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油田开发中后期的采油工程技术优化分析

2021-09-10杨松柏刘锋

油气·石油与天然气科学 2021年7期
关键词:采油工程油田开发技术优化

杨松柏 刘锋

摘要:油田在进入中后期的开采阶段后,油藏压力进一步下降,传统的驱油手段效果找不见降低,导致油井产液能力下降,油田综合产量逐年递减。油田进入中后期开采阶段后,现有使用的开采设备间均已工作多年,进入了设备使用的末期阶段,故障概率不断上升,维修保养费用显著增加,结合产量下滑以及生产难度的增加,油田企业整体盈利能力逐步降低,部分油田已经进入亏损阶段。

关键词:油田开发;后期;采油工程;技术优化

越来越多的剩余油分布在薄差油层中也导致了中后期油田整体开采难度的提高。需要对现有采油技术进行优化升级,实施挖潜增产的技术措施,才可以保障油田生产及盈利能力。三次采油技术是针对中后期油藏特点,研发的驱油技术,虽然聚合物的注入在一定程度上解决了中后期油田油藏驱油动力较弱的问题,也带来了聚合物阻塞的全新问题,需要配合解堵的技术措施,才可以实现三采技术的预期效果。目前一般采用向底层注入解堵剂的方式缓解聚合物阻塞,提高油层的渗透能力。

1.油田开发中后期工程技术

1.1 油层解堵工程

污水及聚合物的不断注入,会逐步堵塞储层中的岩石空隙,降低储层的渗透压力,导致储层内原油流动能力降低,油田生产效率下降。油层解堵工程,应基于储层的实际阻塞情况,选择最佳的解堵技术措施,缓解储层阻塞状态,逐步恢复渗透压力,为了油田后期的生产提供最佳的产能,提高中后期油层单井的经济效果。目前导致油层阻塞的原因较多,如注污水及注聚合物,会导致大量的大颗粒物质在岩石空隙沉积,逐步阻塞空隙发生油层阻塞 ;应力集中也是造成油层阻塞的重要诱因,应力集中会造成打孔径压力的显著下降,导致压力阻塞的出现。此外,水驱开采的油田,在注水过程中如储层内存在大量的黏土类物质,遇水会迅速膨胀,也会造成油层空隙的阻塞,同时注入水与井下油层的水配伍性不好,会造成水垢的大量出现,形成阻塞现象。

1.2 油田水力压裂工程

油层水力压裂工程是重要的油田开采后期重要的采油工程技术之一,针对渗透能较差的油藏,选择适当的压裂液以及支撑剂,在进行水力压力工程后,可以在油层内部形成大量的永久性裂缝,从而提高油层的渗透能力,进而提高油层的采收率。

在进行水力压裂工程前,应确定油层以及现场环境是否具备施工条件。如油井处于油藏内部,或属于边水、底水的油藏条件,在压裂施工的过程中应精细化控制压裂进程,避免人工制造的缝隙与底水相通,造成油井出水的不良现象,如进行酸化作业,更会污染储层,浪费酸液,不利于油层采收率的提高。为了确保水力压裂工程的施工效果,不仅要对压裂作业工程流程进行细致的考量合计,也要选择可回收环保的压裂液,对循环后的压裂液进行回收,不仅可以有效降低水力压裂过程中压裂液的资金投入,也可以杜绝压裂液泄漏造成的环境污染。

1.3 油层酸化工程

酸化作业工程是常见的储层解堵工程项目之一,利用酸化液的特殊化学性质,容易储层中岩石缝隙内部的结垢物质,疏通岩层空隙,从而提高储层的生产能力,在中后期的开发中起到增产稳产的目的。酸化工程一般选择土酸系统对油层进行酸化施工,溶解腐蚀岩石中结垢物质,提高油层渗透率,提高油層的生产状态。酸化工程应严格限制酸化液的用量,避免过度使用导致剩余酸化液腐蚀油层,造成永久性伤害,降低油层寿命和后续生产能力。

1.4 集输工程技术

(1)技术系统集油流程。处于解堵工程外,输油工程也是油田中后期需要重点优化的采油工程项目之一,原油的集输是油田生产体系中不可缺失的重要工程之一,依托庞大的技术网络,完成油田生产和输送的任务。但在中后期的油田生产过程中,原油内部杂物含量逐渐提高,对集输系统提出了更高的要求,需要对集输网络进行优化,确保油田生产中输油系统的稳定性。现阶段针对集输工程技术的优化类别较多,但主要集中多通道输送的研究方向中。基于分流和溢出平衡的基本原理,针对高产区块设置多个输送通道,并配备独立的储存以及计量设备,可以避免因输送管线阻塞,造成整体停输导致生产被迫中断的现象发生。此外受原油物理特性决定,原油需要在一定的温度下才可以保持可以完成输送任务的流动性,需要高温掺水辅助集输,该工艺产生了大量的能源成本,目前无加热输油系统的研究也逐渐热门。

(2)布局设计思路。油田地面集输工程设计中,应充分考量系统的整体性与实用性,避免出现工程冲突的现象。在设计中应对各类设备的建设位置进行合理的规划,利用水力喷射的压力技术措施,将高能的压裂液体系,通过射孔的孔眼注入到油层中,对准油层部位进行释放压力,而促使油层形成人工的裂缝,达到油层水力压裂作业施工的效果。水力喷射压裂技术措施能够达到定点压裂作业施工的状态,挖潜增油的效果非常明显,被广泛地应用于水平井的挖潜增产措施中,达到预期的增产效果。

2.油田开发后期的采油工程技术优化途径

2.1 三次采油工艺的优化

三次采油技术的问世对于我国石油行业的发展有着里程碑式的价值,极大限度的弥补了水驱动力不足的现状。但也带来了油层阻塞等新的问题,因此应对三次采油技术进行优化,通过改变聚合物种类以及注入工艺,降低三次采油对储层渗透压力的影响。

2.2 计量站最优位置确定

计量站起到对基层生产小队产量计量计算以及生产控制的重要功能,也可以为我国部分管道设备的建设以及调整提供必要的基层生产数据。在原油管线泄漏、集输管线阻塞、集输流量控制方面有着不可替代的作用,计量站的位置决定其各项功能的实现情况,因此在油田的中后期阶段,应根据生产需要以及生产状态转变,对计量站最优位置进行重新的计算考量,计算中应充分考虑多种因素,如生产因素环境因素等等,全面提高计量站的价值。

2.3 细分油层的高效注水工艺优化

对于干支管道来说,其在管道建设的过程中对于管道网连接方式的优化工作也是极为重要的,防止在油输送的过程中出现堵塞和杂质的累积,同时在接口处也是最可能出现问题的地方,对于每个管道的连接处,都可以将其看作为一个输送的结点,通过对于一些物理因素的排除和对于一些管道压力的计算,从而利用数学模型得出最佳的管道连接方式,确保连接处的材料和管道口径的高度一致性,在这个干支管网系统中也要保证集中处理点的设置合理性。确保整个过程都有合理的分布,这样能够有效的保证原油整体上质量,同时也是增加了其开采的效率,保证了能够在有效的时间内对于不同油的品质进行优化分类,同时也对于油体的类型有着很多的保证。

3.结语

采油工程技术是确保原油开发的重要条件,因此要顺应时代发展潮流,对技术进行有效的创新,不断提高利用程度,优化石油开采模式。同时要综合考虑环境因素、人为因素的影响,实现科学合理的控制,促进石油行业可持续发展。

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