淺談油田注水開發后期提高采油率的研究

李小美（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433123）

淺談油田注水開發后期提高采油率的研究

李小美（中國石化江漢油田分公司江漢采油廠，湖北 潛江 433123）

通過對油田注水措施實施后油田開采新環境的分析，提出提升采油率的機理

油田注水；采油率；技術研究

石油是現代社會重要的能源物質，支撐著社會經濟的運轉和發展，其重要性不言而喻。為此，節約用油成為社會共識，而在采油階段就深化節油意識，提升采油率尤為必要。在油井開采的后期，進行注水操作以提升油層壓力，對此還需要采用一定的技術來提升采油率。

1 油田注水

通常油田在開采初期其具有較大的油層壓力，但隨著開發的持續，油層的能量逐步減少，油層壓力也向下推移，造成原油脫氣，以至于停噴，而殘留在地下的原油無法開采。對此只能采用注水的方式來彌補油層的壓力，來進行油田的繼續開采。

油田的注水可以采用多種方式開展，不同方式的主要區別是注井于油藏的位置，以及注水井和生產井間的排列關系。具體包括邊緣注水、切割注水、面積注水。雖然注水能夠對油層加壓，但在注水后繼續保持油田的高采油率，就需要采用一定的技術來輔助。

2 注水井高壓流量控制技術

在注水操作中，如果不能根據具體的需求注入合適量度的水，或者注入的方式和具體位置不合適，也會影響注水效果，影響采油率。對此對注水工作進行自動化地控制，是使得注水最合理、提升采油率的核心技術。注水井流量遠程控制系統的應用就是這種技術的最好體現。該系統集合了軟件工程、自動化工程等，其原理是通過末端感應終端的識別，對井下油層的壓力、油密度、油粘度等進行采集，并根據這些實時的數據計算呢需要注水的量度，然后控制自動注水系統，達到按需注水的效果。對于這種系統的要求，需要其具有穩定性和抗壓性，在不同的地區、在野外環境下能夠不受外界干擾高性能提運行。實踐表明，采用該系統能夠極大地提升注水效率，由過去的43%提升到62%，同時也能節約注水用電量。

3 影響采油率的要素分析

3.1 微觀水驅油機理

油水是兩種不互溶液體，其界面張力高達30-50mN/m。油層是高度分散體系，界面性質對油水流動有著關鍵影響，特別是毛管力對油的滯留和排驅有著主導作用。油層巖石是由幾何形狀和大小極不一致的礦物顆粒構成的，形成一個復雜的空間網絡，且礦物顆粒的組成也不完全相同，這些因素決定了孔隙介質的微觀幾何結構和表面性質都是極不均一的。油層性質的非均質性，增加了水驅油的復雜性，直接影響微觀水驅油效率ED。

孔隙介質中原油或其它流體的捕集作用不是非常清楚，同時也不能以數學的方法給以精確的描述，但已知捕獲機理依賴于：1）孔隙介質的孔隙結構；2）與潤濕性有關的流體-巖石間的相互作用；3）界面張力反映的液-液間的相互作用和流動不穩定性。

建立的微觀模型包括單孔隙模型和雙孔隙模型，但最終實際運用的，還是多孔隙模型。大量的俘留是在多孔隙的網絡體系內。顯然，在實際的多孔隙體系中，如所施加的壓降能夠克服毛細阻力，從而引起流體流動。此時，粘滯力和毛細力則將控制流體的狀態。如果連續的油絲或油塊滲過多孔介質，由于毛細力和粘滯力的綜合作用，可能在經過孔喉或隘口時液流斷裂或被隔斷，出現孤立的毛管式油滴。

水驅過程中，油、水粘度差是影響采收率的一個重要因素，其粘度比是一個相當重要的指標。對層內非均質性突出的實際油層，油水粘度比的影響就更為明顯，它可使層內的非均質性對開發效果的影響更加尖銳地反映出來。潤濕性對采收率的影響是由巖石對油和水的潤濕性不同所引起的。由此導致有的油層巖石親水或偏親水，有的親油或偏親油，或者一部分親水另一部分又親油。在水驅油的過程中，水易于驅凈親水油層內的油，而對親油油層內的則難以驅凈。根據油田開發實踐的統計資料，親油油層的采收率目前只有45%左右，而親水油層的采收率有的則可達到80%。

粘滯力與毛管力的比值為毛管數，定義毛管數的優點在于可將各物理量與驅油效率之間的關系量化，通過排驅實驗可得到它們的定量關系。改變粘滯力和毛細管力對水潤濕巖石的殘余油飽和度的影響[，通過增加驅替相的驅替速度和（或）粘度可以改變粘滯力。將醇類加入流體可以減小界面張力（IFT），從而改變毛細管力。王場油田潛江組主要開發地層是潛江阻潛三段、潛四段，目前進入開采中后期階段，油田主要應用注水開發這一技術，使油藏地下油水分布發生變化，通過水驅油方法，獲得產量。

3.2 宏觀水驅油機理

剩余油的形成與宏觀排驅效率有關，任何排驅過程的原油采收率都依賴于注入流體所接觸的油藏體積，這種接觸的定量測定是體積掃油效率EV，體積掃油是一宏觀效率，被定義為注入流體侵入油藏孔隙體積（PV）的分數，是排驅時間的函數。

積韻律可以反映出巖性、巖性的變化，亦可反映出儲油性質上的差異。因此，在注水開發的油田中，油藏的沉積韻律不同就會使得注水的波及效率與驅油效率差異甚大。從而，表現出各自不同的特點。

控制排驅劑所能接觸到油藏體積大小的四個因素:(1)注入流體的性質；(2)被驅流體的性質；(3)油藏巖石的地質特征；(4)注入井和生產井的布井方式。

3 結語

油田處于中后期開采，會因為油層下降而壓力減小，而導致開采不利，對此需要采用注水的方式推動油田繼續開采。針對水驅油機理促進產量上升，提高采收率。

[1]陳英利,魏向軍,戴忠寧,等.長慶靖安油田微生物驅技術分析[J].化學工程與裝備.2015(05).