油田采油與注水對油井動態(tài)的影響

陳慶

摘 要：油井動態(tài)一直是石油采集工作方面的重要話題，油井動態(tài)不僅僅關(guān)系著油井出油的質(zhì)量，還關(guān)系著對油田采集的可持續(xù)發(fā)展以及油田周圍的環(huán)境保護(hù)等問題。油井動態(tài)具有特殊的意義，因此，也容易受到油田采油內(nèi)部影響，或者外部社會方面的影響。根據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告得出，自然界本身的發(fā)展對油田的影響非常大，比如地震等自然災(zāi)害，地震會引起地底運(yùn)動，有可能將本身存在的油田進(jìn)行掩埋，導(dǎo)致對油田的探測和開采工作不能正常運(yùn)行。而這些都是人們不能自行控制，就不做太多研究。而對于油田采油與注水都是人為因素，都具有可控性，因此，對這方面進(jìn)行研究才能體現(xiàn)出研究價(jià)值。

關(guān)鍵詞：油田采油;油田注水;油井動態(tài);影響

引言

18世紀(jì)60年代-19世紀(jì)40年代，英國進(jìn)行了工業(yè)革命，從那以后，傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)方式就變成了機(jī)械生產(chǎn)，大大提升了生產(chǎn)效率，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一直影響到當(dāng)前社會。而石油作為當(dāng)前器械的原動力，也是當(dāng)今國際社會爭相奪取的重要資源，同時(shí)也是在當(dāng)前擁有著極高的經(jīng)濟(jì)地位。因此，對油井的開采工作就變得尤為重要。本文根據(jù)動態(tài)力學(xué)的相關(guān)知識，對油田采油與注水對油井動態(tài)的影響進(jìn)行研究。

1、邊界層分析

在油田的影響因素中，邊界層具有較強(qiáng)的影響力。根據(jù)數(shù)學(xué)理論分析，進(jìn)行假設(shè)，建立相應(yīng)坐標(biāo)軸，其中，縱軸的設(shè)定選取地層集中點(diǎn);原點(diǎn)則是邊界層所發(fā)出的應(yīng)力。這樣一來，就可以根據(jù)坐標(biāo)軸來確定邊界層在當(dāng)前彈性區(qū)域中的正確坐標(biāo)。還可根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得出平面所發(fā)出的垂直應(yīng)力，最后，在根據(jù)疊加原理，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而得出我們所要了解的信息數(shù)據(jù)，即分布較為均衡的條件下，笛卡爾坐標(biāo)系中的垂直應(yīng)力。

根據(jù)對邊界層的分析我們可以得知，地平的應(yīng)力則是由負(fù)載和邊界層距離地面的垂直距離所決定的，因此，在對距離水平地面的距離進(jìn)行加入之后，相對應(yīng)的垂直距離會因?yàn)樨?fù)載面積的。

2、油田采油與注水對油井動態(tài)的影響

油田注水可確保石油開采產(chǎn)量，但油田注水操作并不是能夠簡單控制的，介于油田內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，注水往往會引發(fā)油田內(nèi)部產(chǎn)生波動，直接導(dǎo)致油田動態(tài)變化，可見油田注水，對內(nèi)部地質(zhì)穩(wěn)定性的影響。

介于油田結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地下油水混合后，并不會依附地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在。當(dāng)?shù)乇砗陀蛯?，以及油田的水、油隔離層，呈穩(wěn)定平面狀態(tài)時(shí)，可以借助坐標(biāo)軸研究，油田方向可假設(shè)為坐標(biāo)z軸，借助力學(xué)壓力理論，得出油層壓力波動情況。借助流體理論，利用數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，表達(dá)出地下水變化情況。

在其基礎(chǔ)上，利用坐標(biāo)系的X. Y軸，對流體速度展開計(jì)算。換一個(gè)角度也可以用Z坐標(biāo)軸，表不流體速度函數(shù)關(guān)系。當(dāng)只考慮油層垂直因素時(shí)，不僅可以利用Z坐標(biāo)軸表不，同時(shí)還可利用虎克定律理論，確定單位面積油層總數(shù)，可得出如下方程：

虎克原理的利用，需同時(shí)借助豎直方向壓縮系數(shù)，唯有綜合考量，才能確保油田安全開采。

在注水過程中，需要嚴(yán)格按照P井口 =uP破裂-P靜水+P沿程+P水嘴 +P其他公式計(jì)算，保障油田安全注水。另外可利用注水壓力計(jì)算軟件，對其安全注水進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。其中軟件模塊包括井下工具、油套管參數(shù)輸入板塊，管柱圖繪板塊，注水壓力計(jì)算板塊、水油混合壓力計(jì)算板塊、報(bào)告導(dǎo)出板塊，通過數(shù)據(jù)監(jiān)測、收集、整理，為確保油田安全注水、油田動態(tài)合理掌控奠定良好基礎(chǔ)。

