高含水后期分层采油技术的应用

高含水后期分层采油技术的应用

刘晓燕王彪韩占省

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采油厂王南采油作业区

摘要：石油是重要资源，随着其生产水平的提升，我国与发达国家差距缩小。并且由于我国特殊的地质地形，石油开采对石油企业是一种挑战和机遇，所以要加强对高含水后期分层采油技术的分析研究，将其应用于石油工程中，能有效提高采油成效。

关键词：高含水后期；分层采油技术；应用

分层采油是采油技术之一，是指在采油井中使用封隔器将油层划分为若干层，然后用配产或卡封方式，降低不同分层间相互影响，确保油层有效性。分层采油技术具有专业性强、技术性高、复杂性强等特点，在具体应用中，相关技术人员需综合考虑分层采油技术的优化应用，确保采油作业有序进行。

一、高含水后期分层采油技术特点

分层采油技术应用效果良好，在油田开发中，实时监测原油含水率，经高渗透层与低渗通道实现不同地层有效分离。经对井网测出数据分析得出，与常规工艺相比，井管内注入、注浆量和压力等参数存在一定差异；研究层间压降变化曲线和裂缝分布规律；分层采油技术实际生产中的异常情况是否会导致原油含水率偏差，这也是分层采油技术在实际生产中应用时存在的问题。

当前，我国大多油田采用井下注入、注浆、压裂、层间压力降等技术来监测原油含水率。随着开采时间的延长和地质环境变化，井网出现裂缝及断层，这是造成高渗透通道堵塞及油田储藏空间分布不均原因之一；此外，地层岩性也会对采空区产生一定影响，井网的裂缝会对采油产生影响，致使原油含水率下降。

二、高含水后期分层采油技术的应用要点

1、单管采油技术。其是指在采油前采取合理措施隔离油田，建立新的油层。在油田分离中，使用封隔器及分配器生产，在不受影响情况下将含油层相互分离，保证采油质量。同时采用单管分层采油，能科学划分为多个含油层和高饱和度含油井，而且能有效降低采油难度，提高采油效率。此外，封隔器的作用在该技术应用中至关重要。与生产分配器有机结合，能提高采油效率，从根本上减少分离的不利影响。

2、油田改造技术。在厚油层中，对于0.4m以上物理层间砂体，工作人员可在层间安装K341-114封隔器，定位平衡压裂位置，将层间及以上剩余层作为压靶层，将其浸入水中，使用平衡喷砂装置，无需沙子吸收液体，达到保护夹层目的。在目标层压裂过程中，增加裂缝大小和焊缝半棱，引入发泡添加剂，提高液体破碎反压力效率，除树脂外，还为砂尾椎体提供防砂保护。就地层物理性质而言，4M层厚度孔半径小于0.5M的时候，工作人员使用可溶性化学阻隔剂对地层进行深度封堵，封堵半径可达5M。在橡胶顶部浸水层下安装简易封盖，以施加压力，并增加55MPa压裂管扩大压裂规模，将裂缝扩大至约30m，辅以泡沫助排剂及尾锥树脂砂，增产增储，提高增油效果。

3、重复压裂技术。其是将油溶性转向剂投入正在进行压裂作业油田，具有较强控水能力，增加油田出油率。在实践中应用重复压裂技术，能增强油田采油效果，提高采油效率，扩宽卸油范围。重复压裂技术有两个重要药剂，即压裂剂、转向剂。在采油的重复压裂技术中，这两种物质必不可少，缺少一种会使该技术无法顺利进行。其中，压裂剂具有很强抗砂性能，还具有抗弯抗剪能力；转向性能控制重复压裂技术的使用，准确掌握采集的石油质量。在高含水油田采用重复压裂技术时，应注意压裂剂及转向剂的选择，根据油田实际情况，选择合适压裂剂及转向剂，以提高采油效率。

