低滲透油藏的開發(fā)技術(shù)

婁鳳芹

（勝利油田魯明科研中心，山東 東營 257000）

0 引言

低滲透是針對儲層的概念，一般指滲透性能低的儲層，國外一般將低滲透儲層稱為致密儲層[1-3]。進一步延伸和概念拓展，低滲透一詞又包含了低滲透油氣藏和低滲透油氣資源的概念?，F(xiàn)在講到低滲透一詞，其普遍的含義是指低滲透油氣藏。具體來說低滲透油氣田是指油層孔隙度低、喉道小、流體滲透能力差、產(chǎn)能低，通常需要進行油藏改造才能維持正常生產(chǎn)的油氣田。目前低滲透儲層的巖石類型包括砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)碳酸巖、灰?guī)r、白云巖以及白堊等，但主要以致密砂巖儲層為主。

低滲透油田一般具有儲層滲透率低、豐度低、單井產(chǎn)能低，與中高滲透油田相比具有以下特點：

1）低滲透油層連續(xù)性差，砂體發(fā)育規(guī)模小，井距過大，水驅(qū)控制程度低；

2）儲層滲透低，流度低，孔隙喉道半徑小，存在“啟動生產(chǎn)壓差現(xiàn)象”，滲流阻力和壓力消耗特別大；

3）低滲透油層見水后，采液和采油指數(shù)急劇下降，對油田穩(wěn)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅；

4）儲量豐度低，含油飽和度低，自然產(chǎn)能低，壓裂投產(chǎn)后產(chǎn)量遞減較快，無穩(wěn)產(chǎn)期。

低滲透油氣田與高滲油氣田相比，其儲層特性、傷害機理、流動規(guī)律不僅僅是量的變化，實際上在一定程度上已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化，因此在開發(fā)中遇到的主要問題是：①油藏表征準(zhǔn)確度差，滲流機理尚未研究清楚；②對油層傷害的敏感度強；③儲層能量低，單井產(chǎn)量低；④基質(zhì)中的油難以開采。歸結(jié)起來是成本、效益和風(fēng)險問題。

1 低滲透油藏開發(fā)技術(shù)

1.1 油氣藏表征技術(shù)

油藏表征是對油藏各種特征進行三維空間的定量描述、表征以至預(yù)測的技術(shù)?，F(xiàn)代油藏表征技術(shù)是國外進行剩余油分布預(yù)測和開發(fā)決策等生產(chǎn)優(yōu)化的最主要技術(shù)。技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個主要階段，目前向著精細化方向發(fā)展。

油氣藏表征主要包括野外露頭天然裂縫描述技術(shù)、成像與常規(guī)測井裂縫描述、儲層生產(chǎn)動態(tài)測試資料表征、三維地震、四維地震、井間地震和井間電磁波等油氣藏表征、三維可視化、綜合地質(zhì)研究技術(shù)。油藏描述技術(shù)是對油氣藏特征進行定性與定量描述、預(yù)測是進行剩余油分布預(yù)測和開發(fā)決策主要技術(shù)。由于決策的內(nèi)容不同油藏描述技術(shù)和方法也不同描述內(nèi)容和精度有差別。對進入中后期開發(fā)的老油田以確定剩余油分布為目的的油氣藏描述必須通過集成化的精細表征提供準(zhǔn)確的剩余油分布狀況指導(dǎo)油氣田調(diào)整挖潛改善開發(fā)效果。

1.2 低滲油藏鉆井技術(shù)

包括氣體鉆井、霧化鉆井、泡沫鉆井和欠平衡鉆井技術(shù)等。欠平衡鉆井亦稱為欠平衡壓力鉆井這一概念早在20世紀(jì)初就已提出但是直至20世紀(jì)80年代初期井控技術(shù)和井控設(shè)備出現(xiàn)才使防止井噴成為可能這種鉆井技術(shù)也得以發(fā)展和應(yīng)用。在美國和加拿大欠平衡鉆井已經(jīng)成為鉆井技術(shù)發(fā)展的熱點并越來越多地與水平井、多分支井及小井眼鉆井技術(shù)相結(jié)合在美國欠平衡鉆井占鉆井?dāng)?shù)的比例已經(jīng)達到30%。

1.3 完井技術(shù)

包括裸眼井完井、水平井裸眼分段壓裂和智能完井。裸眼完井法的操作相對簡單，在油田的開發(fā)中被廣泛應(yīng)用，水平段裸眼分段壓裂技術(shù)是對油藏的一種改造技術(shù)，可以大幅度提高儲集層滲透能力，智能完井管柱在油井開發(fā)過程中后期使用，是提高層間開發(fā)效果的可靠手段。

