摘要:低渗透油气资源是我国石油资源重要组成部分,每年产能建设规模占总产能建设70%以上,目前低渗透油气田已成为油气开发主战场。本文重点对低渗透油藏注水开发中存在问题进行分析,包括水质标准要求高、注入压力高、注水工艺配套难度大、水驱储量动用程度低、油井产量递减速度快、地层伤害严重以及分注管柱工艺水平要求高等等,多方位剖析问题原因,所取得的认识可为同行提供借鉴经验。
关键词:低渗透油藏;注水井解堵;技术研究
1.前言
我国低渗透油气资源分布具有油气藏类型多、含油气层系多、分布区域广等特点,每年新发现油气藏储量中,低渗透油气田占一半以上,其产能建设的规模占到油气田产能建设规模总量的70%以上,表明低渗透油气田已经成为油气开发建设的主战场。但低渗透油藏多呈现“三低”特征,即低孔隙度、低渗透率、低储量丰度,生产成本高,开采难度大,本文重点对低渗透油藏注水开发中存在问题进行分析。
2.低渗透油藏分类
一般来说,低渗透油藏可以分为三类,即一般低渗透油藏、特低渗透油藏、超低渗油藏,其主要分类依据是渗透率大小,一般低渗透油藏渗透率10~50mD,特低渗透油藏渗透率1~10mD,而超低渗透油藏渗透率0.1~1mD,如此分类基本符合我国低渗透油藏状况。
3.注水开发中存在问题
3.1 水质标准要求高,污水处理工艺难度大
对于低渗透油藏,储层非质性强,孔隙结构差,渗流喉道细小,孔喉连通性差,对注入水水质要求级别高。以空气渗透率小于10mD的特低渗储层为例,要求悬浮固体含量小于1.0mg/L,悬浮物颗粒直径中值小于1.0微米,含油量小于5mg/L,平均腐蚀率小于0.076mm/a,具体如表1所示。
表1 不同渗透率水质要求级别表
低渗透油藏污水处理工艺分为沉降净化、浮选净化两个工艺流程,其中沉降净化流程为:产出水→收油罐→加入净水剂、杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂→斜管沉降罐→缓冲罐→过滤罐→注水系统;浮选净化流程为:产出水→杀菌剂、缓蚀剂→收油罐→加入净水剂→聚结分离器→助滤剂、浮选剂→诱导浮选器→反冲洗剂→过滤罐→杀菌剂、缓蚀剂→注水系统。
3.2 注水压力高,欠注严重
造成注水压力高原因主要有三方面,一是储层物性差,注水启动压力高;二是油层堵塞严重,包括作业污染、水质不合格、出砂等,导致渗流通道被“封死”;三是注采关系不对应,油水间连通性差。
3.3 注水工艺配套难度大,注水投资大
为实现“注上水、注好水”精细注水目标,有效补层地层能量,低渗透油藏注水开发需要配套相关注水工艺,大幅度增加注水投资,主要有四方面,一是必须配套多种措施进行油层改造,提高注入能力;二是增产增注措施有效期短,需要重复实施;三是常规分注工具无法满足高温高压分层注水需要;四是地面注水工艺流程需要配套不同的压力等级。
3.4 水驱储量动用程度低,自然递减大
注水开发核心是建立注采驱动压力体系,常规油藏储层物性好,连通系数高,易建立注采动态关系,但对于低渗透油藏,由于渗透率低,注水启动压力高,加大注采井间建立有效水动力系统难度,注水井压力升高,采油井压力下降,即存在“注不进、采不出”问题,导致水驱储量动用程度,油井产能快速下降,自然产能递减速度快。
3.5 地层伤害严重,储层物性变差
低渗透油藏注水开发过程中地层伤害原因主要有两方面,一是受未能有效注水影响,地层压力下降快,产生地层应力敏感性伤害,即地层渗透率、孔隙度、压缩系数等随着地层压力下降而减少;二是注入水对地层造成伤害,主要体现在四点,一是注入水与地层水配伍性差,二者直接生产沉淀,另外水中溶解氧、硫化氢、二氧化碳均能引起沉;二是注入水与岩石矿物不配伍,引起储层中水敏物质膨胀、分散和运移,同时PH值变化也会引起岩石微粒脱落、分散与沉淀;三是注入條件的变化,如流速、温度、压力的变化,会造成地层伤害;四是注入水中不溶物造成的地层堵塞,包括机械杂质、腐蚀产物、细菌、油及乳化物等。
3.6 实施精细注水开发,分注管柱工艺性要求高
受储层非均质性影响,注水井段内各小层及同一小层内部不同部位吸水强度差异大,需要实施精细分层注水开发,提高水驱储量动用程度。一般来说,对于厚层块状油藏,根据正反韵律特征实施细分注水,而多层薄互层油藏,根据隔夹层发育特征,结合吸水剖面测试情况,实施细分注水。但对于低渗透油藏,注水压力高,对分注管柱工艺性要求高,比如封隔器密封性等。
4.结论
本文在对低渗透油藏进行分类基础上,针对注水开发中存在问题进行分析,包括水质标准要求高、注入压力高、注水工艺配套难度大、水驱储量动用程度低、油井产量递减速度快、地层伤害严重以及分注管柱工艺水平要求高等等,可为同行提供借鉴经验。
参考文献:
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[2]乐涛涛,李炼民.低渗透油藏提高注水效果技术研究[J].石油化工应用.2019(02).
[3]王雪.低渗油藏注水开发调整技术分析[J].化学工程与装备.2018(11).
作者简介:
刘国平,男,1995年5月出生陕西,汉族,助理工程师,2019年毕业于西安石油大学,现于长庆油田分公司第三采油厂红井子作业区从事地质工作。