国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究
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国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究
作者：钱爱萍
来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第10期
摘要：随着油田开采时间的增长，国内陆上油田总体上都已进入高含水、高采出阶段，
油藏生产动态复杂，稳产期短，油井见水快，产量递减快，油田开发指标预测难度大，预测结果存在较高的不确定性；但对于老油田而言，地下仍含有大量的剩余油，如何准确地描述剩余油的分布和提高油气采收率是当今油田勘探和开发的主要目标。要实现这些目标，就需要科学地进行精细油藏述、油藏数值模拟、开发方案调整、精细地质模型的建立和剩余油的分布，不仅是油藏描述的主要内容，也是有效地开发油气藏的基础，在整个油气藏的勘探和开发过程中都具有十分重要的意义。
关键词：高含水；剩余油；采收率
已开发的油田进入高含水后期开发后，随着开采程度加深，地下油水关系、剩余油分布越来越复杂，非均质性更严重，给油田稳产和调整挖潜带来的难度越来越大。目前我国东部许多主力油田已成为高含水油田，经过一次、二次采油后，仅能采出地下总储量的30%左右，“三高二低”的开发矛盾突出，即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低，仍有约较多的剩余石油残留在地下，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。据估计，如果世界上所有油田的采收率提高1%，就相当于增加全世界2～3年的石油消费量。因而通过技术手段提高高含水油田的采收率具有重要意义。
1 国内外情况
在油藏精细描述和剩余油分布研究的基础上，除采取强化采油措施外，国际高含水油田开发技术主要有：井网优化技术（包括细分层系、加密调整井、井网重组）、注水调整技术（包括不稳定注水、选择性注水、优化注水压力、提高产液量、调整注采井网、注污调剖等）、特殊钻井技术（包括水平井技术、大位移多靶点定向井、侧钻井技术等）、油层深部调剖技术等。改善高含水期油田注水开发效果一直是国外油气开采领域的研究重点，国外在不稳定注水技术、水平井技术、油层深部调剖技术等方面具有明显优势。控水稳油及区块综合治理工作是实现老油田稳产、提高经济效益的重要手段。
2 采油工程技术研究
2.1 不稳定注水技术
油田高含水期稳油控水采油工程技术分析
油田高含水期稳油控水采油工程技术分析 随着时间的发展，我国有一部分油田已经开始出现特高含水期下引发的一系列采储失衡、设备老化等问题，影响着石油开采的质量与产量。这些问题也迫使我们在极力的解决。本次就油田在高含水期稳油控水技术方面进行研究。尤其是针对现有的传统大型油田技术方面的探讨，使其在维持水期油田质量和产量方面做出改善，降低能源的损耗，节约成本。 标签：含水期；控水；采油工程；技术研究 1 采油工程必不可少 油田的开发一般由采油工程、地面工程还有油藏工程几个部分组成。其中采油工程是最重要的一环，也是最终油田采到油的终极目标。因此，采油工程在油田的开发利用中至关重要的。采油工程技术着眼于油田开采的整体，目的是为了增加地质的储量和采油的储量。她将保护、开发、改造油层进行三位一体的统筹发展。采油工程主要有三个方面的发展要求：第一，是对老油田区进行注水，通过增注的办法使得油田的分层达到更精细，油田产量得到发展。第二，完善油田的工艺并提高和适时调整采油措施，将开发技术与采油能力有机的结合起来三次采油与三次控油相结合，在采油的过程中治理，使得产量持续增长。第三，针对的是开发难度大的油田而采取的技术方面的攻克。根据油田的储存地质环境，选择与之相适应的开发技术，采用大规模的压裂、水平井等先进的主流技术进行攻克。这个技术的发展将有助于控制成本，降低能耗，实现油田的可持续性开采。 2 高含水期中油田开发存在的问题 2.1 油田各层的品质差别较大，开采难度增加 油田是地底下天然存在的碳化氢在地表以下呈现的是液体，然而另一方面在地表以下以气体来呈现的是天然气。