影響低滲透油田開發(fā)效果的因素及對策

趙 婷 ,任 波

(西安石油大學 ,陜西西安 710065)

目前,低滲透油田儲量在我國油田儲量中所占的比例越來越大。近年,低滲透油田石油勘探和開發(fā)程度的快速發(fā)展,為我國天然氣產(chǎn)量快速發(fā)展和原油產(chǎn)量穩(wěn)定增長做出了重大貢獻。但隨著時間的延長,低滲透油田開發(fā)過程出現(xiàn)一些影響開發(fā)效果的因素,不但影響了油田的安全生產(chǎn),而且影響了油田開發(fā)的經(jīng)濟效益。

1 影響低滲透油田開發(fā)效果的主要因素

影響低滲透油田的開發(fā)效果的因素有很多,其中最主要的就是技術方面的影響。

1.1 油層孔喉的影響

影響低滲透油層開采根本原因是儲層孔喉細小和比表面積大。低滲透油層平均孔隙直徑為 26～43μm;油層孔喉細小,半徑中值只有 0.1～2.0μm;比表面積相對較大,在 2～20 m2/g之間;三者之間直接形成了滲透率低。

1.2 滲流規(guī)律的影響

低滲透儲層的滲流規(guī)律具有啟動壓力梯度特點,是不遵循達西定律的。低滲透油田主要表現(xiàn)非達西型滲流特征:表面分子力和賈敏效應作用強烈、孔喉細小、比表面積和原油邊界層厚度大。滲流直線段的延長線與壓力梯度軸的交點即為啟動壓力梯度,是不通過坐標原點而與壓力梯度軸相交,由于滲透率越低,所以啟動壓力梯度越大。

1.3 彈性能量的影響

低滲透油田彈性能量除少數(shù)異常高壓油田外,一般的油田彈性階段采收率只有 1%～2%。彈性能量小主要是由于一般底、邊水都不活躍,儲層滲流阻力大、連通性差引起的。在消耗天然能量方式開采條件下,彈性能量壓力和產(chǎn)量下降快,是由于地層壓力大幅度下降,油田產(chǎn)量急劇遞減,使生產(chǎn)和管理都非常被動。

1.4 見注水效果的影響

低滲透油田開發(fā)過程中,油井見注水效果尤為重要。在井距 280 m左右的條件下,注水效果需注水半年至一年時間才見效,見效后油井產(chǎn)量、壓力相對穩(wěn)定,但上升現(xiàn)象很不明顯。有部分油田的注水井因注不進水轉(zhuǎn)為間歇注水或被迫關井停注,從而影響開發(fā)效果。低滲透油層采油指數(shù)相當于高、中滲透油層的幾十分之一,只有 1～2 t/(MPaod)。低滲透油井見注水效果程度差,停止吸水是由于泵壓與井口壓力達到平衡時出現(xiàn)的。因為啟動壓力很高,滲流阻力大,而且吸水能力低,大部分能量都消耗在注水井周圍,使注水井附近地層壓力上升很快。

1.5 產(chǎn)液 (油)指數(shù)的影響

低滲透油井見水后產(chǎn)液 (油)指數(shù)大幅度下降,是由于巖石潤濕性和油水黏度比等多種因素影響的。當含水達到 55%左右時,無因次產(chǎn)液指數(shù)最低,只有 0.4左右,無因次采油指數(shù)更低,只有 0.15左右,對油井見水后的提液和穩(wěn)產(chǎn)造成極大困難。

1.6 地應力的影響

地應力的大小和方向?qū)﹂_發(fā)效果具有重要的影響,因此,開發(fā)方案必須考慮地應力的影響和作用。壓裂開發(fā)是低滲透油田通常進行的一種開發(fā)方式,壓裂裂縫的延伸方向和形狀很大程度受地應力的大小和方向制約。

2 低滲透油田開發(fā)的主要對策

2.1 合理加密井網(wǎng)

目前國內(nèi)外已基本建立采收率及水驅(qū)控制程度與低滲油藏井網(wǎng)密度的關系的一系列經(jīng)驗方法。開發(fā)好低滲透油田的基礎和關鍵是合理井網(wǎng)部署方案。低滲油藏、小斷塊開發(fā)的目標定位要適當,不宜過高,要充分考慮到低滲油田開發(fā)的復雜性,為此要根據(jù)采用線狀注水方式、平行裂縫主要方向布井、井距可以加大、排距應該減小的低滲透油田井網(wǎng)部署的基本原則,合理縮小井距,加大井網(wǎng)密度。