1.4 低滲油氣藏保護技術(shù)

油田在勘探開發(fā)的各個環(huán)節(jié)均可造成低滲透層油層損害。究其原因，均屬油層本身的潛在損害因素，它包括儲層的敏感性礦物，儲滲空間，巖石表面性質(zhì)及儲層的液體性質(zhì)等。在外在條件變化時，包括鉆開油氣層、射孔試油、酸化、壓裂等，儲層不能適應(yīng)變化情況，就會導(dǎo)致油層滲透率降低，造成油層損害。對低滲透油層特別強調(diào)油層保護并不是因為這類油層比高滲透油層更易受污染，而是因為低滲透油層自然滲透能力差，任何輕微的污染傷害都會導(dǎo)致產(chǎn)能的大幅度降低，因此，低滲透油層的油層保護尤為重要。

1.5 注水、注氣開采技術(shù)

低滲透性油氣田儲量廣泛，在油氣田開發(fā)中起著舉足輕重的作用。注水開采是目前普遍采用的油氣開采方式，它對保持油層壓力，實現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高效開發(fā)發(fā)揮著重要的作用。注水過程中，由于注入水向地層推進，在儲層內(nèi)會發(fā)生物理的或化學(xué)的反應(yīng)，從而導(dǎo)致儲層中流體滲流阻力增加和滲透率下降，造成地層污染。

注氣法作為一種提高采收率的常用方法，受到各大油田的普遍關(guān)注，尤其是對低滲透油田非常適用。統(tǒng)計資料表明，國外提高采收率應(yīng)用技術(shù)中，注氣是第二位的。與傳統(tǒng)的注水開發(fā)方式相比，注氣開發(fā)方式的有利因素可以歸納如下：①吸氣能力強，并且能夠保持穩(wěn)定，易于實現(xiàn)注采平衡；②注氣流壓低于注水流壓，有利于避免裂縫張開，防止產(chǎn)生竄進現(xiàn)象；③無水質(zhì)問題，可避免一整套比較復(fù)雜的處理水質(zhì)的工藝流程設(shè)備；④因水質(zhì)腐蝕和泥巖膨脹而造成的套管損壞問題較輕，報廢井較少；⑤油井見注入氣的情況比見注入水的情況簡單，比較容易管理。

1.6 低滲透油氣藏的井網(wǎng)部署

目前，我國低滲透油藏儲量占總儲量40%左右，是未來開發(fā)的重點和難點。從已開發(fā)的低滲透油田看，開發(fā)效果差異大，根源是低滲透油藏具有其特殊性，對注水開發(fā)井網(wǎng)的部署極為敏感。如果注采井網(wǎng)布置合理，能見到好的注水效果，否則，很難達到方案預(yù)期效果。低滲透油藏開發(fā)井網(wǎng)部署大體上經(jīng)歷了3個階段：初期沿用中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng)，中期將注采井網(wǎng)與儲層裂縫系統(tǒng)進行了初步優(yōu)化，井排方向與裂縫方向錯開一定角度。目前階段采用注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點法井網(wǎng)，或者是排距、井距不等的注水井排平行于裂縫系統(tǒng)的矩形井網(wǎng)。

2 總結(jié)

低滲透油氣田開發(fā)成熟技術(shù)有注水、壓裂、注氣等技術(shù)，小井眼技術(shù)、水平井、多分支井技術(shù)和CO2泡沫酸化壓裂新技術(shù)應(yīng)用，較大幅度地提高了單井產(chǎn)量，實現(xiàn)了低滲透油田少井高產(chǎn)和降低成本的目的。儲層精細描述和保護油氣層是開發(fā)低滲透油氣田的關(guān)鍵。多分支井技術(shù)、地震裂縫成像和裂縫診斷技術(shù)、新型壓裂技術(shù)、注氣提高采收率等新技術(shù)快速發(fā)展。世界低滲透油氣田勘探開發(fā)方興未艾。發(fā)達國家低滲透油氣田勘探開發(fā)技術(shù)日趨成熟。通過對世界低滲透油氣田勘探開發(fā)現(xiàn)狀進行研究，可實現(xiàn)低滲透油氣田資源優(yōu)化利用，改善勘探開發(fā)效果，為低滲透油氣資源的高水平、高效益勘探開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展提供理論及實踐依據(jù)。

［1］張志強,鄭軍衛(wèi).低滲透油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)進展[J].地球科學(xué)進展2009,24（8）.

［2］方朝亮，劉克雨.世界石油工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].北京：石油工業(yè)，2006,4.

［3］孫樹強.保護油氣層技術(shù)[D].東營：中國石油大學(xué)(華東),2005.