提高高含水期油氣田油氣采收率的研究

劉光輝（西安石油大學， 陜西 西安 710065）

提高高含水期油氣田油氣采收率的研究

劉光輝（西安石油大學， 陜西 西安 710065）

本文主要針對油氣田在高含水期狀態下，根據分析油氣田的狀態，給出提高在高含水狀態下，降低生產成本，提高油氣田中石油和天然氣采收率的技術手段，為相關技術人員提供參考。

高含水期油氣田;不穩定注水;優選管柱排水

石油及天然氣資源做為現在工業生產及人們日常生活所必須的原材料，是至關重要的國家戰略儲備。目前我國主要采取對油氣田加壓注水的方式開采石油及天然氣，經過長期的開采，我國各大主要油氣田均已成為高含水油氣田，井下含油量低，且油水分布不均勻，開采出的油氣含水量也越來越高，開采成本逐步加大，對此現象，必須采用新的開采技術取代原有的注水加壓采油方式，提高油氣采收率，降低成本，本文主要針對目前石化行業的高含水油氣田采收技術進行研究，供相關從業人員參考。

1 不穩定注水技術研究

不穩定注水技術是一種將周期注水和液流方向隨時變化的技術結合而創新產生的新工藝。即按照注水井組輪流改變其注入方式，在油層中建立不穩定的壓力降，促使原來未被水波及到的儲層、層帶和區段投入開發，從而提高非均質儲層的波及系數和掃油效率，即提高原油采收率。

傳統的井下石油開采是向井下注入加壓水流，通過水的壓力，將井下的石油壓出井外，但隨著石油開采作業時間的延長，油井下的水含量越來越高，且呈現井下油層分布不均的狀況，由于水流在使用傳統工藝時無法真正到達地下原油高滲透層位置，開采出的原油水含量越來越高，導致注水壓油的原油采收率越來越低，因此，必須改變傳統石油開采模式，加大高滲透層的采油率。而我國目前針對提高高含水油井采取的最主要措施就是采用不穩定注水技術，不穩定注水是一種通過不間斷地、不停改變注水量及注水方向的方法，使注入的水流能夠均勻地流向地下儲油層的各個區域的技術。地下油層的滲透率不同，在采用傳統加壓注水工藝時，地下高滲透油層由于吸水性能良好，吸水量極大，壓力上升快，而低滲油層吸水量低，壓力上升不明顯。采用不穩定注水，在高低滲透層注水量相同時停止注水，可使高滲透層的水快速向低滲透層流動，加強各滲透層中毛管的吸滲作用，加強高低滲透層之間原油的流動性，利用毛管的吸滲作用將水更好地流入地滲透層，使低滲透層的原油流向高滲透層。另外，低滲透率的油層，由于毛管半徑小，而導致其毛管的壓力較大；而高滲透層的情況則與之相反，在采取不穩定注水時，可降低甚至取消毛管力的壓差，從而增強毛管力的驅油能力，由于高滲透層的毛管壓力小，對水流阻力小，水流就會隨著高滲透層的毛管流向低滲透層，使水的壓力將低滲透層的原油排出流至高滲透層，再由水壓一起于高滲透層的原油一起排出井外。

使用不穩定注水技術向井內注水的初期，注入的水流由于不規則壓力的影響，使水流能夠均勻地流入地下油層的低滲透層和高滲透層的低滲透區域，從而使傳統工藝施工時無法使之流動的低滲透區域的原油，能夠隨著水流而流動；另一方面，隨著水流的不斷加大，會使得高滲透層中大口徑毛管中的水流流入小口徑毛管，使低滲透層獲得更大的彈性動能，彈性動能會隨著注水量的加大而增強，在足夠大的動能的作用下，可使低滲透層的原油流動，便于原油的采收。對于藏在地下油層邊緣的小型區域，采用傳統工藝很難控制其儲量流動，因此在采用不穩定注水時，應對處于邊緣區域的油層施加最大注水壓力，當注水結束后，由于此區域的壓力會向其他區域轉移而使水流流動，從而帶動該區域的原油流出。

2 優選管柱排水采氣技術研究

優選管柱采氣技術適用于天然氣采收的中后期，此階段然氣井內水含量較高，氣井內壓力低，此時采取傳統的大口徑井管開采作業，井內氣體流動速度明顯降低，無法與井內液流速度一致，從而導致井內積液過多，形成高含水天然氣井，使天然氣開采的效率下降。這是由于天然氣氣水比重不穩定，無法做到連續將井內液體帶出井外。對此，面對此種狀態必須及時調整開采工藝，將原先的大口徑管柱改為小口徑管柱鉆探作業，即采用優選管柱采氣作業法。

其工作原理是，通過縮小管柱口徑來降低其截面積，減少管徑內氣流滑脫損失，以提高管柱內氣體的流動速度，確保管柱的氣流速度與井內液流速度相一致，再利用采氣井內自有的能量使管柱能夠將流入管井的液流全部帶出。此種工藝方法僅需改變管井口徑，無需再使用額外的設備，生產成本較低，且整改時間較短，對天然氣生產不造成較大影響。將管柱口徑改小可以以通過提高天然氣流速的方式來提高井內液流的流動效率，使井內積液快速排出的同時將天然氣帶出井外，不降低其生產效率。選擇井管時應根據實際情況精確計算出井管口徑，避免由于選擇的管徑較小而導致管井內摩擦阻力過大，從而限制了井底流壓，影響管井出氣產量。選擇管井時應充分考慮氣井連續排液所需最低流速時的所承受的氣體密度、液體密度及界面的張力。

3 結論

石油及天然氣做為現代社會發展的重要能源，有著不可忽視的重要作用，而隨著采用傳統注水加壓法對石油及天然氣開采的時間的推移，高含水油氣田在我國已是普遍存在現象，研究針對高含水期的油氣田的施工工藝，有利于提高油氣采收效率，降低生產成本，為國家的工業發展和居民生活水平的提高做出貢獻。

［1］梁毅，石海霞，魏韋，趙春，樊松.安塞油田中高含水期剩余油有效動用技術研究［J］.石油地質與工程，2014，28（6）.

［2］李才學，沈曦，賈衛平，毛立華，朱黎明.高含水期油藏液流方向優化及流線模擬［J］.斷塊油氣田，2015，22（5）.

劉光輝（1984- ）男， 安徽阜南人，漢族 ，工程師 ，研究方向：石油與天然氣工程 ，提高采收率理論與技術。