由于地质环境的不同各个油田层之间的差别也较大，这就给开采造成一定的压力。开采的难度大，导致单位时间内开采率增加，同时也影响对油田开采的战略储备。 2.2 水油比上升，控水难度增大 当水油比的比例发生不协调关系或者油井中含水层过大，没办法实施一些策略进行堵剂，使得吸水的剖面增大，则会导致油的质量下滑，影响油的产能。当面临油水比重失调的情况下，应采取合理的注采关系及机械等方式进行弥补，防止一系列问题的发生。 2.3 设备老化和产能下降导致其能耗上升，产油成本增加 能耗的增加带来一些资源的浪费，迫使采油成本上升。我国的众多油田都存
国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4810738247.html, 国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究 作者：钱爱萍 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第10期 摘要：随着油田开采时间的增长，国内陆上油田总体上都已进入高含水、高采出阶段， 油藏生产动态复杂，稳产期短，油井见水快，产量递减快，油田开发指标预测难度大，预测结果存在较高的不确定性；但对于老油田而言，地下仍含有大量的剩余油，如何准确地描述剩余油的分布和提高油气采收率是当今油田勘探和开发的主要目标。要实现这些目标，就需要科学地进行精细油藏述、油藏数值模拟、开发方案调整、精细地质模型的建立和剩余油的分布，不仅是油藏描述的主要内容，也是有效地开发油气藏的基础，在整个油气藏的勘探和开发过程中都具有十分重要的意义。 关键词：高含水；剩余油；采收率 已开发的油田进入高含水后期开发后，随着开采程度加深，地下油水关系、剩余油分布越来越复杂，非均质性更严重，给油田稳产和调整挖潜带来的难度越来越大。目前我国东部许多主力油田已成为高含水油田，经过一次、二次采油后，仅能采出地下总储量的30%左右，“三高二低”的开发矛盾突出，即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低，仍有约较多的剩余石油残留在地下，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。据估计，如果世界上所有油田的采收率提高1%，就相当于增加全世界2～3年的石油消费量。因而通过技术手段提高高含水油田的采收率具有重要意义。 1 国内外情况 在油藏精细描述和剩余油分布研究的基础上，除采取强化采油措施外，国际高含水油田开发技术主要有：井网优化技术（包括细分层系、加密调整井、井网重组）、注水调整技术（包括不稳定注水、选择性注水、优化注水压力、提高产液量、调整注采井网、注污调剖等）、特殊钻井技术（包括水平井技术、大位移多靶点定向井、侧钻井技术等）、油层深部调剖技术等。改善高含水期油田注水开发效果一直是国外油气开采领域的研究重点，国外在不稳定注水技术、水平井技术、油层深部调剖技术等方面具有明显优势。控水稳油及区块综合治理工作是实现老油田稳产、提高经济效益的重要手段。 2 采油工程技术研究 2.1 不稳定注水技术
特高含水油田高耗水层带识别方法研究——以双河油田为例
石油地质与工程 2019年7月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第33卷第4期文章编号：1673–8217（2019）04–0065–04 特高含水油田高耗水层带识别方法研究 ——以双河油田为例 李远光1，方越1，石璐1，朱浩1，韩吉璞2 （1．中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450048； 2．中国石化河南油田分公司采油一厂，河南南阳474780） 摘要：受储层非均质性及长期注水开发的影响，特高含水油田高耗水层带发育，注水低效无效循环，不利于提高采收率且大大增加运行成本。为了准确识别出高耗水层带分布状况，采用数值模拟技术，定量表征油藏不同位置的驱替倍数，先根据驱替倍数与采出程度、驱替倍数与含油饱和度的关系对驱替倍数进行分级评价，将驱替倍数大于50倍的区域界定为高耗水区，再根据数值模拟评判结果形成高耗水层带识别方法。