低品位潜山油藏压驱注水技术的研究与应用
荣铁宝
辽河油田公司沈阳采油厂 辽宁省盘锦市
摘要:本文聚焦于低品位潜山油藏开发中面临的难题,深入探讨了压驱注水技术这一创新解决方案。详细阐述了压驱技术的原理、实施过程及分类,并通过实际案例分析其在油田开采中的显著成效。研究表明,压驱技术能够有效解决低渗油藏注不进、压力保持水平低、采油速度低、采出程度低等开发难题,为提高低品位潜山油藏的采收率提供了有力的技术支持。同时,对该技术的未来发展方向进行了展望,以期为油田行业的可持续发展提供参考。
关键词:低品位潜山油藏;压驱注水技术;采油效果;技术分类
一、引言
随着全球能源需求的不断增长,石油作为重要的能源资源,其开采的高效性和可持续性愈发受到关注。在石油开采领域,低品位潜山油藏由于其特殊的地质构造和物理性质,开发难度较大。常规注水技术在部分低渗透油藏中难以实现有效注入,导致油藏压力保持水平低、采油速度低、采出程度低等问题,严重制约了油田的开发效益。为解决这些难题,一种创新的压驱注水技术应运而生。
二、低品位潜山油藏开发难题
低品位潜山油藏通常具有渗透率低、孔隙结构复杂等特点。在这类油藏中,常规注水方式下,水难以在储层中有效流动,注入压力高且注入量有限。这使得油藏能量无法得到及时补充,油井产量递减快,难以实现经济有效的开采。部分低渗透油藏中,由于岩石的低渗透性,注入水在储层中形成的渗流阻力极大,导致注水压力迅速升高,甚至超过设备的承受能力,而实际注入量却远远达不到预期,无法满足油藏驱油的需求。
三、压驱注水技术原理
压驱技术是一种将水力压裂与注水相结合的创新技术。其核心原理是利用大排量高压泵注压裂设备,在近地层破裂压力条件下,通过油井或水井快速注入大量的水。在高压作用下,地层岩石产生微裂缝或使原有裂缝进一步扩展,从而增加了储层的渗透性。大量注入的水不仅填充了储层孔隙,还为油藏补充了能量。注入完成后,通过焖井的方式,使地层中的油水在压力差和毛细管力的作用下进行能量交换,实现驱油的目的。
与传统的压裂技术相比,压驱技术并非单纯地通过压裂来增加裂缝导流能力,而是更加注重地层能量的补充和整体驱油效果的提升。传统水驱技术则在低渗透油藏中面临注入困难的问题,而压驱技术通过高压大排量注水,突破了这一瓶颈。
四、压驱注水技术实施过程
(一)设备准备
实施压驱注水技术需要配备专门的大排量高压泵注压裂设备。这些设备能够提供足够的压力和排量,以满足在近地层破裂压力条件下快速注水的要求。同时,还需要对井口装置进行改造和加固,确保其能够承受高压注水过程中的压力。
(二)注水操作
在注水过程中,严格控制注水压力和排量。根据地层的破裂压力,精确调整泵注设备的参数,使注水压力保持在近地层破裂压力附近。通过持续的大排量注水,使地层逐渐被水充满,并形成有效的压力场。注水时间和注水量根据油藏的具体情况进行优化设计,以确保能够为油藏提供足够的能量补充。
(三)焖井阶段
注水完成后,进入焖井阶段。在这个阶段,关闭井口,让地层中的油水在压力差和毛细管力的作用下充分进行能量交换。焖井时间的长短也需要根据油藏的特性进行合理确定,一般来说,焖井时间从数天到数十天不等。通过焖井,使注入的水能够更有效地驱替原油,提高原油的采收率。
五、压驱注水技术的应用效果
(一)边35-20井组案例
油田沈阳采油厂边35-20井组实施压驱后,取得了显著的增油效果。该井组的4口对应油井全部见到增油效果,对比压驱前日增液12.8吨,日增油5.4吨。这一成果不仅证明了压驱技术在低品位潜山油藏中的可行性,还为后续的大规模应用提供了有力的实践依据。
(二)油田公司整体实施效果
自2021年以来,为解决部分低渗透油藏常规注水难以注入的问题,油田公司先后实施11个井组压驱。经过一段时间的生产实践,阶段增油4000余吨,新增、恢复难动用储量346万吨。这些数据充分表明,压驱技术能够有效地改善低渗透油藏的开发效果,提高油藏的采收率,为油田的稳产和增产做出了重要贡献。
六、压驱技术分类及应用情况
(一)正向压驱
从注水井端注水的方式被称为正向压驱。在正向压驱过程中,通过注水井向地层中注入高压水,使地层压力升高,从而推动原油向采油井流动。这种方式适用于储层渗透率相对较低、油层分布较为均匀的油藏。在油田公司的实际应用中,正向压驱在多个井组取得了良好的效果,有效地提高了油藏的压力水平和原油产量。
(二)反向压驱
反向压驱则是从采油井端注水吞吐采油。在这种方式下,将水注入采油井,然后关闭井口进行焖井,使水在油层中扩散并驱替原油。焖井结束后,再开井采油。反向压驱适用于一些储层非均质性较强、存在局部高渗透带的油藏。通过反向压驱,可以有效地利用高渗透带,提高原油的采收率。目前,油田公司在部分井组成功应用了反向压驱技术,同样取得了较好的增产效果。
(三)两类压驱技术对比
正向压驱和反向压驱各有其特点和适用范围。正向压驱能够在较大范围内提高地层压力,对油藏的整体驱油效果较好;而反向压驱则更侧重于对局部油层的改造和驱油,对于非均质性较强的油藏具有更好的适应性。在实际应用中,需要根据油藏的地质特征、储层物性等因素,合理选择压驱技术的类型,以达到最佳的开发效果。
七、未来发展展望
(一)技术优化方向
尽管压驱技术已经在油田开发中取得了显著的成效,但仍有进一步优化的空间。未来,需要在注水设备的性能提升、注水工艺的精细化、焖井时间的精准控制等方面进行深入研究。例如,研发更高压力、更大排量且能耗更低的泵注设备,以提高注水效率和效果;通过数值模拟等手段,更加精确地确定不同油藏条件下的最佳注水参数和焖井时间,实现个性化的开发方案设计。
(二)扩大应用范围
目前,压驱技术在部分低品位潜山油藏和低渗透油藏中已经得到了应用。未来,有必要将其推广到更多类型的油藏中,进一步验证其适用性和有效性。同时,在新的油藏开发中,提前考虑压驱技术的应用可能性,通过优化井网布置、储层改造等措施,为压驱技术的实施创造更好的条件。
(三)与其他技术结合
为了进一步提高油藏的采收率,可以探索将压驱技术与其他采油技术相结合的可能性。例如,将压驱技术与化学驱油技术相结合,通过在注入水中添加合适的化学药剂,提高原油的流动性和驱油效率;或者与水平井技术相结合,利用水平井的优势,扩大压驱技术的作用范围,提高油藏的动用程度。
八、结论
压驱注水技术作为一种创新的油藏开发技术,为解决低品位潜山油藏和低渗透油藏的开发难题提供了有效的解决方案。通过将水力压裂与注水相结合,压驱技术能够在近地层破裂压力条件下快速注入大量的水,实现对地层的能量补充和驱油效果的提升。从边35-20井组的成功案例到油田公司整体的实施成果,都充分证明了压驱技术的可行性和有效性。
参考文献
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[2]樊超.低渗透油藏压驱注水及开发方案优化研究[D].陕西:西安石油大学,2022.