

3.2 构建更加高效的注水开发方式及结构

很多情况下，一个储存中有多元化的油层，通过有效构建科学合理的注水方式，才能提高油田的开采效率。通过相关研究表明，实际的石油作业中还会出现不稳定问题，注水形式的差异导致高含水期的注水效果不佳。采用开采流程的方式，经过科学调研之后，对注水量进行计算，才能改善注水的精确度。为了确保计算的精确性，应该提前进行计算，通过反复检验之后，才可以把握油层的具体情况。采用科学的注水方式，结合注水体积、注水次数才能更好地完成注水。除了需要处理与石油一起产生的盐水外，其他几个因素使注水成为提高油田采收率的合乎逻辑且经济的方法。由于储层的自然能量枯竭，在大多数储层中，在初级生产期间只有一小部分原始石油被采收。需要额外的回收方法来生产大量剩余的石油。注水在将石油生产周期延长，取得的早期成功，使注水成为初级生产之后的自然步骤，从石油产量下降到非常低水平的油藏中采收额外的石油。通常从附近的溪流、河流或海洋中或从钻入较浅或较深的地下含水层的井中轻松获得大量水，由于储层压力增加，注水有效地使靠近注水井的生产井流动或以更高的速率泵送同时，确定了注水成功背后的科学原因，即：与油相比，水具有粘度、密度和润湿特性，这会影响其从储层岩石中置换各种油的效率。

3.3 针对高含水期油田进行科学划分

工作人员在正式作业进行之前应该做好准备工作，对涉及高含水期的油田更要重视起来，确保各类规范科学、合理，结合其渗透能力、纯净能力、储油能力等进行有效注水，发挥流动单元的作用，才能在实际注水中发挥更好的效果。

3.4 科学开发油田

在石油开采的环节中，要结合地壳的内部运动，通过地球化学知识和物理知识的结合，了解油田的地质情况，清楚地掌握油田内部的流动状况，及时获取吸水情况和储存渗透的效果。开采油田的环节中应有效结合地球相关知识，才能确保各项开采工作顺利地进行[5]。对于油田企业来说，提高管理工作也十分的重要，应该结合实际条件，通过有效的管理，达成开采的目标，提高企业的开采能力。

4 结语

针对石油资源的开发，我国应本着与时俱进的原则，满足人们与日俱增的石油需求量。通过采用高科技，提升石油的开采率。优化高含水期油田开发，采用更加专业的处理方式，完善高效的注水开发方式。从多个层面出发，针对我国石油地质工程中高含水期油田开发的实际情况，提出更加科学的方案。