強化采液

強化采液是指通過放大生產壓差或細分開發層系等措施，提高油田的採收率。有利於提高驅替壓力梯度, 改善油層出油狀況, 對於非均質油層, 放大生產壓差, 雖然含水率會上升, 但卻解放了大批低滲油層。

基本介紹

• 中文名：強化采液
• 外文名：forced fluid withdrawal
• 方法：增大生產壓差、細分層系
• 作用： 出油厚度增加，提高效益
• 目的：提高採收率
• 學科：石油工程

可行性分析

水驅油藏無因次采液指數隨含水率的變化規律是油藏動態變化的重要規律,套用實際數據、岩心實驗數據等方法均可求得。套用岩心實驗測得的油、水相對滲透率隨含水飽和度數據,求取了勝利高含水油田無因次采液指數隨含水變化關係曲線。

當含水為90 %時,無因次采液指數為3. 0 ,當含水為95 %時,無因次采液指數為4.2 ,當含水為98 %時,無因次采液指數為6.7 。隨著含水上升,無因次采液指數呈現持續增長趨勢。強化采液是該階段水驅油藏保持穩產,提高最終採收率的有效開發方式。

此外,強化采液勢必在地層能量滿足的前提下開展,這就意味油井要提液,注水井就必須提高注入速度,增大增入倍數。而驅動速度增加,參與流動的毛細管增多,毛管數相應增大,儲層孔隙中的油滴越易移動。並且注水壓力梯度ΔP/L 越大,油水界面張力σ越小,潤濕角越接近90°,儲層孔隙中的油滴越易流動。由不同注入速度下注入倍數- 驅油效率曲線(右圖1所示) 看出,注入倍數達到500 倍時,注入速率由0. 5 mL/ min 提高到4 mL/ min ,驅油效率由70.6 %上升到76.9 % ,提高了6.3 %。由此可見,提高注入速度,增大毛管數,降低界面張力,這是提高驅油效率和降低剩餘油飽和度的有效手段。

圖1

強化采液的方法

提高油田排液量的方法通常採用的是:

① 隨含水率上升, 對自噴井放大油嘴或轉抽,對抽油井調整抽油參數及小排量泵換為大排量泵等措施來降低油井井底壓力, 增大生產壓差, 使油藏中的驅油壓力梯度得以提高, 通過提高單井的排液量來提高整個油田的排液量;

②採用細分開發層系、加密井網等方法, 通過增加井數來提高油田排液量;

③對低滲透油層或污染油層, 採取酸化或壓裂等油層改造措施。

這些方法不僅有利於延長油田的高產穩產期, 也有利於提高油田的採收率。但是在提高油田排液量的同時, 若不注意提高注入水的利用率, 將使產水量大幅度增長, 而產油量增長有限, 有的還出現一口或幾口井大幅度提高排液量所增長的油量, 低於鄰近井因壓力下降帶來的產量下降。

強化采液作用

(1) 放大生產壓差, 提高產油量, 有利於增大出油厚度。根據平面徑向流的產量公式, 利用系統試井資料, 可以研究不同生產壓差下的流動係數變化規律。研究結果表明,流動係數隨生產壓差增大成直線上升, 其原因在於生產壓差增大, 出油厚度增加。

(2) 強化采液增加了驅動壓力梯度, 有利於提高水驅油效率。偏親油正韻律油層中,中、低滲透層毛細管力大, 高滲透層毛細管力小, 強化采液後提高了驅動壓力梯度, 有利於克服中、低滲透層的細管力, 將這部分原油驅替出來, 從而提高水驅油效率。偏親水反韻律油層, 特別是滲透率較高而級差較小, 岩性比較均勻的反韻律油層, 進入高含水期和特高含水期, 毛細管力和重力作用已充分發揮, 油層下部水淹程度高, 強化采液, 提高驅動壓力梯度, 可以提高油層上部的驅油效率。

(3) 強化采液有利於提高水驅採收率。強化采液增加了驅動壓力梯度, 提高了出油厚度和水驅油效率, 必然提高水驅採收率。

(4) 提高單井產液量有利於降低單位採油成本, 提高經濟效益。

強化采液對油田含水的影響

強化采液有利於提高驅替壓力梯度, 改善油層出油狀況, 對於非均質油層, 放大生產壓差, 雖然含水率會上升, 但卻解放了大批低滲油層。強化采液是前蘇聯許多油田採取的有效措施。在阿爾蘭油田一個開發區, 研究了強化采液對含水的影響, 分析了阿爾蘭地區的194 口井、新哈津地區139 口井和尼戈拉􊄮別列佐夫地區43 口井的礦場資料。1976～1979 年, 這些地區由於把抽油機改為電泵井採油, 從而提高了油井采液量, 增加了採油量, 強采後3 個月比強采前3 個月共增產原油45 . 16×10 t , 其中阿爾蘭地區的194 口井含水率從81 . 5%上升到82 . 4% , 增加了0 . 9% , 增產原油26×10 t , 尼戈拉􊄮別列佐夫地區43 口井, 含水率從78% 上升到83 . 1% , 上升5 . 1% ,增產原油2 .82×10t , 新哈津地區139 口井, 含水率從83 . 7%上升到86 . 3% , 增加2 . 6% ,增產原油16 . 33×10 t。

效果評價方法

在生產實踐中,放大生產壓差提液並非全部有效。由於儲層及原油物性不同,部分井采液指數隨油井含水的上升反而下降,導致放大生產壓差後液量提不上去。由於儲層的非均質性,一些井提液後,高壓出水層大量產水,致使油井產量大幅遞減。因此,客觀評價強化采液的增產、增儲效果,不但要看強化采液井本身增產油量的大小(第一標準) ;實施各項調整措施的最終目的都是為了提高油藏的採收率(即可采儲量) 。因此,將強化采液對油井控制可采儲量的變化作為判斷強化采液效果優劣的第二標準,形成了有效提液的雙重檢驗標準。

1、強化采液增油量評價方法

常規的算法是措施後的單井日油能力與措施前的單井日油能力之差大於1 為措施有效的判斷條件,在措施有效期內(指的是措施當年的有效期) 的增油量。本研究採用的算法是措施有效地判斷條件不變,不同的是措施有效期的時間不同,本研究採用的是跨年的時間,也就是強化液措施在整個有效時間內的方法,這樣更能反映出強化采液措施的實際效果,有利於相關的對比分析。

2、強化采液增加可采儲量評價方法

可采儲量標定未採用常規的水驅特徵曲線法。因為油田開發中後期,部分油田或開發單元調整產液結構後,水驅特徵曲線表現出" 壓頭" 或" 上翹" 現象,用水驅特徵曲線計算的可采儲量不能反映油藏的實際開發狀況。因此,根據滲流力學原理,建立油田開發中後期油藏採油速率與采出程度之間的關係式 ,計算出油藏採收率及可采儲量。

套用該方法,分別標定了強化采液井前後控制的可采儲量,以事實數據說明強化采液措施的有效性。