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油田注水井欠注原因分析及治理

作者

张蕾蕾 钟琪敏 白彦锋 张国帅

长庆油田第十二采油厂 甘肃庆阳 745400

1. 油田注水井欠注原因分析

1.1 地质因素

(1)油藏构造与储层非均质性

油藏构造是影响注水井欠注的重要因素之一。复杂的油藏构造可能导致注水井在注水过程中遇到难以克服的地质障碍。具体包括:断层发育:断层是导致油藏内部压力分布不均的主要原因,注水井在断层附近可能会出现注水效率低下的情况;地层倾角变化:地层倾角的变化会影响注水井的注水方向和注水效率,特别是在地层倾角较大的区域,注水可能无法有效均匀分布;地层裂缝:裂缝的存在可以加速注水,但也可能导致注水层与开采层之间的水力联系过强,使得注入水过早进入开采层,影响注水效果。

(2)注水层与开采层的匹配程度

注水层与开采层的匹配程度直接关系到注水井的注水效果。注水层与开采层之间的渗透率差异:如果注水层的渗透率远高于开采层,注入水可能会快速通过注水层,而未能有效补充开采层。注水层与开采层的压力关系:如果注水层压力高于开采层,注入水可能会优先流向压力较低的层位,导致开采层欠注。地层连通性:注水层与开采层之间的连通性不足,如存在不渗透层或薄层,会阻碍注入水的有效传递,造成欠注。

1.2 工艺因素

(1)注采工艺不合理

注采工艺的不合理性是导致油田注水井欠注的重要原因之一。以下几种情况可能导致注采工艺不合理:注水强度过高或过低:注水强度与油藏的特性密切相关,过高的注水强度可能导致注入水过多地进入非目的层,而过低的注水强度则无法有效提高油层压力,维持良好的驱动力。注采井距不当:注采井距的设置直接影响油藏的开发效果,井距过大会导致注水波及面积小,采油效率低;井距过小则可能造成层间干扰,导致欠注。注水压力不稳定:注水压力的波动会导致注水井产液量的变化,若压力波动过大,可能导致注水井在某一阶段出现欠注现象。

(2)注水井井筒与地面设施的运行状况

注水井井筒与地面设施的运行状况对注水井的注水效果有着直接的影响,以下因素可能影响其运行状况:井筒堵塞:井筒堵塞可能是由于垢、蜡、泥浆等物质的沉积,这会导致注水井的通径减小,从而降低注水量。注水泵性能下降:注水泵性能下降会导致注水压力不足,影响注水效果。地面设施老化:地面注水设施如阀门、管道等老化或损坏,可能导致泄漏、效率降低等问题,影响整体注水系统的运行效率。

1.3 人为因素

(1)操作人员技能与经验

操作人员的技能水平与经验是影响油田注水井欠注的重要因素。以下因素可能导致因操作人员问题而引起的欠注:缺乏专业培训:操作人员若未接受足够的专业培训,可能会对注水操作流程理解不足,导致操作不当。经验不足:新入职或缺乏实际操作经验的员工可能对复杂情况的处理能力不足,容易在紧急情况下作出错误判断。操作失误:在注水过程中,操作人员的失误如开关操作错误、参数设置不当等,都可能直接导致欠注[1]。

(2)管理制度与监督机制不完善

管理制度与监督机制的不完善会直接影响到注水井的管理和维护,以下是相关因素。管理制度缺失:若油田缺乏严格的管理制度,可能无法对注水井的日常操作、维护和监督提供有效指导。监督机制薄弱:缺乏有效的监督机制,难以及时发现并纠正注水过程中的问题,如设备故障、工艺参数偏离等。缺乏有效的考核与激励:不健全的考核与激励机制可能导致员工工作积极性不高,影响注水作业的质量和效率。

