油田精细化注水技术分析

张珊珊  ,李玉蓉,谭虹

延长油田股份有限公司志丹采油厂  陕西延安   717500

摘要：志丹采油厂资源品位劣质化趋势愈加严重，2022年，集团提出“少打井，多出油”工作方针，这无疑给采油厂提出了更高的要求，迫使采油厂必须在油田开采方面谋求新出路。在油田开采过程中，注水技术作为一种有效的增产手段，被广泛应用于提高原油产量和采收率。然而，传统注水技术在面对复杂多变的地质条件和油田特征时，存在着一系列的局限性，如注水井位置选取不合理、注水剂输送效率低、注水量控制不精准等问题，导致其无法满足油田开采的精细化需求。本论文主要研究志丹油田精细化注水技术的原理和应用。

关键词：志丹油田；精细化注水技术；地质条件评价；注水剂；注水井布局优化

引言：精细化注水技术以先进的地质学、工程学和化学技术为基础，通过深入研究油田的地质构造、岩石物理性质以及油水相态行为，针对性地设计注水方案，合理选用注水剂，优化注水井布局，精准控制注水量，实现对油水驱替过程的精细化控制，从而提高油田的采收率、降低开采成本，并减少对环境的影响。本论文旨在深入研究油田精细化注水技术的原理、关键技术，通过对现有技术的梳理和分析，探讨精细化注水技术在油田开采中的优势和应用前景。

一、精细化注水技术原理

（一）岩石物理性质分析

在油田开采过程中，了解岩石的物理性质对于精细化注水技术至关重要。岩石的孔隙度与渗透率是影响注水效果的重要参数。

（1）孔隙度与渗透率

孔隙度是指岩石中的孔隙空间占总体积的百分比。高孔隙度意味着岩石可以容纳更多的流体，从而有利于原油和水的运移。渗透率则是衡量岩石渗流能力的指标，它表示在单位梯度下，岩石中流体通过的速率。渗透率高的岩石对于注水有利，因为它可以促进水的渗入并驱赶原油向生产井。

（2）岩石吸水性分析

岩石的吸水性也是影响精细化注水技术的关键因素之一。吸水性指的是岩石对水的亲和力和吸附能力。一些岩石具有较强的吸水性，容易吸附水分子并形成水膜，降低有效渗透率，从而减少注水效果。因此，针对吸水性较强的岩石，需要选用适当的抑制剂或改进剂来减少其对水的吸附。

（二）油水相态行为分析

了解油水相态行为对于优化注水方案具有重要意义。油和水在地层中的分布和状态直接影响注水效果。

（1）油水相态图解

油水相态图解描述了油和水在不同温度和压力条件下的相态变化关系。在常规注水中，通常会出现不同相态下的油和水共存情况。深入理解相态图可以帮助油田工程师优化注水压力和温度，从而改善原油开采效率。[1]

（2）油水渗流规律

油田地层中的油水渗流规律是精细化注水方案设计的基础。了解油水渗流的方向、速率以及流动状态对于选择注水井位和调整注水量至关重要。在实际应用中，采用数值模拟等方法来研究油水渗流规律，从而优化注水方案，提高注水效果。

（三）注水剂性能分析

（1）注水剂分类与特性

根据不同的应用场景，注水剂可以分为表面活性剂、聚合物、酸性化学剂等。每种类型的注水剂具有不同的特性，例如表面活性剂可以降低岩石的渗透率，而聚合物则可以增加水的黏度，提高驱替效果。了解各类注水剂的特性有助于根据实际需要选择合适的注水剂。

（2）注水剂的选择与优化

在实际应用中，需要根据油田地质条件、岩石特性以及注水目标，对注水剂进行选择和优化。这包括对注水剂的浓度、配方和使用方法等方面进行合理调整，以确保注水剂在油田开采过程中发挥最佳效果。

二、精细化注水技术关键技术

（一）注水井位置优化

精细化注水技术的成功应用离不开合理的注水井位置优化。地质条件评价是确定注水井位置的第一步。该评价包括对油层厚度、孔隙度、渗透率、油水分布状态以及天然裂缝等地质特征的分析。通过对地质条件的综合评估，可以选择出最有利于注水效果的地质区块，确定优先考虑的注水井位置。注水井布局的优化对于提高整体注水效果非常关键。在优化布局时，需要综合考虑油田的地质构造、井网密度、生产井分布以及油水渗流规律等因素。采用现代地质和工程技术手段，如数值模拟和优化算法，来辅助决策，找到最佳的注水井布局方案，以实现更高的采收率和更低的开采成本。

（二）注水剂输送技术

注水剂输送模式包括管道输送和车辆运输等方式。在选择输送模式时，需要综合考虑油田的地理位置、输送距离、注水剂性质、输送量等因素。针对不同的情况，可以采用单一输送方式或多种输送方式的组合，以确保注水剂及时、准确地输送到目标区域。注水剂输送设备的选择和性能直接影响着注水剂输送的效率和稳定性。包括泵站、管道、阀门、输送车辆等设备在内的输送系统需要进行全面的设计和优化。[2]在实际运行中，需要定期维护和检修输送设备，确保其处于良好状态，避免因设备故障导致的注水效果下降。

（三）注水量控制技术

合理控制注水量是精细化注水技术的重要环节。在油田开采过程中，随着地层压力和渗透率的变化，原有的注水方案可能需要进行调整。通过数值模拟和实时监测数据，可以对注水方案进行动态优化调整，使其适应不同开采阶段的需求，最大限度地发挥注水效果。精准的注水量监测和控制是确保注水效果稳定的关键。采用现代化的传感器技术和自动化控制系统，可以实时监测注水量，对其进行调控和反馈。这种智能化的管理方式可以提高注水的精准性和灵活性，避免因注水量偏差导致的资源浪费和开采效果下降。

（四）水质管理技术

水质的好坏直接影响着注水效果。水质管理技术是保障注水水质稳定的关键。不同水质的注水剂对岩石的吸附和渗透性能有不同的影响。因此，对注水剂的水质进行全面评估，并根据地层特征进行调整，是确保注水效果稳定的必要手段。对于水质较差的注水剂，需要采取适当的水质处理措施。常见的处理手段包括沉淀、过滤、脱盐等，以确保注水剂的水质达到要求。同时，加强水质管理，定期对注水剂进行水质检测和监测，是保障注水效果稳定的重要环节。

结论：精细化注水技术是延长油田后期开采中采取的重要手段。通过对关键技术的合理运用和不断的技术创新，为提高单井产量和最终采收率，同时为志丹采油厂200万吨中长期稳产夯实技术储备。因此，继续深入研究和推广精细化注水技术是一个重要的研究方向，同时与各大油田合作，共同探索更加环保和高效的油田开采技术。

参考文献：

[1]王鹏飞.浅析油田精细化注水技术[J].工业, 2015(3):100-100.

[2]张德宇,李秀秀.基于油田精细化注水的分析[J].中国化工贸易, 2013, 5(4):1.