试论油田采油和注水对油井动态的影响

试论油田采油和注水对油井动态的影响

张宏荟

延长油田股份有限公司子长采油厂陕西延安717300

摘要：当代社会，各方面工作对石油的需求量都比较大。油田采油施工过中存在许多技术难点，处理方式如果不得当，会影响施工进程以及采油工作的质量。本文使用弹性理论以及地下流体的动力学理论，假设出理想水平层状的含油层模型，对油田采油及注水对油井的动态影响进行简要分析。

关键词：油井采油油井注水油井动态影响

1、简单分析边界层

根据相关权威学术研究发现，在油田的影响因素中，边界层起着重要的作用。为了方便理解，我们将数学中的二维平面坐标进行分析，建立一个坐标轴，假设将边界层的应力数值作为原点，地层集中点作为纵轴，进而能够计算出边界层的坐标分布情况，然后根据相关数据得出平面垂直应力。由上述分析可以得知，随着地面深度的降低，含油层对边界应力的影响会有所降低，根据公式可以得出，在某些特殊情况下，边界应力与荷载的面积成正比。通过分析能够得出他们之间的关系，从此结论可以为油田开采作业作指导，比如选择负载面积为极限的地方进行石油开采工作，这样在整个开采过程中会省去很多不必要的麻烦。

2、油田采油对油井动态的影响

石油是深埋在地下的矿物资源，其长时间的形成过程决定了它都储藏在地底深处，由于它还是不可再生资源，所以就要求油田的开采工作需要一定的技术支持，首先要科学测算油藏的储量，根据是否能产生足够的经济效益来决定是否进行开采作业。石油的开采一般经历以下四个过程：测井工程、钻井工程、采油工程、油气集输工程。其中油气集输工程、采油工程、钻井工程这几个环节都会对油井的动态产生不同程度的影响，还会造成地层内的物质结构变化，影响到原来地质的平衡。设计开采方案也就显得异常重要，在进行油田的开采中方案也会相应的调整来应对突发状况等。归根结底还是需要先进和有效地技术支持，这样才能保证开采石油的产量和质量，来提升企业的效益。

3、油田注水对油井动态的影响

3.1油田注水对油井产量动态变化的影响

利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注人油层，以保持油层压力，这个过程称为油田注水。一般来说，其会使油井产量的动态变化呈现出总体上升的规律性，但在油井开采后期则会快速下降。油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。当水注入油井后，由于石油的密度低于水，其会自然浮到水面之上，不易开采的石油也因此得到开发利用。但在进行过注水后，油井中残余的石油也得到开采，因此其开采价值会在短时间内快速丧失，产量呈现出急速下降的趋势。

3.2油田注水对油井可持续开采性的影响

油田注水可以延长油井的可持续开采性，这种趋势随着油井规模的大小，结构的复杂性而提升，如果油井较小、结构较为简单，油田注水对油井可持续开采性的延长价值也会降低。以某油田为例，该油田的油井经过11年开采，渐趋枯竭，根据科学评估，其开采寿命还有3-4年，油田方经过研究，决心进行油田注水，并根据储量水平和油井实际状况确定了日注水量和年注水量的标准，指后续工作中，不断向油井中注水，处于深层、缝隙等不易开采部位的石油在水的作用下被压出，油田的产量水平得到提升，同时开采寿命也得以延长。需要注意的是油田注水对油井可持续开采性的影响并没有本质改变储量，只是通过更新开采工艺提升了开采率。

（1）通过分析上述我们可以发现，在油层内部压力受到注水以及采油工作的影响而发生变化的时候，含油层和含水层二者之间隔离层中的这种压力将会有所衰减，衰减掉的一部分将会转换成水平分力，并且其余部分将会直接传输到含水层和隔离层之间接触面上。因为内接触面上方的压力属于含油层的固体骨架和含油层内部流体二者一起承担的一种压力，整体压力中的小部分压力会由于骨架的弹性形变而消散，但是大部分的压力还是要由孔隙压力承受。当孔隙压力发生变化的时候，油井动态便会发生变化。同时，压力的变化直接导致含油层当中压力没有了应有的平衡，所以想要做到新一轮的平衡，必须要控制含油层当中的流体渗流程度，并且这种渗流现象将会随着erf的平方值发生一定变化，而且与液面降和时间成正比。

（2）异层采油以及注水工作将会对异层的应力产生较大的影响，影响程度的大小与采油工作以及注水工作产生的压力具有直接的联系，当压力逐渐增大时，对异层的影响也会增大，当其余的条件不发生改变的时候，这二者之间的关系是成正比的。异层采油以及注水工作对于封闭的含油层当中应力影响和含油层本身介质参数存在一定关系，笔者经研究对比发展，这种关系并不是一种简单的现行关系，而是一种相对来来说比较复杂的非线性关系。

4、注水措施的优化

注水开发后期进行采油生产，由于大部分油井见到水驱的开发效果，甚至有的油井见水或者被水淹，对于这样的油井，可以进行转换，将其进行井下作业，转为注水井，用于驱替周围油井的油流，达到更好的驱替效果。充分利用油层中的水，进行驱替的反转，避免油井的报废，而增加油田生产成本。

经过精细的地质研究，重新认识油层。对油层进行重新的划分，通过对油水井连通情况的调整，细分储层进行注水，实现了水驱油的通道，增加注入水的驱替作用，才能提高油井的产量。应用各种技术手段，更好地分析剩余油的分布规律，采取科学合理的开采技术措施，不断提高油田的采油率。

对注水井的管柱和注水设备进行优化，选择合适的自控系统，实施注水的高压自动控制和管理。高压自控系统的应用，通过计算机系统的实时监测和管理，达到精确注水的效果。对注水井的注水量、注水压力及注水井各个阀门的开度进行调节，实施动态的管理，实时监测注水过程，阀门的开度调节精准，比人工操作的程度要高，而且及时准确。减轻岗位员工的劳动强度，提高注水的效率。实现注水井的自动化管理，利用现代的技术手段，解决人工操作的误差，更好地完成油田注水任务，为提高油田的采油率创造了有利的条件。

5、结论与认识

原油开采过程中采油以及注水等行为将直接影响到油层内部压力的变化，若不存在其他影响内部压力变化的因素，他们与油层内部的压力变化会呈现出正比例的关系。所以为了稳定产量，提高开采效率，必须提高对这类问题的重视程度，以此为起点才能够提高石油企业的整体效益。此外，油田采油与注水也与古油层的选址条件有着一定的联系，这方面的影响也应当给予关注。

随着经济的高速发展，石油作为工业的原料其需求量是一直存在并且呈逐步上升的趋势，所以油田的开采工作显得异常重要，提高产量和效率是关键，但也要考虑到环境和资源可持续发展的问题。油田采油与注水工作都会对油田动态产生一定的影响，但这些是可以人为控制进行相应改善的，要消除安全隐患做到与国家政策相符的发展计划，不仅有经济效益更有社会效益。

参考文献：

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[2]吴家文.油田高含水期综合调整措施优化方法研究[D].大庆石油学院，2005.

[3]李世军.油田生产系统整体优化理论与方法[D].大庆石油学院，2005.