4、油层治理技术。对于高含水后期分层采油过程，由于油层矛盾及不稳定夹层的存在，采油难度会增加。施工人员应引入油层处理技术，改变油层环境结构，为今后施工作业打好基础。一方面，油田分层会增加采油难度。施工人员需在油井中安装多个压力地层系统，借助这种压力形成系统，能确保开采中各油层压力状态，控制含水层压力，合理选择生产分配器模型，提高分层采油效果。另一方面，对于不稳定夹层，可增加主储层压力及注水强度，提高储层渗透率，并在主储层和管柱间形成压差，提高原油产量。然而实践中，这种方法受高、深部影响，无法达到预期开采效果，导致产能消耗过大，所以需结合水动力理论，加强对注水末端的控制，提高油藏驱油能力，垂直提高中低水淹区的产能。

5、多管采油技术。在开采工作实际开发中，当油田受地理环境制约时，会形成许多分散油藏，提高了采油难度。使用传统分层方法不能有效提高开采效率，会增加开采成本。层状采油技术是指对各种油藏的合理开发，在油井中放置合适套管，开采各种油藏，能提高效率，节省大量投资。需注意，在使用多层石油技术开采石油时，最重要的是合理调节输油管道数量，因不同油管在潜水中会有显著差异，而且往往会伴随杂质，增加了操作难度，严重影响了油品质量。可见，在正式采油前，要充分了解各储层具体情况，防止储层串联。此外，在应用多管分层采油技术时，需准确计算油井直径，以控制油管数量，提高该技术应用效果。

6、细分注水技术。通过对常规主水管柱现场试验发现，注水时当上部收缩工况下，管柱承压后会有向上压力，在10MPa的37m工况下，每1000m管柱收缩为0.5m，在处理夹层与薄夹层矛盾时，相关人员应经平衡管柱来实现防控。在常规管柱与射孔底界下方应安装平衡封隔器，并控制活塞效应及螺旋弯曲对管柱的影响，以减少管柱的蠕变变形。当前，大多油田生产使用可清洗封隔器，但在实际应用中，二次洗井时存在不密封或解封不可靠等现象。为此，要改造原封隔器结构，选用坐封压力低且可靠的双坐封柱塞，更换洗井滑套上方活动插座特殊材料，安装弹簧，达到强制复位效果。或使用双高压橡胶结构来改善密封底座，或改造开封机构，将开封销更换为整体拔出式开封机构。

三、高含水后期分层采油技术应用策略

1、科学拟定开采方案。石油开发企业应促进开发项目的科学规划，工作计划负责人应对油田开发建设设施的周边环境详细研究，并测量周边地质资料。此外，通过科学定量的规划评价方法，借鉴以往采油建设项目经验，采用地质构造模拟，以生产作业模拟形式，合理计算地层块及开采深度，确保采油安全。此外，在实施科学合理预防措施的同时，还需加强对在石油生产设施中工作人员的管理及安全，确保石油生产建设项目设施的经营活动符合科学规划，使其他经营者能在远离机器开采地地方工作，避免人口密度过大风险。

2、灵活运用先进设备。①分层衡量配产器是高含水采油技术必要手段之一，其入井流速自动调节，当井内流体压力变化时，输入孔大小将自动变化，实现井内流体流动控制。因此，运用分层测量及分布系统确定内水数据产状分布层较适宜，特别是在缺乏稳定流体供给能力或地层间存在较大干扰下。②分层固定配产器在含水率高的后期采油技术中，层流式固定分配器是一种重要设备，在生产分配器进口孔置于固定直径喷嘴，用于液体生产管理。具体工作方案为：下井时，立即打开放气旋塞，此时，从输入井进入地层液体进入固定喷嘴，地层中的液体会重新打开喷嘴上方垄断阀，然后进入输油管道，所以当开采高含水量或高产液量石油时，应使用逐级排列分配器。

3、全面开展油田勘测。石油工程的许多方面都要求应用测量方法及其它测量方法，随着科技发展，由于实施了作业安全测量，出现传统工程油量测量的自然替代。在操作安全测量应用中，包括注水裂缝测量、使用三维探空雷达对含水层垂直及水平测量、确定桩号、桩深、位置、长度、影响区域。冲击挠度计用于测量灌注含水层垂直与水平挠度，根据浇筑层盆地偏差数据，计算不同浇筑层剖面中不同结构含水层结构强度指标和弹性模量。含水层内部裂缝的测量结果能直观反映含水层裂缝位置及程度，便于测量。

参考文献：

[1]王保锋.高含水后期分层采油技术应用研究[J].石化技术,2016,23(07):45.