该方法在双河油田实际应用中取得了较好的效果，为高耗水层带治理对策的制定提供了依据。 关键词：双河油田；高耗水层带；驱替倍数；识别方法 中图分类号：TE341 文献标识码：A Identification method of high-water consumption zone in super high water cut oilfield -- by taking Shuanghe oilfield as an example LI Yuanguang1, FANG Yue1, SHI Lu1, ZHU Hao1, HAN Jipu2 (1. Exploration & Development Research Institute of Henan Oilfield Company, SINOPEC, Zhengzhou, Henan 450048, China; 2. No.1 Oil Production Plant of Henan Oilfield Company, SINOPEC, Nanyang, Henan 474780, China) Abstract: Due to the influence of reservoir heterogeneity and long-term water injection development, the high-water-consumption zone in the ultra-high water-cut oilfield develops, while the low-efficiency and ineffective circulation of water injection is not conducive to improving recovery and greatly increasing operating cost. In order to accurately identify the distribution of high-water consumption zones, numerical simulation techniques were used to quantitatively characterize the displacement multiples of different reservoir locations. According to the relationship between displacement multiple and recovery degree, displacement multiple and oil saturation, the displacement multiple is graded and evaluated, and the area with displacement multiple greater than 50 times is defined as high water consumption zone. Then, the identification method of high-water consumption zone is formed based on the evaluation results of numerical simulation. This method has achieved good results in the practical application of Shuanghe oilfield, which provides a basis for the formulation of control countermeasures in high water consumption zones. Key words: Shuanghe oilfield; high water consumption zone; displacement multiple; identification method 油田开发进入特高含水后期，受储层非均质性 影响，注入水在平面和纵向上沿着高渗透段发生突进，形成注水低效无效循环的高耗水层带。在高耗水层带发育的区域，注入水并没有起到驱油的效果，而是直接从采油端采出，大大增加了运行成本。矿场统计结果表明，随着含水上升，运行成本逐渐增加，当含水大于95%时，水油比呈直线上升，运行收稿日期：2019–04–12 作者简介：李远光，工程师，1984年生，2007年毕业于西南石油大学石油工程专业，现从事油田开发生产研究工作。基金项目：中国石化科研项目“特高含水油田水驱提高采收率技术”子课题“聚驱后油藏水驱提高采收率技术”（P16080）。
