油气田开发后期的采油工艺技术研究
曹士科 陈涛 贾普强
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曹士科 陈涛 贾普强,. 油气田开发后期的采油工艺技术研究[J]. 中国科学研究,20239. DOI:10.12721/ccn.2023.157191.
摘要: 对于我国部分油田而言,由于地层中的能量不足,依靠天然能量无法将地层中的原油开采出地面,注水开发是提升地层能量的重要措施,该种类型措施相对较为简单,应用成本相对较低,开发过程中并不会对环境产生污染问题,因此,注水开发措施得到了大面积的推广和应用。在油田进入到注水开发的后期阶段后,由于地层中的原油储量不断降低,地层能量的亏空较为严重,因此,采油率必然会降低。我国进入到注水开发后期阶段的油田数量相对较多,但是社会对于能源的需求量在不断提升,在这种背景下,对提升采油率的措施进行研究十分关键。
关键词: 油气田开发后期;采油工艺;技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157191
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1 油田注水开发技术要求

通过对我国近些年的原油产量进行调研发现,原油产量呈现出逐渐降低的趋势,这主要是因为我国进入到开发后期阶段的油田数量相对较多,新探明油田的数量相对较少,且部分新探明油田的开发难度相对较大。目前,全球的能源需求在逐渐恢复,在这种背景下,提高开发后期阶段油田的采油率十分关键。对于注水开发后期阶段的油田而言,原油的含水率在不断提升,含水率的提升会对油田产业的发展产生负面影响,降低原油的含水率属于油田注水开发的重要技术要求,同时,在油田进入到注水开发的后期阶段以后,对于注水的水质也提出了更高的要求,需要定期对注水水质进行合理的分析,以此对注水的环境进行合理的改善,避免注水开发对环境产生影响。一般情况下,注水水质指标可以分为多个方面,例如悬浮物含量、颗粒物含量、硫酸盐还原菌含量以及含油量等,同时,其辅助性指标也可以分为多个方面,例如硫化物含量以及二氧化碳含量等。通过对我国部分注水开发后期的油田进行分析发现,原油的含水率可以达到90%左右,此时油田需要强化污水处理工作,由于油田污水中的矿化度相对较高,水温也相对较高,这导致注水管道出现堵塞问题的概率提升,这也是影响油田注水开发的重要因素。综合分析可以发现,为了推动油田产业的发展,需要对注水开发工艺进行合理的改进,强化水质处理以及分析工作,对注水开发环境进行改善,使得注水开发后期的油田采油率可以得到一定的提升。

2油田注水开发后期采油率提升技术

2.1传统驱油技术

在20世纪初期出现了人工注水开采技术,这为当时的油田开采工作提供了重要的技术支持。油田企业通过注水进行二次开采,为现阶段油田的开采积累了丰富的经验。由于在油田注水开发的后期阶段,油田开采难度和复杂程度将会急剧上升,这对油田的开采技术提出了更高的要求。传统的开采方式有化学法和热力法,这2种技术在一定程度上提升了油田的开采率,但是在应用阶段仍存在一些漏洞与缺陷,以下是对这2种传统方法应用特点、应用原理进行的剖析。

(1)热力法。热力法中包含了蒸汽吞吐技术、蒸汽驱使技术以及火烧油层技术等,能够一定程度上增强油田的开采率。该技术是通过在油层当中注入热流体,以降低原油的黏度,从而增强原油的流动性,这对地下原油的高效开采提供了很大的帮助。不过,热力法的使用开采成本较高,也会造成大量热能的过度损耗,对周围的生态环境产生一定程度的破坏。

(2)化学法。化学法主要是利用特制的化学试剂驱动油层中的流体与岩石,增大波及系数,借助流体改变岩石矿物层和原油之间的联系,通过化学方法的使用,岩石和流体的共同作用,帮助原油能够被顺利开采。该方法对于油田注水开发后期阶段油田开采率的提升有很大的帮助。但是该法的局限性大,很多油田的井下地质环境较差,并不适用该方法。另外,该法操作难度大,需要对时间合理化调控,才能达到较好的油田开采效果。另外,还会对周围的生态环境造成污染,加重油田开采企业的成本压力。

2.2注水井控制技术

在注水井高压流量控制技术的基础上实现了升级和优化,开发了注水井控制技术来提升油田的开采效率和开采质量。注水井控制技术在应用期间可以对油层的含水量进行合理调控,使油田综合含水量达到规定的范围,从而促使原油黏稠程度与流动性达到油田的开采要求,这种控制技术能够很好地实现高效的油田开采,但是该技术的应用流程较为复杂,对工作人员的专业能力有着严格的要求。为了使油田各项开采任务得到有序高效的落实,采油工作人员必须熟练运用各种自动化控制技术、互联网技术、信息化技术,掌握各种相关专业的课程内容,具备不同专业领域的操作能力,以保证注水井高压流量控制技术的功能得到最大化的发挥,这一控制技术在使用环节无论是工作人员手动操作,还是利用机械设备进行调控,都需要依靠计算机来操作。因此,程序员必须要从实际的油田开采需求出发,通过计算机向油田开采技术人员传输开采指令,保证油田开采技术人员按照要求,准确落实好各项工作任务。注水井流量控制技术能够很好地提高油田的开采效率和开采效果,不需要手动操作,在油田注水开发后期阶段发挥着至关重要的作用。

2.3微生物采油技术

针对复杂程度较高、难度较高的油田注水开发后期工作,微生物采油技术与油田水驱技术的共同应用,可以很好地增强油田开采的灵活性,能够为石油企业创造更可观的经济效益。微生物采油技术主要是通过向油层中注入微生物的方式来改善地理环境和地质结构,使油层的渗透效果得到增强,从而提高原油的流动性,增大油层底层结构中的能量,这对于提升油田的开采效率和开采质量有着积极的影响。在使用微生物采油技术的过程中,一定要严格依据油田的开采标准,正确控制微生物的数量,并依据地层的结构和地质条件,选择合适的充气水类型,一般情况下会采用磷盐充气水。目前,油田开采工作中微生物采油技术应用最为广泛的就是内源微生物和外源微生物,内源微生物是油层中固有的微生物,可以增强油井的稳定性,而外源微生物属于天然的细菌,在使用环节应严格依据油田开采的需求,控制微生物的注入数量。目前,微生物采油技术的使用较为广泛。该技术不仅能够有效提高油田的开采效率和开采效果,而且该技术满足经济性原则,能够减轻石油企业油田开采成本压力,在油田注水开发的后续阶段可以产生很大的作用。向油层中注入微生物物质,不仅不会消耗过量的成本,而且还能提高油田开采效果,使地层的渗透效果得到增强,加快了“死油”流动速率。与此同时,微生物采油技术在使用期间不需要使用大量的机械设备,这可以有效避免在油田开采期间造成过量机械设备购买成本、运输成本、维修保养成本的消耗。并且该技术能够结合实际的油田开采状况进行技术步骤的调整,降低了失误现象的发生概率。

结束语:注水开发属于我国油气资源开发的重要方式,该种开发方式应用过程中具有众多优势,但是对于我国部分油田而言,其已经进入到开发的后期阶段,在使用注水开发方式的过程中,采油率相对较低,且原油的含水率相对较高,这对于油田产业的发展十分不利,需要对影响采油率的因素进行综合性分析,从多个角度出发,采取相应的技术措施,使得油田的采油率得到一定的提升。

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