低渗透油田油水井交替驱油技术研究

低渗透油田油水井交替驱油技术研究

杨众定

长庆油田分公司第一采油厂杏河作业区

摘要：随着油田开发的深入，低渗透油田变得越来越重要。交替驱油作为一种新型的采油方法，在提高采收率、延缓突水、优化油田开发方面具有巨大的潜力。通过分析交替驱油的原理、适用条件和影响因素，总结了该技术在低渗透油田的应用现状，并提出了进一步的研究方向。

关键词：低渗透油田；交替驱油技术；驱替剂；采收率

低渗透油田的开发一直面临采收率低、水突等问题。交替驱油技术作为一种创新采油方法，在油井和水井之间交替开采，合理注入驱替剂，旨在改善原油流动性，提高采收率。

一、油水井交替驱油技术原理

1.驱替剂注入与分布优化。在交替驱油技术中，驱替剂的注入与分布优化是实现高效油田开采的关键步骤之一。注水井在这个过程中扮演着注入驱替剂的重要角色。这些驱替剂，如聚合物、界面活性剂等，具有调节油水界面特性的能力，在多个方面优化驱替效果，促进原油的有效采集。驱替剂能够降低油水界面张力，在低渗透油田开采中尤为关键。原油的高黏度和储层的低渗透率常导致原油难以流动，而油水界面张力则使原油在孔隙中的流动更加困难。通过注入驱替剂，这种张力得以降低，原油与水之间的相互作用减弱，使原油更容易流动，提高了储层的有效渗透率。驱替剂的注入能够增加原油在孔隙中的相对渗透率。

2.压力差驱动原理。在交替驱油技术中，关闭生产油井一段时间后，储层内的压力得以积累。这是因为生产井关闭后，不再有原油流出，导致储层内部的压力逐渐升高，为后续的驱替过程奠定了基础，使高压区域和低压区域之间产生了压力差。当重新开启生产油井时，因储层内部存在压力差，高压区域的原油会被迫向低压区域移动。这种压力差驱动效应使原本较难流动的原油得以顺畅流动，加速了油田内部的流体置换过程。同时，高压区域的原油也会驱动低压区域的原油流动，实现更有效地混合和置换，从而提高驱替效果。在低渗透油田中，储层的压力通常较低，使外部驱动力显得尤为重要。压力差驱动原理在这种情况下更加有效，因为通过储层内部压力的积累和释放，可以产生足够的动力推动原油流动。这种机制在一定程度上弥补了低渗透油田开采中的压力不足，为有效驱替和采集原油提供更有力的支持。

3.相渗透率改善。在交替驱油技术中，注水井的角色是引入驱替剂，其中的界面活性剂或其他添加剂能够降低油水界面张力。通过降低这种界面张力，原油在储层孔隙中的流动能力得到提升，相对渗透率也得到改善。此时，原油的相对渗透率增加，水的相对渗透率降低，使多相流体中原本被水淹没的区域重新被原油占据。这种相对渗透率的改善对低渗透油田具有重要意义。因低渗透储层的孔隙结构和岩石性质使油水分布不均匀，很多区域可能因水的相对渗透率较高而被水淹没，导致原油采集受阻。通过注入驱替剂并改善相对渗透率，原油能够重新占领这些被水淹没的区域，实现了流体分布的优化，提高了采收率。这一机制的实现需精确控制注水井的注入时机和剂量。

二、交替驱油技术适用条件与限制因素

1.渗透率、孔隙度等地质条件要求。交替驱油技术的适用首先取决于油藏的地质特征。低渗透油田通常具有较低的渗透率和有限的孔隙度，这些因素影响了储层的流动性和驱替效果。较高的渗透率和孔隙度有助于驱替剂的渗透和分布，提高交替驱油效果。因此，在选择应用交替驱油技术时，需综合考虑油藏的地质条件。

2.油水井生产能力要求。交替驱油技术要求油井和水井具有一定的生产能力。油井应有足够产能以保障原油产量，在关闭期间能够承受一段时间的停产。注水井也需有足够的注入能力，以确保驱替剂能充分注入储层。因此在应用交替驱油技术时，需对油水井的产能进行评估和优化。