油田开发中与含水有关的指标
油田开发中与含水有关的指标 1、综合含水率 1）定义：是指月产水量与月产液量的比值，是反映油田原油含水高低（出水或水淹程度）的重要标志，符号为fw，用百分数表示。 2）计算公式： 综合含水率（fw）=月产水量/月产液量×100% 2、含水上升速度 1）定义：油田见了水后，含水量将随采出程度的增加而上升，其上升的快慢是衡量油田注水效果好坏的重要标志。可以按月、季或年计算含水上升速度，也可以计算某一时期的含水上升速度。含水上升速度是指单位时间内含水上升的数值，与采油速度无关。 2）计算公式： 年含水上升速度=（本年末综合含水率fw1-上年末综合含水率fw2） 月含水上升速度=（本年末综合含水率fw1-上年末综合含水率fw2）/12 =年含水上升速度/12 3、含水上升率 1）定义：指每采出1%地质储量含水上升的百分数。（现场一般不用百分数表示） 2）计算公式： 含水上升率=（fw1- fw2）?/（R1- R2） 式中：fw1——报告末期（本年末）的综合含水，%； fw2?——报告初期（上年末）的综合含水，%； R1——报告末期（本年末）的采出程度，%； R2——报告初期（上年末）的采出程度，%。 或 含水上升率=（fw1- fw2）/采油速度 采用堵水方法有 1、复合堵水技术 ①作用机理 注入常规活化稠油堵剂后，采用少量的高强度聚合物堵剂封住乳化稠油堵剂的后缘，使相对强度较低的活化稠油，在油井生产时延长反吐时间，提高了堵水有效期。 ②选井条件： A: 活化稠油堵水效果越来越差的油井； B: 含水较高，一般大于85％； C: 具有一定的油层厚度和层数，一般油层厚度大于5m，层数大于3以上； D：油井出砂不严重，泵的工作状态良好。 2、高强度化学堵水技术 ①技术机理： 高强度化学堵水技术是常规凝胶型堵剂的发展，它通过交联方式的改变及有机、无机添加剂的加入，使凝胶体的强度、弹性进一步提高，从而增加了堵剂的封堵效率，延长堵水有效期。所用原料为聚丙烯酰胺、交联剂、油溶性树脂及惰性颗粒等组成，其中聚丙烯酰胺做为堵水剂主要基料
低渗透油田油井高含水处理措施
河南科技2012.2 下 48 工业技术 INDUSTRY TECHNOLOGY 川口油田经过一段时间的开采后，陆续出现了不同的问题，如，地层压力递减、注水后产生油井高含水、水淹、停产等问题，导致油田产量下降，影响了油田的经济效益。 一、油田生产过程中存在的突出问题 1.采油井水淹后，给注水油田带来了新的问题。比如，加大注水量会加快水淹进程，而减少注水量则会导致油井产液、产油、产水，以及地层压力同时下降。 2.加密调整井缩短了注水井到油井的距离，截断了注水井给原受益井的部分能量，加快了采油速度，缩短了油田稳产期。 3.油、水第一性质原始资料不全不准，影响了对油藏地下动态的分析、认识与判断。加密井无单井计量、取样、分析方面的资料，地层压力、原始饱和压力与邻区同层系饱和压力相差太大，前人对储层裂缝研究成果与区域地应力方向不一致，使原有反九点井网的排列方位与裂缝方位基本一致，缩短了水驱油距离，增加了来水方向判断工作的难度。 4.部分死油区影响采收率；部分注采层位不对应，影响了注水开发效果；大砂量、长裂缝还会造成高渗条带的出现，加快了水线推进速度。 5.生产层位单一，油井射孔井段较短。 6.水线推进不均，中、低含水面积所占比例较大。二、油田生产问题的解决措施 1.调整注采井网。选择注采井网是注水开发的重要工作。要依据油藏地质特征，合理选择注采井网，并通过多种方案对比，优先选择投资少、稳产年限长、采收率高的井网。而现有井网基本为不规则反九点井网，而后又在原井网内钻加密调整井，油井水淹严重，死油区大、注水不见效的油井较多，而且井距较小、调整难度大。