2.2 合理優(yōu)選儲量富集區(qū)塊

不少低滲透油田的含油面積雖然很大,但存在單位面積的儲量較少,油層有效厚度較小的情況。因此,需要進行優(yōu)選儲量富集區(qū)塊工作。優(yōu)選開發(fā)工作應早期介入,進行早期的油藏描述。先利用鉆探試油和三維地震的資料,對巖石發(fā)育區(qū)帶進行預測,掌握油水變化規(guī)律?？碧脚c開發(fā)兩方面工作要緊密合作,首先投入開發(fā)優(yōu)選油層儲量豐度較高、比較發(fā)育的有利區(qū)塊,取得經(jīng)濟效益后,總結(jié)成功經(jīng)驗再逐步推廣,開發(fā)規(guī)模進一步擴大。

2.3 合理的開發(fā)層系組合

充分利用加密井實施細分層開發(fā),把特征相近的滲透油田油層組合在一起。應考慮當前的采油工藝技術水平,在分層開采工藝所能解決的范圍內(nèi),應避免劃分過細的開發(fā)層系,以減少建設工作量,提高經(jīng)濟效益。劃分開發(fā)層系,同一油藏相鄰油層應盡可能組合在一起,以保證各油層對注水方式和井網(wǎng)具有共同的適應性,減少開采過程中的層間矛盾,以確保達到較好的經(jīng)濟指標;確保層系間不發(fā)生竄通和干擾。

2.4 采用高效射孔和深抽工藝技術

高效射孔技術具有高強度、深穿透、負壓和油管傳輸?shù)奶攸c。采用高效射孔技術可增強壓裂效果,并降低地層破裂壓力,可以提高低滲透儲層油井的生產(chǎn)能力和完善程度。在低滲透油田開發(fā)中深抽工藝有提高抽油泵效,保持降黏防蠟作用。低滲透油田油井產(chǎn)液指數(shù)在見水后大幅度下降,為了增大生產(chǎn)壓差,迅速提高油井產(chǎn)液量,只有不斷加大抽油深度,才可能減緩遞減產(chǎn)液大幅度下降速度,使產(chǎn)量相對保持穩(wěn)定。

2.5 采用總體壓裂改造技術

開發(fā)低滲透油田最根本的工藝技術是總體壓裂優(yōu)化設計和實施壓裂改造。是以油藏裂縫與油水運動、注采井網(wǎng)和油層分布的合理配置。在低滲透油田總體優(yōu)化設計的基礎上,再進行單井工程設計、施工參數(shù)優(yōu)化、施工過程監(jiān)測和壓裂效果的分析評價?？傮w壓裂優(yōu)化設計目的是進行壓裂改造,提高掃油效率,獲得工業(yè)油氣流,以達到持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和最大經(jīng)濟效益。

2.6 重視注水技術

我國低滲透油田單井產(chǎn)油量不高,大多數(shù)低滲透油田彈性能量很小,初期對單井注水井要求也不很高,因此開發(fā)初期注水井可以適當少些來保持地層壓力。隨著低滲油田含水的上升,根據(jù)中低滲油藏采液指數(shù)變化規(guī)律,低滲油藏合理的注采井數(shù)比總體上是一個上升的趨勢。

對于沒有裂縫的低滲透油田,適當提高注采比,在地層微裂縫條件下注水,以保持地層壓力在原始壓力附近。對彈性能量大和異常高壓的油田,可先利用天然能量開采,待地層壓力降到飽和壓力附近或靜水注壓力時再注水。

在單井平均注入水平不提高的情況下,采取注水方法是增加注水井點,能大幅度增加整體注入水平。此方法能提高油藏采收率、降低油井含水上升率,可以采出較多的彈性無水原油也有利于注水工程的實施。

總之,要充分認識影響低滲透油田開發(fā)效果的主要因素,去運用合理的技術方法,來提高滲透油田開發(fā)效果,創(chuàng)造更大經(jīng)濟效益。

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