油田开发过程中压力系统的调整及效果分析

2011-08-15任波,赵婷,张鹏

河南化工 2011年4期

任波 ,赵婷 ,张鹏

(西安石油大学 ,陕西西安 710065)

在油田开发工作的不断进行中,油田开发过程也遇到了许许多多的需要解决的问题,在这些问题中油田开发过程中压力系统的调整最为重要而且受重视程度最高。油田开发中的水井套管的使用寿命与油田采油压力系统的稳定性和平衡性之间有着非常重要的联系,如果采油装置的某个部分之间或者某个部分内部设计不合理导致压力分布不平衡时就会使水井套管使用寿命大大缩短。如果采油压力系统设计合理就不会损坏套管,而且通过调整采油与注水之间的联系,会使油田采出来的油质量好。在油田开发的过程中,把工作的重心放在压力调整方面,切实有效地处理好采油和注水之间的关系,才能解决好油田开发过程中压力系统的调整这个难题。

1 采油压力系统不完善的影响

影响水井套管套损最关键的原因是采油系统压力不平衡。油田在开发过程中,采油效果好不好直接受油田水井套管工作状态的影响,如果油田水井套管损坏程度非常大,那么油田采出的油的质量会非常的不理想。从笔者多年工作在采油一线总结出的经验来看,水井套管的损坏部位大部分出在油层和标准层这两个区域。其中影响标准层水井套管破坏的最关键因素是各部分之间压力的分布非常不协调,使得在采油过程中标准层所受的压力有时会突然增大或有时突然减小,由于长期处于这种压力不平衡工作状态,使得水井套管极易损坏,这种损坏的发生普遍存在于油田钻打油井阶段与注水采油调整阶段。

油层部分水井套管的破坏产生的因素有很多,总结起来主要有以下几个:①采油层各部分沙石分布情况不均匀或者射孔对应率低,导致了注水和采油之间不对应,随之出现了异常高压层,随着采油工作的不断进行,导致水井套管的工作环境不稳定从而产生了损坏情况。②在注水过程中,产生的水压太大,注水压强太高从而使油层中的某个部分压力大于其他部分,各部分压力之间不平衡,容易破损水井套管。③在某些油田中,油泵生产效率低下,而且在使用过程中长期不检查油泵,使地层里产生气压且气压不能及时有效地释放,生产过程中极易引起水井套管的破坏。

从上述水井套管的损坏产生的原因不难看出,造成水井套管的破坏都是因为压力不均衡产生的。只有解决好水井套管压力系统的调整这一问题,才能使油田开采更加有效地进行。

2 导致水井套管压力不平衡的因素

2.1 断层遮挡

在油田开发过程中,有些部位一旦产生了断层,会使油层整体受到比较大的分裂,在注水采油过程中极易使各部位之间产生水压不均衡的情况,非常容易形成憋压的状况。2004～2005年度,笔者所在油田一共有 46处油井出现水井套管损坏的情况,其中有 16处的损坏部位位于断层的边缘,不难看出,产生各部分之间压力不平衡的最重要的因素就是断层,而且断层也是形成水管套损最重要因素之一。在实际油田开采过程中,在挨着断层旁边的注水井适量减少注水量,特别是旁边的采油井都是高沉没度井,应及时放压以避免憋压现象的产生,这是减少水井套管损坏的有效办法之一。

2.2 油层中不同的沙体发育

笔者对自己参加的某一油田开发实例进行分析,该油田南西过和南西部分萨Ⅰ、萨Ⅱ组上部油层沙体的发育情况不理想,最主要的就属三角洲外前边发育不理想的席状砂体。其主要成分是表外储层和泥岩,而且两者是交叉存在的。这种情况就造成了沙体成分杂乱、不均衡,也给水井套管的工作寿命埋下了重大隐患。而且各层之间还分布着尖灭点,它占整个沙层的 15%～16%,表外为 28%～69%,薄层砂为 31%～75%。沙体发育不平衡的现象不仅在不同的部分出现,同一部分也可能出现。这种情况使得同一油层部分沙体发育产生断痕,从而产生了压力不平衡的情况。