为此，在示范区对注采井网进行调整，宜采用反九点菱形井网进行试验。反九点菱形井网的排列方向一般与裂缝方向形成20° ~ 25°夹角，菱形对角线方向与裂缝方向一致，长对角线方向与主裂缝方位一致，短对角线方向与主裂缝相垂直的短裂缝方向一致，对角线方位井点成为角井，相邻井为边井。反九点菱形井网如图1所示。 2.完善注采层系。注水井不断补充能量，油井逐渐受益的 陕西省延长油田股份有限公司 川口采油厂 呼园平 前提必须是油井生产与注水井注水层处在同一油砂体内，油水井相互连通，只有注水层没有生产层，形成只注不采；反之，则形成只采不注，这些都不利于优化油层的开采。为落实注采对应关系，可编制注采井组栅状连通图，供决策者使用，并根据实际情况采取相对应的措施。 无论是注水井还是采油井，都应在小层对比、油藏精细描述基础上，将主力生产层系打开，实施分层注水，分层采油。动用纵向未动用油层潜力，涉及面广。宜在示范区由一个注采井组先行试验，取得成果后，再逐步推开。完善油层组内部对应油层注采关系，潜力大，油层多，工作要求严，必须逐层对比，在油砂体内做文章。 3.解决当前注水矛盾。 （1）要有充足水源作后盾。既要充分利用现有水源，也要不断扩大寻找新的水源。油田污水应在处理后进行回注，钻水源井。 （2）实施动态配水，合理配注。按照注采井组实际产液量实施动态配水。在目前地层压力低的情况下，注采比按1.5 ~ 2实施配水；对于井组已出现暴性水淹井、油水井间距离小于150 m 的井组应暂时按注采比1 ~ 1.2配水；对于井组累计注采比达0.8以上的，严格按注采1 ~ 1.5配水。 （3）降低地层损耗，提高存水率。注进储层的水不能随意放出来，对于已有1 ~ 2口油井水淹的注采井组中，可以采取有效的治水措施，但不能停注，因为周围其他油井尚需注水补充地层能量。对此，可以把水淹井关井，也可以将水淹层采取机械方法卡死，以改变水驱油方向，扩大水驱油扫油面积，提高水驱波及体积。 （4）探索单井出油周期，减少伴生气无功损耗。首先可通过听出油声音、摸光杆温度、看出口产油情况、量储罐空高等现场观测法，详细了解一天中有几个小时出油、空抽多少时间，以减少在空抽过程中伴生气的无功损耗。然后，再制定每口油井间抽制度，做到少用电、少磨损管杆，以延长检泵周期和管杆使用寿命。 4. 控制含水上升速度，治理水淹井。在油田开发过程中，随着地层压力下降，油井含水逐渐升高。油井出水是自然规律。无论是注水开发或是非注水开发或是靠天然能量开发，见水井数和油田产水量都会不断增加，油井含水率也会不断上升。因此，控制含水上升是油田稳产的主要手段，解决水淹井问题是当务之急。 （1）寻找水淹原因。对于油井水淹问题，要针对每口水淹井的情况，借助多种手段，综合分析，找出主要问题。例 如，油井注413–2井在2007年8月23日投产，投产时含水100%，成为暴性水淹井，射孔井段646 ~ 650 m ，射孔厚度仅4 m ， 低渗透油田油井高含水处理措施 图1 反九点菱形井网
国国内外高含水油田、低渗透油田以及稠油开采技术发展趋势
我国公布的国家“十一五”国民经济发展规划中将“单位国内生产总值能源消耗降低20％左右”作为一项重要任务指标，这一目标要求今后5 年内我国必须依靠科技进步，在能源开发、转化、利用等各环节提高效率、节约资源。我国一方面石油资源短缺，而石油需求量逐年大幅增加，另一方面石油采收率不高，开发过程中浪费严重。我国陆上油田采用常规的注水方式开发，平均采收率只有33％左右，大约有2/3 的储量仍留在地下，而对那些低渗透油田、断块油田、稠油油田等来说采收率还要更低些，因而提高原油采收率是一项不容忽视的工作，也是我国从源头节约石油资源的最有效途径之一。由此产生的对石油高效开采技术的需求也将更为强烈。分析国内外石油开采技术的发展态势，将有助于我国发挥优势，弥补不足。 1 高含水油田开发特色技术30％左右，“三高二低”的开发矛盾突出，即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低，仍有约较多的剩余石油残留在地下，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。