王二虎
（延长油田股份有限公司吴起采油厂，陕西 延安 716000）
引言吴起采油厂低渗透油藏资源储量高、开发潜力大，是采油厂实现原油稳产上产的最现实阵地。由于低渗透油藏储层物性的特殊性，导致不同类型低渗透油藏埋藏地质特征具有明显差异，初期开发采用的常规注水工艺技术，虽然取得了一定的效果，但是由于水驱油藏类型多样，存在的主要注采矛盾也不尽相同，导致不同区块油藏开发程度差异大，影响了油藏采收率，因此，必须要进行油藏堵塞机理研究，明确注采主要矛盾点，并采取针对性的工艺技术，从而实现低渗透油藏的高效开发[1-2]。
1 低渗透油藏欠注机理分析低渗透油藏欠注导致油井压力降低，产量递减快，同时长期高压注水易导致套变。这是导致低渗透油藏堵塞的主要体现。针对低渗透油藏欠注的问题，通过对采油厂典型低渗透欠注区块进行剖析，分析影响低渗欠注的主要因素，主要体现在以下方面：
1）由于水质中悬浮物、含油、腐蚀物等外部因素造成欠注。
2）由于储层孔喉大小以及黏土矿物含量高造成欠注，低渗粘土矿物含量一般在9%以上，个别区块达到15%，欠注严重。
3）注水过程中主要是由于结垢、含油造成近井地带堵塞，现场也表明，比如部分区块主要是由于结垢造成的堵塞，现场通过酸化就可以解除堵塞、避免欠注。
4）随着注水的进行，远井地带会存在由于乳化、贾敏效应等因素导致堵塞，导致注水压力进一步上升。
低渗透欠注是一个系统多种因素综合影响的结果，其根本原因是注入水与储层性质内外因相互作用导致的堵塞。因此从源头水质控制是保持注入能力的关键，并能大幅度降低后期解堵的投入，提高总体经济效益。
2 低渗透油藏高效注采工艺技术2.1 低渗透油藏污水高效精细处理技术按照相关注水水质推荐标准，根据油层不同渗透率，将注水分为5 级注水标准。而低渗透油藏对注入水质要求较高。常规的一级或两级介质过滤出水难以满足处理要求。“十三五”以来，为达到不同级别注水指标，针对不同水性和不同地层的水质需求，开展技术攻关和推广应用，基本形成了适应采油厂低渗透油藏精细开发需求的各种污水水性的五大系列8 项主导处理工艺。
目前采油厂低渗透油藏精细水处理是在多介质滤料过滤的基础上，增加一级膜过滤精细处理，目前以金属膜为主，水质基本满足了Ⅱ级水质（oil≤6 mg/L，SS≤2 mg/L，粒径中值≤1.5 μm）,但受制造工艺和加工精度影响，出水无法稳定达到Ⅰ级标准（oil≤5 mg/L，SS≤1 mg/L，粒径中值≤1 μm）。
另外，油田开展了陶瓷膜、生化+双膜脱盐等精细处理工艺试验，形成了“高效除油+精细过滤”及“生化+双膜脱盐技术”等低渗透污水处理回用工艺。
2.1.1 “多介质过滤＋金属膜过滤”处理主导工艺
“多介质过滤＋金属膜过滤”处理主导工艺技术流程，该工艺可以实现总进口（含油≤20 mg/L、悬浮固体≤20 mg/L）至总出口（含油≤5 mg/L、悬浮固体≤1 mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm）的技术指标，通过实际应用发现水质达标率在91%左右，特点是出水可稳定达到2 级以上水质标准，但是难以稳定达到Ⅰ级水质标准，应用后期容易出现堵塞且反洗再生效果差。
2.1.2 “高效除油+精细过滤”处理工艺
针对低渗透油藏精细水处理采用的金属膜存在膜孔径大，易堵塞，反洗再生效果差，导致金属膜难以长期稳定达标的实际提出了“高效除油+精细过滤”的两段式精细处理技术。其中“高效除油”技术的本质就是阻截除油，原理是通过对有机材料表面改性，强化其亲水憎油的特性，研究开发了高效阻截除油技术，利用置换渗透作用，在一定压力下水分子与缔合水分子置换透过介质，油被阻隔，从而实现油水分离。具有化学稳定性高、机械强度高、耐油污性强、除油效率高的特点；而“精细过滤”则是利用经过高温烧结的陶瓷材料研制开发的陶瓷分离膜耐高温、耐强酸强碱、硬度高、过滤精度高的优势，通过采用动态“错流过滤”方式，膜孔径最低至几个纳米。两种技术有机结合实现了处理水质稳定达到Ⅰ级指标。
2.1.3 “生化+双膜脱盐技术”处理工艺
针对高矿化度的采出污水，利用生化法深度除油，确保RO 进水TOC≤10 mg/L，预防膜污染，经RO膜除硬，达到低渗回注或锅炉用水水质要求，该技术原理就是通过生化处理技术彻底除油。能都达到可将污水含油处理到2.0 mg/L 以下，为超滤工艺的稳定运行提供保障；去除大部分游离二氧化碳，地面上结垢，降低油藏结垢趋势；降解污水COD，去除污水中有机物，减轻回注水的沿程恶化；处理成本低，不添加化学药剂、无二次污染问题的技术指标。