2.3 注水和采油完善结构的差异

在实际采油过程中,造成采油结构差异的原因有很多,最主要的有注水套管破损,油井抽水能力不理想,扩边井的状况不理想。这些情况的存在使得油井的某些部分产生了压力不平衡的情况,这样的情况会使采油效果非常不理想。

2.4 油井注水部分吸水能力不理想

在实际的油井中,各个沉积部分沙体性质的差异和后期状况的变化不尽相同,使得油井各层的吸水能力有很大的区别,从而导致了各部分或者某些部分内部的压力产生了差异。不仅在各个油层部位存在着很大的差异,而且在同一油层内部也存在着巨大的区别。这种不均衡易使水井套管产生破损。

2.5 各个油层系之间的巨大压力区别造成了各层间巨大压力差异

在笔者工作的油田上,使用的最有效手段主要是水聚。各种井网同时存在,主要有高台子、一次调整、二次加密、基础井网等。压力最大的部分是聚驱部分,他的压力值接近原始层部分。但是水驱部分的压力差值一般会在 -1.58 MPa左右,葡区第一组的压力数值与底层之间有很大不同,高台子部分的压力值大约在 10.6 MPa左右。通过上面分析可以看出,在采油的时候,油层的某些部分因为被开采底层的位置和开采的办法存在着很大的差异,导致各地层之间的压力值差异很大,每一个套层的井网的关系非常紧密,一旦有一个井网出现问题就会导致其他的井网的工作状态受到影响。上述的情况也使油层的各个部分或者油层的某个部分的压力各不相同,从而产生压力不平衡的现象。这也是影响油田开发效果的一个因素。

3 改善压力系统的具体措施

综上所述,水井套管的破损受油层某些部分或者油层某个部分内部压力分布不均衡的影响,要想降低水井套管的破损,必须改善油层各个部分或某些部分内部的压力分布情况。在具体工作中,可以通过采油与注水之间的联系,有效地操作钻降、改良注水和减少出现异常高压层的状况等手段来实现压力系统的改良。笔者总结一些关于油层调整压力系统的措施如下:①在油田开采过程中,以滚动式钻打油井或钻打油井之后再注水的措施进行油田井眼的钻取。②在采油过程中,上覆岩层的压力要比注水井本身的压力值高,在遇到高沉没度井时,工作人员要适当地减少产量以降低压力的不平衡分布。有时有的油井会出现没有采油或者采油量很少但是注水量很多的情况,这就需要进行钻井并且调整水的吸注量。③在水管套层出现破损的部位进行及时的修补。④在油田开采过程中,要及时对油泵进行检查,排除油泵的故障,避免造成泵压。

4 油层压力系统调整及其效果分析

4.1 西南过渡带和西过渡带的效果分析

2003年,笔者所在的工作单位于对这两个部分的压力不平衡的情况进行了改善,具体办法如下:①增加了 3个注水井和 6个采油井,调查处旁边有 19个油井处于闲置状态中,这样使流压大为增加,具体约为 0.008 MPa。②改良油田油井的注水系统,提高了注水与采油的效率,从而达到了油层压力系统的平衡,通过采取这些措施达到了减少水井套管破坏程度的目的。改善了 7个水井套管的损坏程度,每天的水井排水量增加了 463 m3,对旁边 5个水井进行压力检查,油层压力增大了 0.16 MPa。这种办法对油层压力系统的改善效果是很明显的。③对各个油井进行全方位的挖潜,这样做的好处是增加出油量率,降低注水量,从而使油层压力系统的平衡性得到极大地改善。新增加了 4个油孔,有 3个油井以前出现过异常高压层,改良后现在的压力从原来的 11.28 MPa变为现在的 10.09 MPa。使得油层的部分区域压力得到极大的平衡。