通過數(shù)學(xué)公式構(gòu)建、解析，發(fā)現(xiàn)在石油采集、注水操作時(shí)，會直接改變油層內(nèi)力，當(dāng)內(nèi)部壓力出現(xiàn)變化，含水層、含油層的隔帶，會逐漸衰減油層內(nèi)壓力，使其壓力逐漸產(chǎn)生新的平衡。而衰減途徑主要包括兩種，即通過水平分力、隔帶轉(zhuǎn)變兩種途徑實(shí)現(xiàn)衰減。在隔帶上的部分油層內(nèi)壓力主要山含油層內(nèi)部空襲，以及固體骨架一起轉(zhuǎn)化、承擔(dān)。整體壓力內(nèi)，固體骨架通過彈性形變，會消散部分壓力。而層內(nèi)流體孔隙，會消散大部分壓力。當(dāng)流體孔隙壓力變大時(shí)，會直接影響油井動態(tài)，并是液面失衡。唯有合理把控流體滲流程度，才能確保液面尋找到新的平衡，此時(shí)滲流程度越大，液面降和時(shí)間越長，反之滲流程度越小降和時(shí)間越短。油井液面降深極限值為：

異層采油、注水操作，直接影響異層應(yīng)力變化，采油、注水操作形成的壓力，決定著異層應(yīng)力變化大小。采油、注水操作壓力越小，異層感受到的壓力越小，當(dāng)其他影響因素固定不變時(shí)，兩種壓力成正比。與此同時(shí)，含油層物質(zhì)參數(shù)與異層封閉含油層采油、注水的壓力變化間具有繁瑣的非線性關(guān)系。

3、具體應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析

3.1采集過程

在對油田進(jìn)行合理的開采過程中，為了能夠成功的對地下石油進(jìn)行開采，并保證石油開采的產(chǎn)量和質(zhì)量，主要則是用注水的方式實(shí)現(xiàn)的。但是，對于石油的開采工作，難免會對地質(zhì)造成一定影響，相應(yīng)的，石油也會出現(xiàn)嚴(yán)重的動態(tài)現(xiàn)象，因此，注水工作可以有效的穩(wěn)定石油動態(tài)現(xiàn)象出現(xiàn)，也是對地質(zhì)穩(wěn)定起到了巨大的作用。油田采油注水的工作方式進(jìn)行，我們可以了解到在進(jìn)行注水工作時(shí)，向油井中注的水會流向地質(zhì)的斷裂處，從而產(chǎn)生一定的壓力，穩(wěn)定地下運(yùn)動，從而使地下油田的石油位置發(fā)生改變，使油壓升高，便于石油采集工作進(jìn)行圖。

這樣一來，隨著注水工作在石油采集工作的不斷深入，水還會流到地下儲油的地方，這樣就會導(dǎo)致原先的石油壓力被打破，也會造成油壓升高，方便石油采集工作進(jìn)行。由此我們可以得知，石油采油工作中，注水工作不僅可以保證石油采集的質(zhì)量，還能保證石油采集的效率以及對周圍環(huán)境的保護(hù)。

3.2數(shù)據(jù)分析

根據(jù)對油層形式進(jìn)行相應(yīng)分析工作我們可以得知，以地面XOY為視角進(jìn)行視角分析;將地面垂直方面作為Z軸，在建立坐標(biāo)后，我們根據(jù)力學(xué)原理進(jìn)行分析可知，油田在進(jìn)行開采的過程中，注水工作的加入使得地底壓力波動大幅度降低，根據(jù)力學(xué)原理，我們可以得出油田中油層和地下水之間的高度差，是根據(jù)油層和油層中的接觸產(chǎn)生的壓力所造成的。

還有一種計(jì)算方式，則是只對所構(gòu)建的坐標(biāo)中，Z軸方向進(jìn)行思考分析，也就是說只在與地面垂直的方面考慮，分析垂直方面所產(chǎn)生的變量之間的差異進(jìn)行計(jì)算，通過流體力學(xué)相關(guān)知識，得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析我們可以得知，油田采油注水工作的應(yīng)用在油田采油方面進(jìn)行的恰到好處，因此注水工作對油田采集來說，起到了積極的作用，為我國當(dāng)前石油的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)的資源。

4、結(jié)語

石油開采工作關(guān)系著國家的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)，對當(dāng)前社會來說，起到了相當(dāng)大的作用。但是在開采的過程中，一定要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，從而制定合理的發(fā)展計(jì)劃，保證石油開采工作能夠順利進(jìn)行。油田采油注水工作，從力學(xué)的角度來說，不僅緩解了石油采集之后地下壓力，消除安全隱患，同時(shí)還讓地下的油壓升高，保證對油田的開采質(zhì)量和周圍環(huán)境保護(hù)，就當(dāng)前來說，是最適合油田采集工作。

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