据估计，如果世界上所有油田的采收率提高1％，就相当于增加全世界2～3年的石油消费量。因而通过技术手段提高高含水油田的采收率具有重要意义。国内外情况 已开发的油田进入高含水后期开发后，随着开采程度加深，地下油水关系、剩余油分布越来越复杂，非均质性更严重，给油田稳产和调整挖潜带来的难度越来越大。目前我国东部许多主力油田已成为高含水油田，经过一次、二次采油后，仅能采出地下总储量的 1.1 在油藏精细描述和剩余油分布研究的基础上，除采取强化采油措施外，国际高含水油田开发技术主要有：井网优化技术（包括细分层系、加密调整井、井网重组）、注水调整技术（包括不稳定注水、选择性注水、优化注水压力、提高产液量、调整注采井网、注污调剖等）、特殊钻井技术（包括水平井技术、大位移多靶点定向井、侧钻井技术等）、油层深部调剖技术等。改善高含水期油田注水开发效果一直是国外油气开采领域的研究重点，国外在不稳定注水技术、水平井技术、油层深部调剖技术等方面具有明显优势。控水稳油及区块综合治理工作是实现老油田稳产、提高经济效益的重要手段。 进入“八五”以来，我国在搞清地下油水分布的基础上，逐步发展了一套完善注采系统、细分注水、调整注采结构和产液结构、对应调堵的控水稳油配套技术。我国大庆油田、华北油田、新疆油田等主力油田实施的“稳油控水”综合治理开发配套技术居世界领先水平。 1.2 1.2.1 不稳定注水技术 不稳定注水即通过不断改变注水量、注水方向及采出量、造成高渗透层与低渗透层之间以及同一层的高渗透部位与低渗透部位之间的波动压差，充分发挥毛细管吸渗作用，提高注入水波及系数，驱替出低渗透区的剩余油，从而提高采收率。不稳定注水的实施方法多样。
国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究
国内外高含水、特高含水油田采油工程技术研究 随着油田开采时间的增长，国内陆上油田总体上都已进入高含水、高采出阶段，油藏生产动态复杂，稳产期短，油井见水快，产量递减快，油田开发指标预测难度大，预测结果存在较高的不确定性；但对于老油田而言，地下仍含有大量的剩余油，如何准确地描述剩余油的分布和提高油气采收率是当今油田勘探和开发的主要目标。要实现这些目标，就需要科学地进行精细油藏述、油藏数值模拟、开发方案调整、精细地质模型的建立和剩余油的分布，不仅是油藏描述的主要内容，也是有效地开发油气藏的基础，在整个油气藏的勘探和开发过程中都具有十分重要的意义。 标签：高含水；剩余油；采收率 已开发的油田进入高含水后期开发后，随着开采程度加深，地下油水关系、剩余油分布越来越复杂，非均质性更严重，给油田稳产和调整挖潜带来的难度越来越大。目前我国东部许多主力油田已成为高含水油田，经过一次、二次采油后，仅能采出地下总储量的30%左右，“三高二低”的开发矛盾突出，即综合含水率高、采出程度高、采油速度高、储采比低、采收率低，仍有约较多的剩余石油残留在地下，这些残留在地下的剩余石油储量对于增加可采储量和提高采收率是一个巨大的潜力。据估计，如果世界上所有油田的采收率提高1%，就相当于增加全世界2～3年的石油消费量。因而通过技术手段提高高含水油田的采收率具有重要意义。 1 国内外情况 在油藏精细描述和剩余油分布研究的基础上，除采取强化采油措施外，国际高含水油田开发技术主要有：井网优化技术（包括细分层系、加密调整井、井网重组）、注水调整技术（包括不稳定注水、选择性注水、优化注水压力、提高产液量、调整注采井网、注污调剖等）、特殊钻井技术（包括水平井技术、大位移多靶点定向井、侧钻井技术等）、油层深部调剖技术等。改善高含水期油田注水开发效果一直是国外油气开采领域的研究重点，国外在不稳定注水技术、水平井技术、油层深部调剖技术等方面具有明显优势。控水稳油及区块综合治理工作是实现老油田稳产、提高经济效益的重要手段。 2 采油工程技术研究 2.1 不稳定注水技术 不稳定注水即通过不断改变注水量、注水方向及采出量、造成高渗透层与低渗透层之间以及同一层的高渗透部位与低渗透部位之间的波动压差，充分发挥毛细管吸渗作用，提高注入水波及系数，驱替出低渗透区的剩余油，从而提高采收率。不稳定注水的实施方法多样。该技术很早就在俄罗斯和美国开始工业应用，俄罗斯对于相关应用基础的研究居世界领先地位。我国对该技术已有小规模的现