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采油工程中高含水期油井生产优化建议

作者

张志刚 罗敏

中石化西北油田分公司采油四厂 新疆 8422072 中石化中原油田分公司地面工程抢维修中心 河南 457001

前言:

随着开发年限的增加,大部分油田逐渐进入高含水期阶段。此时,油藏压力系统复杂化,含水率快速上升,油井产能下降,地面处理系统面临巨大压力。大量实践表明,高含水期油田若缺乏科学的管理和调整措施,容易陷入“高产液、低产油”的困境,严重制约油田的开发效益和可持续发展。

1.精细注水调控

通过对油层进行物性、含油饱和度及渗透率差异分析,将油藏划分为不同小层或单层,分别设计合理的注水强度与压力制度,实现“优质层控注、劣质层限注”的目标[1]。不仅能抑制高渗透层的优先吸水,还能有效改善低渗透层的动用程度,从而提高整体波及体积系数。采用周期注水方式,可缓解注采系统的动态失衡问题。周期注水通过注水与停注的交替运行,使油藏压力场不断发生变化,改变水流线分布,打破部分窜流通道的稳定性,增加水驱前缘对剩余油的扫掠面积。这一措施在部分高含水油田已得到验证,能够在不增加注入总量的前提下实现稳油控水。因地制宜开展调剖堵水措施。利用聚合物、凝胶、纳米颗粒等调剖剂,在井筒或地层中对高渗透条带、窜流通道进行封堵,降低其导流能力,迫使注入水转向未动用区,提升波及系数和驱替效率。

2.挖掘剩余油潜力

油藏数值模拟、动态生产资料和测井解释,识别井网中注采不平衡区和死角区,采取补钻、加密井网或调整注采井距等措施,改善注采连通性,扩大驱动范围[2]。必要时,还可以通过停封高含水低效井、恢复低含水老井,重建合理的注采系统,从而提高储量控制程度。针对剩余油富集区,可实施侧钻、补孔和改层措施,使井筒轨迹延伸至未动用区,从而实现储量动用最大化。特别是利用水平井或分支井技术,可大幅度提高单井控制面积,改善薄层和低渗透层的动用效果。在高含水区布置水平井,能有效避开高含水层段,优先开发剩余油富集区,提升单井产能。通过三维地震资料解释、岩心分析与动态监测相结合,对油藏进行精细构造解释和沉积微相划分,明确剩余油的赋存位置与形成机理。在此基础上,利用数值模拟和剩余油定量预测模型,建立剩余油分布图,为挖潜井位部署与措施实施提供可靠依据。

3.产液结构优化

油藏数值模拟与动态分析,确定不同井别的合理产液量范围。模拟结果能够揭示注采平衡、压力系统变化及水驱前缘推进规律,帮助工程师科学预测产液量变化趋势。结合动态监测资料与单井历史数据,可制定“单井合理液量曲线”,作为调整产液结构的重要依据。针对不同类型井,实施差异化的产液调控策略。对于具备较好地质条件的井,可适当实施“提液增效”策略,即通过提高产液量加快剩余油动用,增加短期产油;而对于高含水井,则应采取“控液稳油”策略,通过降低产液强度减少无效产水,维持较高的产油比。对于部分含水率极高、产油贡献极小的井,应果断限产甚至停产,以降低整体系统的能耗和成本。动态监测与智能控制是优化产液结构的重要保障,安装井口流量计、液位计、在线含水率测试仪等设备,实时监控井况,发现产液结构失衡的苗头。

4.举升方式优选与参数优化

对于高液量井,可选用大排量螺杆泵、电潜泵等举升方式。这类举升设备能够承受较大的排量和含水率,且运行稳定性较强,适合高含水期液量快速增长的特点。对于中低产液井,继续采用抽油机举升,但需结合泵径、冲程等参数进行调整,以避免能耗过大或泵效低下。部分低效高含水井,还可以考虑采用气举方式,通过外加能量提升流体,减少设备磨损和堵塞问题。举升参数的优化是提升系统效率的关键,应用系统效率优化软件,对泵深、泵径、冲次、转速等进行模拟计算,寻找最佳参数组合,使井筒能量利用率最大化,避免“过抽”或“欠抽”现象。合理的举升参数不仅能提高原油采出率,还能延长设备寿命,降低维护成本。加强动态监测与调整。通过在线监控设备收集抽油机功图、电潜泵运行电流、井口压力等数据,实时分析生产状态。

5.地面流程简化与优化

实施集输流程简化,借助“单管集输”工艺,将油、水、气混合物直接输送至集中处理站,显著降低管道建设成本和运行能耗[3]。同时,根据井区分布特点,优化管道布置,缩短输送距离,提升整体输送效率。推广冷输工艺以降低加热能耗,在高含水油藏中,原油粘度普遍较低,完全依赖加热输送往往造成不必要的能源浪费。采用冷输或部分冷输工艺,可有效降低能耗,减少二氧化碳排放,符合节能降耗和绿色开发的要求。在必要时,还可结合化学剂降粘技术,进一步改善流动性。优化集输管网与增压措施,对于管网末端或地势较高区域的低效井,常常因回压过大而影响产能。可通过增设小型增压泵站或调整管网结构,降低回压,确保低效井稳定生产。同时,合理划分集输分区,采用分区计量与分区处理的方式,提高整体运行效率。借助在线监测设备,实时获取管道压力、流量、温度等参数,及时发现异常运行状态,避免泄漏和能耗浪费。

结语:

综上所述,高含水期是油田开发不可避免的阶段,其特征是油藏能量利用率降低、含水率上升快、开发矛盾突出。要在这一阶段实现稳产增效,必须树立“系统优化、综合治理”的理念。从地层到井筒再到地面,应形成全链条的优化思路。高含水期油藏优化应坚持“以油控水、因井施策、经济高效”的原则,综合运用地层、井筒与地面协同调整手段,实现开发效果最大化。

参考文献:

[1] 张 会 芳 . 高 含 水 期 油 田 注 水 开 发 地 质 措 施 研 究 [J]. 西 部 探 矿 工程,2025,37(08):65-67+71.

[2]谢丽娜.油田开发后期高含水控水挖潜做法及认识[J].中国石油和化工标准与质量,2025,45(04):103-105.

[3]刘合,杜庆龙,高兴军,等.高含水老油田深度开发面临挑战及发展方向[J].大庆石油地质与开发,2024,43(04):15-24.