油田采油與注水對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響

康小永

摘要：石油被譽(yù)為“工業(yè)上的血液”。自英國(guó)工業(yè)革命以來，有先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)大大提高了社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)奏、生產(chǎn)效率，石油作為原動(dòng)力，其重要地位不可撼動(dòng)。而且石油也經(jīng)常成為各國(guó)爭(zhēng)斗的重要資源，因此對(duì)石油的開采工作就顯得更加重要，本文作者通過當(dāng)前油田的開采技術(shù)進(jìn)行研究分析，主要在采油與注水對(duì)油田動(dòng)態(tài)的影響進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：油田;采油與注水;油井動(dòng)態(tài);影響

油井動(dòng)態(tài)的發(fā)展問題是采集石油領(lǐng)域一直關(guān)注的重點(diǎn)問題，它的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程不僅僅直接關(guān)乎著采油作業(yè)的油井出油質(zhì)量，還間接關(guān)系著資源的可持續(xù)利用以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展這些國(guó)際層面的問題。油井動(dòng)態(tài)的影響因素眾多，大體可分為內(nèi)部因素和外部因素。根據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告結(jié)果顯示，地殼活動(dòng)等自然因素對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響非常大，比如地震等自然災(zāi)害的因素有可能直接覆蓋油井，導(dǎo)致無法正常進(jìn)行油井的開采工作。但是這些都是人類不可控制的因素，對(duì)此方面做太多研究沒有太大意義。油田采油與注水這些人為工作是具有可控性的，所以，本文著重這兩方面的研究來探討對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響，希望對(duì)提升現(xiàn)代采油作業(yè)技術(shù)有借鑒意義。

1.簡(jiǎn)單分析邊界層

根據(jù)相關(guān)權(quán)威學(xué)術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在油田的影響因素中，邊界層起著重要的作用。為了方便理解，我們將數(shù)學(xué)中的二維平面坐標(biāo)進(jìn)行分析，建立一個(gè)坐標(biāo)軸，假設(shè)將邊界層的應(yīng)力數(shù)值作為原點(diǎn)，地層集中點(diǎn)作為縱軸，進(jìn)而能夠計(jì)算出邊界層的坐標(biāo)分布情況，然后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得出平面垂直應(yīng)力。由上述分析可以得知，隨著地面深度的降低，含油層對(duì)邊界應(yīng)力的影響會(huì)有所降低，根據(jù)公式可以得出，在某些特殊情況下，邊界應(yīng)力與荷載的面積成正比。[1]通過分析能夠得出他們之間的關(guān)系，從此結(jié)論可以為油田開采作業(yè)作指導(dǎo)，比如選擇負(fù)載面積為極限的地方進(jìn)行石油開采工作，這樣在整個(gè)開采過程中會(huì)省去很多不必要的麻煩。

2.油田采油對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響

石油是深埋在地下的礦物資源，其長(zhǎng)時(shí)間的形成過程決定了它都儲(chǔ)藏在地底深處，由于它還是不可再生資源，所以就要求油田的開采工作需要一定的技術(shù)支持，首先要科學(xué)測(cè)算油藏的儲(chǔ)量，根據(jù)是否能產(chǎn)生足夠的經(jīng)濟(jì)效益來決定是否進(jìn)行開采作業(yè)。石油的開采一般經(jīng)歷以下四個(gè)過程：測(cè)井工程、鉆井工程、采油工程、油氣集輸工程。其中油氣集輸工程、采油工程、鉆井工程這幾個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)油井的動(dòng)態(tài)產(chǎn)生不同程度的影響，還會(huì)造成地層內(nèi)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，影響到原來地質(zhì)的平衡[3]。設(shè)計(jì)開采方案也就顯得異常重要，在進(jìn)行油田的開采中方案也會(huì)相應(yīng)的調(diào)整來應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況等。歸根結(jié)底還是需要先進(jìn)和有效地技術(shù)支持，這樣才能保證開采石油的產(chǎn)量和質(zhì)量，來提升企業(yè)的效益。

