注水是油田最常用的開發方式。當油層自噴的能量不斷被消耗后,就需要注水來補充能量,保持正常生產。
注水開發看起來簡單,做起來其實不易。從2005年開始,勝利油田采油工藝研究院開展了“勝利油區主力油田注水開發關鍵技術研究”。目前,他們完成的多層砂巖油藏集成細分注水技術、定量配水技術以及分層注水技術系列,為老油田后期精細注水開發提供了有力技術支撐,研究成果整體達到國際領先水平。
高含水油田注水開發形勢嚴峻
經過40多年的開發,勝利油田整體進入高含水開發后期,綜合含水達到90%以上。好采的油早已開采出來,剩余油多集中在厚油層的上部,以及低滲透、高壓力的薄差儲層。而且經過長期的大厚層籠統注水,造成了高滲透層注入水大面積突進,水淹現象嚴重。而低滲透的剩余油富集區無法有效注入,水驅動用效果差,儲量動用很不均衡。
除了開發現實的困局,一些人對于注水認識的不全面,也使得注水開發面臨嚴峻形勢。在以前,一些采油人員盡管意識到注水的重要性,卻沒有把它放在重要位置。因為注水需要巨額資金,而且見效慢,而成本和產量又是考核各開發單位的主要指標。這樣,說起注水很重要、干起來不重視注水的現象依然存在。個別采油廠有的油井17年未動注水管柱,5年左右不動管柱的情況更是非常普遍?!爸灰茏⑺筒还?,誰知道水都跑到哪兒去了?”久而久之,注水開發在一定程度上形成了惡性循環。
勝利油區水驅油藏地質儲量35.28億噸,目前僅推廣應用8.93億噸。改善注水開發效果,事關持續穩產大局。為進一步提高老油田高含水期剩余油采出程度,提高注水波及體積和采油速度,真正提高水驅動用效果,勝利油田決定對注水開發來一次“撥亂返正”。從2005年開始,勝利油田采油院開展“勝利油區主力油田注水開發關鍵技術研究”,隨后該項目被劃歸為中國石化“十條龍”重點科研攻關項目。
專項治理迎來注水開發柳暗花明
據采油專家介紹,注水之于油田,就像中藥之于人體一樣,盡管見效慢,但慢慢調理,可以使油井和油藏得到保養和恢復,為進一步穩產和上產打下堅實的基礎。
科研人員通過立項攻關,研究形成剩余油定量描述技術系列,配套了剩余油挖潛工藝技術系列,并建立了適于特高含水期剩余油分布特征的注水開發模式。這成為保養油井和油藏的“藥方”。
簡單地說,這方中藥主要有三劑:一是剩余油定量描述技術系列,主要包括基于構型單元的儲層精細建模技術、物性時變油藏數值模擬技術和特高含水期剩余油分布定量描述技術及剩余油分布模式;二是剩余油挖潛工藝技術系列,主要包括精細分層注水工藝配套技術、套損井高效檢測及修復治理技術、回注水綜合處理與控制配套技術;三是建立了適應特高含水期剩余油分布特征的注水開發模式。針對剩余油“普遍分布”,建立了層系井網重組、變流線調整、變井網密度調整等注水開發模式;針對剩余油“局部富集”,建立了厚油層頂部水平井整體調整、單砂體注采完善、韻律層細分挖潛等注水開發模式。
實踐是檢驗真理的唯一標準。隨后,勝利油田開展了有史以來規模最大的注水大會戰。2006年2月,科研人員立下“軍令狀”,在6個月內完成全油田1100口井的水井治理任務。
工夫不負有心人。到當年的7月中旬,科研人員圓滿完成1100口水井的專項治理工作,投注有效率達到96.73%,完善了52個區塊的注采關系,有效緩解了層間矛盾,補充了地層能量。
就好像原來是一池混沌的水,將地下的油攪得四零八散。而現在的水仿佛突然有了靈性和明確的方向,開始逐油而出。
套損井治理“斜枝”也出彩
經過努力,勝利油田主力油區注水開發形勢一片好轉。然而另一個問題逐漸彰顯,就是油水井套管損壞數量逐步增多,給油田的生產和經營造成巨大損失。在這些套管損壞井中,部分井長期“帶病生產”,修井費用巨大;有些井因無法修復而報費,不得不打更新井維持正常井網布置,所付出的鉆井投資更是驚人。特別是注水井套管損壞以后,造成注采系統紊亂,嚴重影響到正常注采方案的實施。
搞清楚注水井套管損壞的原因,并以此為基礎,制定一整套綜合防治措施勢在必行,這也是“注水開發關鍵技術研究”要解決的關鍵問題之一。伴隨著注水開發技術,科研人員又開始開展套損井治理多項研究,經過多年豐富扎實的室內研究及現場試驗,逐步形成水井套損機理與預防分析、井下電視檢測、液壓脹管整形、長井段加固等系列關鍵技術。
截至目前,勝利油田共檢測和治理各類套損井45口,成功率100%,實現累計增油43700噸,累計增注13萬余立方米,恢復地質儲量116.98萬噸;恢復水驅控制儲量34.7萬噸。特別的是他們創新研制的光纖井下視像檢測技術,具有低照度性能好、視場大、圖像清晰、動態范圍寬等特點,可以直觀地觀測井下套管狀況,為我國工程測井領域增加了一種新的測試手段,填補了我國在深井視頻測井領域的空白。
研究成果現場推廣喜結碩果
應用“注水開發關鍵技術研究”形成的綜合配套技術,在特高含水期剩余油分布注水開發模式指導下,勝利油田針對“普遍分布”剩余油,在勝二區沙二3-8開展層系井網重組,強化注水配套工藝,覆蓋地質儲量9058萬噸,增加可采儲量308萬噸,提高采收率3.4%;針對“局部富集”剩余油,在孤島中二中館5開展整體水平井調整,覆蓋地質儲量929萬噸,增加可采儲量33萬噸,提高采收率3.5%。
攻關形成的精細分層注水配套工藝技術、注水井套管損壞檢測與治理技術、回注水處理及水質穩定控制技術在礦場得到充分應用,有效改善了注水效果,注水層段合格率提高12.2%,水質達標率提高15.2%。在勝坨、孤島等主力油田實施精細注水工藝796口,注水層段合格率達到84.1%,管柱平均壽命由1年延長到2年以上。
在先導試驗區開發調整獲得良好效果的基礎上,勝利油田開始大規模推廣應用這一研究成果,調整單元開發效果得到明顯改善。勝利油區主力油田推廣應用53個單元,覆蓋地質儲量5.77億噸,預計可提高采收率3.2百分點,增加可采儲量1835萬噸,新增產能160萬噸,目前已增加可采儲量1270萬噸,提高采收率2.2%,有效抑制了遞減。