2. 欠注井诊断技术

2.1 欠注井诊断技术

(1)注采动态分析

注采动态分析是欠注井诊断的重要手段,通过分析注水井和采油井的动态变化,可以识别欠注的原因。具体内容包括:注水井注入压力、注入量的变化分析;采油井产液量、产液性质的变化分析;注采井间关系分析,如层间干扰、井间窜流等;注水效果分析,如波及系数、采收率等。

(2)储层描述与模拟

储层描述与模拟技术是欠注井诊断的核心,通过对储层的详细描述和模拟,可以更好地理解储层的物性、流体特性和流动特征。具体方法包括:储层物性分析,如孔隙度、渗透率等;流体性质分析,如原油、水、气性质等;储层模拟,如数值模拟、地质建模等,以预测不同注水策略下的储层响应。

2.2 欠注井治理技术

改善注采工艺:调整注采比,优化注采工艺参数;改善分层注水,提高单井注水效果;采用周期性注水,提高注水效率。

优化注水井井筒改造:清洗井筒,去除堵塞物,恢复井筒流通能力;修复井筒,如补孔、压裂等,提高井筒渗透率;改善注水井井筒结构,如更换泵、更换井口设备等[2]。

2.3 采用新技术新方法

应用数字油田技术,实时监控注水井运行状态;采用化学处理技术,如酸化、解堵等,提高注水效果;探索新能源技术,如太阳能、风能等,实现绿色注水。

3. 欠注井治理策略与建议

3.1 治理策略

(1)综合治理策略

欠注井的治理需要采取综合治理策略,从多个方面入手,以提高治理效果。具体策略包括:针对性地进行储层改造,如酸化、压裂等,以恢复和提高油层的渗透率;优化注水井的设计和布局,提高注水效率;改进注水工艺,如调整注采比、周期性注水等;强化注水井的维护和监测,及时发现和处理问题。

(2)个性化治理策略

由于欠注井的具体情况各异,因此需要根据每个井的具体情况制定个性化的治理策略。这包括:分析欠注井的历史数据,找出导致欠注的具体原因;结合地质特征和工程实际情况,制定相应的治理措施;对比不同治理方案的预期效果,选择最优方案。

3.2 管理建议

(1)完善管理制度

为了确保欠注井治理的有效性,需要完善管理制度,包括:建立健全的注水井管理责任制,明确各级人员的管理职责;制定科学合理的注水井管理制度,规范注水井的运行和维护;加强对注水井管理制度的执行力度,确保制度的有效性。

(2)提升管理水平

提升管理水平是提高欠注井治理效果的关键,具体建议如下:加强对操作人员的培训,提高其技能和操作水平;引入先进的监测技术,实时监控注水井的运行状态;定期进行技术交流和经验分享,提高整体技术水平;强化数据分析和决策支持,为治理决策提供科学依据。

4. 结束语

通过本文对油田注水井欠注原因的深入分析和多种治理策略的探讨,我们可以得出以下结论:首先,欠注井的出现是多因素综合作用的结果,包括地质条件、注水工艺、设备维护等多方面因素。因此,治理欠注井需要综合考虑这些因素,采取科学合理的措施。其次,综合治理策略和个性化治理策略是解决欠注问题的有效途径。综合治理策略强调从多个方面入手,而个性化治理策略则强调针对具体问题制定解决方案。此外,完善的管理制度和提升管理水平对于保障治理效果至关重要。通过建立责任制、规范管理流程、强化技术培训等措施,可以提高注水井的管理效率,从而减少欠注现象的发生。总之,油田注水井欠注原因分析及治理是一个系统工程,需要地质、工程、管理等多学科的交叉融合。希望通过本文的研究,能够为油田注水井的欠注治理提供有益的参考和借鉴。

参考文献

[1] 注水井降压增注技术应用及效果评价 [J] 樊光梅 . 石油化工应用2024(03)

[2] 低渗透油田酸化降压增注技术研究与应用 [J] 张顶学 ; 廖锐全 ;杨慧. 西安石油大学学报( 自然科学版)2024(02)