3.油田注水對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響

因?yàn)槭蜕畈赜诘氐咨钐帲氤浞诌M(jìn)行開采石油的工作，提高工作效益，石油工作者通常會(huì)采用注水技術(shù)，但是注水也往往會(huì)引發(fā)其它問題，比如含油層會(huì)發(fā)生相應(yīng)的波動(dòng)從而油井動(dòng)態(tài)也會(huì)受到影響。所以此過程也歸于到干擾破壞油層的相關(guān)因素。實(shí)際上注水分為三種情況：直接滲流的情況是水直接從空隙中滲入油層，這會(huì)升高相應(yīng)油層的壓力;第二種情況是當(dāng)水滲入到油層的下層或者上層時(shí)，會(huì)升高相應(yīng)油層的壓力;第三種情況是上面兩種情況的綜合。出于方便的角度，只討論兩種油層模型[2]，如下圖所示。假設(shè)隔離層、地表層附近以及油層是無限延伸的平面，并且每一層都是各方面具有相同性質(zhì)的介層，如圖1所示。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]的數(shù)據(jù)結(jié)果分析可知，當(dāng)因?yàn)樽⑺鹩蛯幼兓瘯r(shí)，有一部分隔離層內(nèi)的壓力會(huì)變?yōu)槠渌较虻姆至Γ佑|面上的壓力會(huì)由骨架與流體共同承擔(dān)，另一方面，由于液體的滲流還會(huì)使液面發(fā)生變化。這些結(jié)論都是在相對(duì)理想化前提下得到的，可以作為油井動(dòng)態(tài)的觀察研究提供相應(yīng)的參考。

4.具體應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析

在對(duì)石油進(jìn)行的采集過程中，為使成功率和效率提高，主要采用注水的方式。此項(xiàng)工作因?yàn)橛行Э梢蚤L(zhǎng)期進(jìn)行，以便于順利的進(jìn)行石油的開采工作，不僅保證了采集石油的質(zhì)量和數(shù)量，還能保護(hù)周圍的環(huán)境。

用數(shù)學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)分析油層形式可知，如果以地面為視角建立一個(gè)平面坐標(biāo)軸，再將地面垂直方向作為Z軸。建立以上坐標(biāo)后，再經(jīng)過一系列推論可以得出此公式S（O，O;t）= -αγp /ρg（α+nβ）[2]根據(jù)相關(guān)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，油層和水層之間產(chǎn)生的壓力主要是來源于它們之間的高度差，壓力傳遞的過程會(huì)出現(xiàn)一定的波動(dòng)，此波動(dòng)情況就可以映射到Z軸的變化情況，再通過相關(guān)物理學(xué)應(yīng)用原理，就能夠知道油井動(dòng)態(tài)的過程。采油和注水工作在油田的開采過程中，注水會(huì)使地底壓力產(chǎn)生變化，一般是使其降低，所以說此項(xiàng)工作有著很重要的意義，可以為我國(guó)石油的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的資源。

總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，石油作為工業(yè)的原料其需求量是一直存在并且呈逐步上升的趨勢(shì)，所以油田的開采工作顯得異常重要，提高產(chǎn)量和效率是關(guān)鍵，但也要考慮到環(huán)境和資源可持續(xù)發(fā)展的問題。油田采油與注水工作都會(huì)對(duì)油田動(dòng)態(tài)產(chǎn)生一定的影響，但這些是可以人為控制進(jìn)行相應(yīng)改善的，要消除安全隱患做到與國(guó)家政策相符的發(fā)展計(jì)劃，不僅有經(jīng)濟(jì)效益更有社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]代燕.試論油田采油和注水對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，33（15）：120+139.

[2]劉元生，張昭棟，李繼訓(xùn)，尹志清，周斌.油田采油和注水對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響[J].西北地震學(xué)報(bào)，2000（03）：104-109+117.

[3]齊永勝.油田采油和注水對(duì)油井動(dòng)態(tài)的影響[J].化工管理，2016（05）：58-59.