不同類型的油田,在油田開發(fā)的不同階段注水,對(duì)油田開發(fā)過程的影響是不同的,其開發(fā)結(jié)果也有較大的差異。下面暢鑫小編給大家?guī)碓敿?xì)的關(guān)于不同時(shí)間注水油田開發(fā)的特點(diǎn)方面知識(shí):
在采油過程中,僅利用地層天然能量進(jìn)行采油,稱為“一次采油”。一次采油也被稱為“能量衰竭法采油”,采收率一般只能達(dá)到15%左右,大部分油氣仍殘留在油層中。為保持和提高地層能量,提高地層中油氣采收率,人們采用油田注水開發(fā)技術(shù)。
利用油田注水泵等相關(guān)設(shè)備向油層注水,保持或提高地層能量,提高油氣采收率的采油方法,早在20世紀(jì)20年代美國就已工業(yè)化應(yīng)用。蘇聯(lián)于1946年第一次在杜依瑪茲油田采用早期注水、保持油層壓力的開發(fā)方法。在這期間注水開發(fā)的油田越來越多。1936年美國采用注水開發(fā)的區(qū)塊只有846個(gè),到1970年就發(fā)展到9000個(gè)以上。我國最早大量注水的油田是克拉瑪依油田,現(xiàn)各主要油田都采用了注水開發(fā)方式。因此,注水已成為世界范圍內(nèi)油田開發(fā)的主要手段。
1.早期注水
早期注水的特點(diǎn)是在地層壓力還沒有降到飽和壓力之前就及時(shí)進(jìn)行注水,使地層壓力始終保持在飽和壓力以上。由于地層壓力高于飽和壓力,油層內(nèi)不脫氣,原油性質(zhì)較好。注水以后,隨著含水飽和度增加,油層內(nèi)只是油、水兩相流動(dòng),其滲流特征可由油水兩相滲透率曲線所反映。
早期注水可以使油層壓力始終保持在飽和壓力以上,油井有較高的產(chǎn)能,有利于保持較長的自噴開采期。由于生產(chǎn)壓差調(diào)整余地大,有利于保持較高的采油速度和實(shí)現(xiàn)較長的穩(wěn)產(chǎn)期。但這種注水方式使油田投產(chǎn)初期注水工程投資較大,投資回收期較長。所以,早期注水方式不是對(duì)所有油田都是經(jīng)濟(jì)合理的,尤其對(duì)原始地層壓力較高而飽和壓力較低的油田更是如此。
2.晚期注水
油田開發(fā)初期依靠天然能量開采,在沒有能量補(bǔ)給的情況下,地層壓力逐漸降到飽和壓力以下,原油中的溶解氣析出,油藏驅(qū)動(dòng)方式轉(zhuǎn)為溶解氣驅(qū),導(dǎo)致地下原油黏度增加,采油指數(shù)下降,產(chǎn)油量下降,氣油比上升。如我國某油田,在地層壓力降到飽和壓力以下后,氣油比由77m3/t上升到157m3/t,平均單井日產(chǎn)油由10t左右下降到2t左右。
在溶解氣驅(qū)之后注水,稱晚期注水,在美國稱“二次采油”。注水后,地層壓力回升,但一般只是在低水平上保持穩(wěn)定。由于大量溶解氣已跑掉,在壓力恢復(fù)后,也只有少量游離氣重新溶解到原油中,溶解氣油比不可能恢復(fù)到原始值。因此,注水以后,采油指數(shù)不會(huì)有大的提高。由于油層中殘留有殘余氣或游離氣,注水后可能形成油、水兩相或油、氣、水三相流動(dòng),滲流過程變得更加復(fù)雜。這種方式的油田產(chǎn)量不可能保持穩(wěn)產(chǎn),自噴開采期短,對(duì)原油黏度和含蠟量較高的油田,還將由于脫氣使原油具有結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì),滲流條件更加惡化。
晚期注水方式初期生產(chǎn)投資少,原油成本低。原油性質(zhì)較好、面積不大且天然能量比較充足的中、小油田可以考慮采用。
3.中期注水
中期注水介于上述兩種方式之間,即投產(chǎn)初期依靠天然能量開采,當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆档降陀陲柡蛪毫螅跉庥捅壬仙磷畲笾抵白⑺?。此時(shí)油層中將由油、氣兩相流動(dòng)變?yōu)橛?、氣、水三相流?dòng)。隨著注水恢復(fù)壓力,可以有兩種情形:
一種情形是地層壓力恢復(fù)到一定程度,但仍然低于飽和壓力。在地層壓力穩(wěn)定條件下,形成水驅(qū)混氣油驅(qū)動(dòng)方式。據(jù)室內(nèi)模擬和國外文獻(xiàn)介紹,如果地層壓力低于飽和壓力15%以內(nèi),此時(shí)從原油中析出的氣體尚未形成連續(xù)相,這部分氣體有一定驅(qū)油的作用,并由于油—?dú)忾g的界面張力遠(yuǎn)比油—水界面、油—巖石界面的張力小,因而部分氣泡位于油膜和巖石顆粒表面之間。這對(duì)親油巖石來說,可破壞巖石顆粒表面的連續(xù)油膜,有助于提高最終采收率。
另一種情形就是通過注水逐步將地層壓力恢復(fù)到飽和壓力以上。此時(shí),脫出的游離氣可以重新溶解到原油中,但天然氣組分的相態(tài)變化是不可逆過程。當(dāng)提高壓力時(shí),脫出的游離氣重新完全溶解所需的壓力為溶解壓力。顯然,溶解壓力大于飽和壓力。此外,在利用天然能量開采階段,部分溶解氣逸出。因此,即使地層壓力恢復(fù)到飽和壓力以上,溶解氣油比和原油性質(zhì)都不可能恢復(fù)到初始情況,產(chǎn)能也將低于初始值。在地層壓力高于飽和壓力條件下,如將井底流壓降至飽和壓力以下,盡管采油指數(shù)較低,但由于采油井的生產(chǎn)壓差大幅度提高,仍可使油井獲得較高的產(chǎn)量和較長的穩(wěn)產(chǎn)期。
中期注水的特點(diǎn)是初期投資少,經(jīng)濟(jì)效益好,也可能保持較長穩(wěn)產(chǎn)期,并不影響最終采收率。地飽壓差較大、天然能量相對(duì)較大的油田比較適用于中期注水。
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