3．各种驱替剂的选择与应用。交替驱油技术依赖于驱替剂的注入来改善原油的流动性和驱替效果。在选择驱替剂时，需考虑其性能特点、地质适应性及环境影响等因素。聚合物、界面活性剂等驱替剂在不同情况下具有不同效果，需根据具体油藏特征和需求进行选择优化。驱替剂的注入方式、剂量和频率等也需根据油藏的实际情况进行调整。

三、影响交替驱油效果的关键因素

1.油水井产能匹配策略。在交替驱油过程中，油水井的产能匹配是决定驱替效果的重要因素之一。如果注水井的注入能力大于生产井的产能，可能导致驱替剂无法充分渗透到储层中，从而影响驱替效果。相反，如果注水井的注入能力不足，可能导致储层内部压力不够，驱替效果仍然不佳。因此，制订合理的产能匹配策略是关键。需综合考虑油水井的产能特点、地质条件和储层响应，确保交替驱油过程中能够实现压力的适度上升，原油和驱替剂能够在储层中得到有效分布。

2.驱替剂的性能与选择。驱替剂作为交替驱油过程中的核心组成部分，其性能和选择对驱替效果至关重要。不同类型的驱替剂具有不同的表面活性和流动性，能够影响原油和水的相对渗透率、油水界面张力等参数。在选择驱替剂时，需考虑其与储层岩石和流体的相互作用，及其对环境的影响。合适的驱替剂能够在储层中稳定存在，提高原油的流动性，改善相对渗透率，同时不会对地下水造成污染。对不同的油藏，可能需定制不同类型的驱替剂，以最大程度发挥其效果。

3.生产调控与监测手段。生产调控与监测手段在交替驱油技术的应用中起重要作用。因交替驱油涉及生产井和注水井的切换，需有合适的监测系统实时监测井筒压力、产量变化等参数，以指导生产调度。驱替剂的注入量和频率也需进行精确控制，这需要高精度的仪器和监测手段。为确保交替驱油技术的有效实施，需引入先进的监测技术，包括实时井底数据采集、储层模拟仿真等方法，以优化生产调控策略，最大程度提高交替驱油效果。

四、未来研究方向与展望

1.增强交替驱油技术适用性的研究。交替驱油技术的适用性受地质条件、油藏特征等多种因素影响。在未来的研究中，需进一步探索如何在不同类型低渗透油田中优化应用这一技术。这可能涉及制订更准确的产能匹配策略、开发更强适应性的驱替剂，及利用数据驱动方法预测和优化交替驱油效果。

2.提高交替驱油技术稳定性的探索。交替驱油技术的稳定性对长期油田开发至关重要。未来可探索如何提高交替驱油工艺的稳定性，避免生产井和注水井之间的不稳定性转换，降低生产过程中的干扰，减少停产现象的发生。这需结合实验室研究和数值模拟，深入研究流体流动机制，找到最佳的稳定性控制策略。

3.与其他采油技术的结合与创新。交替驱油技术作为一种采油方法，可与其他采油技术相结合，从而实现更好的效果。未来可探索交替驱油技术与水驱、聚合物驱等方法的结合，寻找最佳组合方案，以提高采收率和经济效益。也可创新性地将交替驱油技术与其他新型驱替方法，如微生物驱替、电磁驱替等相结合，创造出更多可能性。

总之，交替驱油技术在低渗透油田开发中具有广阔前景，但仍需进一步研究和探索，不断优化技术效果，实现可持续的油田开发和生产。未来应侧重研究提高交替驱油技术的适用性、稳定性及与其他采油技术的结合创新。通过更深入的实验和数值模拟，可优化产能匹配策略、改进驱替剂的性能，将交替驱油技术与其他新兴技术相结合，实现更高效的油田开发。

参考文献：

[1]吴宏宇.低渗透油田微生物代谢产物驱油技术探讨.2020.

[2]邱海洋.低渗透油田注二氧化碳地面工艺技术研究.2021.