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深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨

2015-03-23王磊王玥中国石油华北油田分公司采油工艺研究院河北任丘062552

化工管理 2015年30期
关键词:残油三次采油高含水

王磊 王玥(中国石油华北油田分公司采油工艺研究院,河北任丘 062552)

深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨

王磊 王玥(中国石油华北油田分公司采油工艺研究院,河北任丘 062552)

随着石油资源的需求量不断增加,如何提高油田采收率成为社会共同关注的问题。高含水油田是石油勘探开发中所面临的重要问题,呈现出地质环境复杂、油藏分散、采收难度大等问题,常规的勘探开采技术无法满足需要,因此结合高含水油田的特征,展开深度开发技术方面的研究,这是未来解决石油资源市场供给的重要手段。本文以下针对高含水油田开发中存在的问题进行分析,提出有效地采收策略。

高含水油田;油田采收率;问题探讨;解决策略

针对国内石油企业而言,从上世纪九十年代开始,油田的开采速度以平均每年9%的速度递增,数据显示,“十二五”期间我国的高含水油田采油速度已经达到了20%以上;相对应地,石油企业单纯地增加开采产量,却很容易忽视对油田采收率的关注,因此造成地下大量残油剩油分布,长期以往导致开采困难和资源浪费,同时严重破坏生态环境。因此,无论从经济角度还是环境角度,强调深度开发高含水油田提高采收率都是十分必要的,

1 高含水油田深度开发过程中存在的问题

高含水或特高含水阶段是油田开发过程中重要内容,结合石油与天然气地质学的理论来说,油井中石油液体成分含水量达到70%-80%左右即为“高含水阶段”,而石油作为不可再生资源存在于油藏环境中,与社会经济效益之间的平衡临界点是含水量达到98%,如果只注重产量而忽略采收率,势必造成大量剩余油的损失,在高含水油田开发的实际运转中主要存在以下的问题。

1.1 地质条件复杂

从地质条件方面分析,我国的陆相油田本身就具有复杂性的特点,地质断层种类多且极为发达,且断块小、差异大,多为屋脊式构造层状油藏,地质环境下的断块与断层之间夹角小于50度,由此形成了采注系统或层位不对应的问题,水样驱油效率低,剩余油量丰富且分散。

在这种情况下,我国油田进入高含水阶段的速度明显较快,特别是不注意开采工艺技术对采收率影响的情况下。一方面,地质下砂体分布零散,缺乏有效地平面连通性,大部分地质结构中的空隙呈现不规则分布状态,物性变化很大。另一方面,高含水阶段的特征诱发地质环境中形成沉积多回旋特性,上部的渗透率低,下部的渗透率高,在重力作用下注水容易窜流。

1.2 残油分布零散

从油田开发阶段划分,包括一次采油、二次采油和三次采油。其中,“一次采油”指的是利用油层能量展开的,向油层注水、气等方式补充能量的开采成为“二次采油”,“三次采油”则是通过化学物质来改善地质环境性能,从开发难度上来说,呈现递增趋势。

高含水油田阶段介于二、三次采油时期,一般来说,油田已经经过了大规模的开采作业,储量大大减少;经过多次的采注结构调整,造成地质平面上的残油高度分散,甚至形成条带状、点状、角状等情况,识别和开采的难度都很大。

1.3 常规技术缺陷

石油开采液相构成中含水量达到98%就不存在社会经济价值,而高含水或特高含水的油田中可以达到80%-90%,尽管还包括大量的资源蕴藏,但开发成本却大幅度上升,利用常规的开采技术已经不具备任何优势。如老油田的三次采油过程中,为了应对开采困难,通常采用大量注水、化学试剂、井网加密等手段,随之油井单产总量开始迅速下降。

2 深度开发高含水油田提高采收率的策略

2.1 油藏精细描述

针对高含水油田的采收率提升策略而言,识别油藏位置及特点是第一步。但在进入三次采油阶段之后,含水量的上升导致常规的地震资料构造图勘测无法正确显示,相对应地,油田企业需要详细了解油井地质的层构造图(包括砂层顶、油层顶等),必须引入全新的技术手段对油藏进行精细描述。

目前我国主要采用的油藏精细描述技术是剩余子波迭带反褶积技术,以及谱展宽技术。通过显示设备和打印设备,油田开发人员可以详细地了解地质环境,高分辨率的资料为精细结构的确定奠定基础。

2.2 侧钻水平井技术

与识别相对应的是高含水油田的开采技术,侧钻水平井的优势包括如下:

第一,相比传统的侧钻定向井和直井,侧钻水平井的控制面积较大,开窗范围可以容纳的采出量单位提升,具有产量高、投资小的优势;

第二,与传统的直井或水平井相比,侧钻水平井降低了开采下限,对于不同种类的油藏分布结构有较大的适应性,不需要进行驱油集中作业,在同一区域的油层活动中调整灵活,采收率高。

实际运用中发现,侧钻水平井技术比较适合单一地质结构储层中的油藏,尤其是高渗透性油藏,除了挖潜存在的局部残油之外,还可以长期收益水淹油层,延长油井石油寿命,具有很好的推广价值。

3 结语

经过长期的开发,我国大部分油田已经相继进入高含水阶段,“十二五”期间的调研数据显示,河南、中原、大庆、胜利、大港、江汉等六个主要产油区的平均含水量达到了80%左右,但为了确保国内石油市场供给需求,每年依然需要大量的开采,这无疑会加速油田高含水性的恶性扩散。从技术角度来说,提高油田采收率是确保资源充分利用的前提,也是确保我国长期石油资源利用的关键。

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