2.2 低渗透油藏精细注入工艺技术通过攻关应用高温高压分注技术，注水“三率”大幅度提高；但低渗油藏增效开发主要以水驱开发方式为主（产能占比92.8%），注水“三率”总上还是偏低，欠注现象普遍严重。而造成此问题的原因主要有两个，一是：高温高压造成水井分注率低；二是深井、高温、高压等外因加剧管柱蠕动，坐封、洗井等措施也会造成封隔器胶筒磨损、老化失效，影响分注管柱效果和寿命。为此，通过对影响低渗透油藏注水开发效果进行分析，攻关应用了高温高压锚定补偿分注技术以及低渗透增注工艺技术，保证了低渗透注水开发效果。
2.2.1 测调一体化+锚定补偿分注技术
测调一体化+锚定补偿分注技术其原理是采用两级锚定强制固定封隔器卡封位置，补偿器消除管柱蠕动，实现低渗透油藏高温高压井分注。其适用范围为：井深≤3 500 m；注水压力≤35 MPa；井温≤130 ℃；井斜≤60°。该技术的应用实现了低渗透油藏分注率从16.7%到31.1%的巨大提高，最深井深3 700 m。
同时，在推广应用锚定补偿分注技术的基础上，针对高温高压条件下封隔器密封寿命短，测调困难，小流量测调精度低等问题，重点攻关了高温高压长效密封技术、高温高压一体化测调技术、小流量测调一体化技术三项关键技术，完善高温高压测调一体化分注技术。有效实现了分注率提高10%，层段合格率提高15%的目标，提高低渗油藏水驱开发效益。
2.2.2 低渗透油藏降压增注工艺技术
低渗透油藏降压增注工艺技术的核心是针对油藏后期堵塞及物性差欠注通过进一步完善表活剂降压增注体系，深化工艺适应性研究，优化现场应用工艺参数，降低成本提高效果，实现规模化降压增注推广应用和降本增效。主要包括常规（土酸等）酸化、稀酸增注（或酸洗）、（缓速酸）酸化缩膨联作、双子表面活性剂降压增注、分子膜降压增注等。这其中针对低渗透油藏因注水过程中乳化油堵塞以及注水摩阻大等因素导致欠注矛盾，攻关形成的杂双子及分子膜两种增注工艺技术效果最佳，在采油厂相关区块整体实施后注水压力明显降低，注水日增加显着，年自然递减降低明显且有效期长。
2.3 低渗透油藏举升工艺技术低渗油藏油层埋藏深、液面低、供液能力差。常规有杆泵深抽产量低、效率低、加深泵挂难度大，而电泵深抽投入高、能耗大、寿命短。针对低渗油藏开发矛盾，为满足油井深泵挂、大载荷、不同排量举升需求，通过开展集成配套研究，形成了小泵深抽配套技术以及有杆泵减载深抽技术。
2.3.1 小泵深抽配套技术
小泵深抽配套技术主要有“游梁机+普通杆+小泵”配套模式和“皮带机+连续杆+小泵”配套模式两种，其中“游梁机+普通杆+小泵”配套模式用于小排量深井采油，在提高生产参数情况下可取得较好的增产效果。“皮带机+连续杆+小泵”配套模式在提高泵效方面优势明显，其与普通杆柱组合相比，杆重减轻10%；长冲程（5～8 m）、低冲次。
2.3.2 有杆泵减载深抽技术
1）有杆泵助力深抽提液技术。利用油套间液柱压力作用于大、小柱塞面积差，产生向上液压举升力，从而降低抽油机悬点载荷。
2）碳纤维连续抽油杆深抽技术。碳纤维连续抽油杆具有密度小（钢杆的1/4）、强度高（钢杆的3 倍）、耐腐蚀等特点，在深抽方面具有降载节能、提高产量的优势。针对深抽提液技术，通过进一步完善对接装置、专用抽油泵等配套技术；开展有杆泵举升系统优化设计等技术研究，有效提高了油井系统效率，延长了检泵周期。
3 技术井场应用实例3.1 污水高效精细处理技术应用以“先进实用、高效安全、清洁低耗”为技术发展方向，优化研究经济高效低渗透污水精细处理技术，在采油厂某集中处理站开展了产水2～4 m3/h“生化-氧化”+双膜资源化现场试验，产水率40%，水质优于以往常规水处理的各项水质指标。
3.2 低渗透油藏精细注入工艺技术应用通过在某区块应用杂双子降压增注技术，渗透率1.27×10-3μm2，降压率为34.7%，实施后注水压力降低6 MPa，注水日增加93 m3，年自然递减降低6.7%，有效期12 个月。
3.3 低渗透油藏举升工艺技术应用采油厂某井该井无注水能量补充，液面低，泵挂下深受限，供液明显不足。通过应用碳纤维连续抽油杆深抽技术杆柱（碳1800+钢1200）质量下降54%，电机装机功率由45 kW 降低至30 kW。泵挂下深增加988 m，泵效提高26.3%，系统效率提高31.3%，百米吨液耗电降低1.78 kW·h，累计增油582 t，效果十分明显。
4 结语强化低渗透油藏注水系统工程优化，构建油藏、井筒、地面三位一体的注水大格局，对影响注水效果的各种要素进行优化组合，配套优化水质处理、井筒分层与举升、增注等工艺，优化研究高效低能耗的低渗透油藏高效注采工艺技术，并制定低渗透注水系列标准规范，降低工艺成本，提高效果及效率，提高技术适应性和针对性，为低渗透油藏高效注水开发提供保障。
