淺談如何加強(qiáng)低滲油田的效益開發(fā)

宮波

【摘 要】本文就低滲油田的效益開發(fā)進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】低滲油田；開發(fā)；井網(wǎng)

國際上把滲透率在0.1毫達(dá)西至50毫達(dá)西之間的油藏界定為低滲透油藏。隨著勘探開發(fā)程度的不斷提高，老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)難度越來越大，開發(fā)動用低滲、特低滲油藏成為我國陸上石油工業(yè)增儲上產(chǎn)的必經(jīng)之路。

在低滲透油藏開發(fā)方面，我國石油地質(zhì)科技人員經(jīng)過長期的探索與研究，形成了地層裂縫描述、全過程油層保護(hù)、高孔密射孔、整體壓裂改造、小井距加密井網(wǎng)等一系列技術(shù)。但在裂縫描述、滲流機(jī)理研究、開發(fā)技術(shù)政策界限研究、配套工藝技術(shù)研究等方面，還不能完全適應(yīng)低滲透油藏高效開發(fā)的需要，低滲透油藏儲量動用程度、水驅(qū)采收率還比較低。因此，進(jìn)一步探索動用低滲透油藏，提高低滲透油藏采收率，依然任重而道遠(yuǎn)。

1.低滲透油田開發(fā)中存的技術(shù)問題

1.1注水井吸水能力低，注水見效差

低滲透油層一般吸水能力低，加之油層中黏土礦物遇水膨脹和注入水的水質(zhì)與油層不配伍等因素導(dǎo)致的油層傷害，油層吸水能力不斷降低，注水壓力不斷上升，致使注水井附近形成高壓區(qū)，降低了有效注水壓差，造成注水量迅速遞減。

1.2剩余油分布規(guī)律認(rèn)識不清

低滲透油藏孔隙系統(tǒng)的孔道很微細(xì)，固液界面上分子力作用顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致流體產(chǎn)生非規(guī)律的滲流。因此低滲透油藏的開發(fā)與中、高滲砂巖油藏油水滲流特征有很大差異，注水開發(fā)過程中油水運動更加復(fù)雜。

1.3部分開發(fā)單元局部注采失衡

應(yīng)當(dāng)說，油田開發(fā)初期，注采井網(wǎng)是相對完善的，但經(jīng)過長期開發(fā)后，一般都會出現(xiàn)油水井套損，同時油井高含水轉(zhuǎn)注或關(guān)井，導(dǎo)致不同開發(fā)單元之中，注水井相對集中，形成多注少采的格局，且注入水顯示出方向性。從而導(dǎo)致部分開發(fā)單元局部注采失衡。

1.4注采井網(wǎng)部署未考慮沉積微相類型和分布特征

沉積微相研究是井網(wǎng)部署的地質(zhì)依據(jù)。但由于初期人為劃分開發(fā)單元，沉積微相研究也以人為劃分的油田或開發(fā)單元展開，導(dǎo)致編制開發(fā)方案針對各開發(fā)單元主體部位，缺乏整體考慮。

1.5注采井網(wǎng)未考慮裂縫分布

由于目前對裂縫分布認(rèn)識的局限性，對油田注入水流線推進(jìn)規(guī)律認(rèn)識不清，注采調(diào)整過程中，注采井網(wǎng)部署未考慮裂縫分布，油田注水開發(fā)后，注入水沿裂縫突進(jìn)，造成主線上油井含水上升快，甚至暴性水淹，油井產(chǎn)量下降快。同時，側(cè)向油井見效差，甚至注水不見效，長期低產(chǎn)低液。

1.6絕大部分低滲透油藏天然能量不足且消耗快

低滲透油藏依靠彈性能量開發(fā)的采收率一般低于5%，油井自然產(chǎn)能很低，一般只有1-8噸，甚至沒有自然產(chǎn)能。經(jīng)壓裂后，平均單井日產(chǎn)油量可達(dá)到3.6-27.7噸。

1.7油井見水后產(chǎn)量遞減快

低滲透油藏的油水黏度比一般小于5，見水后，采油指數(shù)連續(xù)大幅度下降，采液指數(shù)急劇下降，雖在高含水期采液指數(shù)慢慢回升，但最終也不能恢復(fù)到原始采液指數(shù)。此外，由于低滲透油層滲流阻力大，通常采用較大的生產(chǎn)壓差投產(chǎn)，見水后通過加大生產(chǎn)壓差來提高產(chǎn)量的可能性較小。

1.8裂縫性低滲透砂巖油藏注水水竄嚴(yán)重

低滲透砂巖油藏往往有天然裂縫，由于需壓裂投產(chǎn)，還存在人工壓裂裂縫。這類油藏一旦注水壓力超過破裂壓力或裂縫開啟壓力，裂縫即處于開啟狀況，導(dǎo)致注永井的吸水能力急劇增大。當(dāng)井網(wǎng)與裂縫分布規(guī)律及方向不相適應(yīng)時，沿注入水主流線方向的油井水竄嚴(yán)重，有的甚至注水幾天就使油井暴性水淹。

2.低滲透油田開發(fā)的合理井網(wǎng)

我國目前已開發(fā)的低滲透油田，有些開發(fā)效果很不錯，也有一些開發(fā)效果不夠理想。其原因就是因為低滲透油田開發(fā)有其特殊性，低滲透油田最大的特點是與裂縫有關(guān)，或者是有天然裂縫，或者是水力壓裂造成的人工裂縫。由于裂縫的存在，低滲透油田對注水開發(fā)井網(wǎng)的部署就極為敏感。如果注采井網(wǎng)布置合理，使注水驅(qū)油時的面積掃油系統(tǒng)處于優(yōu)化的狀態(tài)，就可以取得好的開發(fā)效果。如果注采井網(wǎng)布置不合理.注入水就會沿裂縫系統(tǒng)快速推進(jìn)，使油井很快見水和水淹?？梢哉f確定合理的井網(wǎng)部署是低滲透油田開發(fā)成敗與否的關(guān)鍵。

（1）為盡量避免油水井發(fā)生水竄，首先必須要考慮沿裂縫線狀注水，即井排與裂縫走向一致.這樣可不必顧忌因裂縫過長造成注水井之間會很快形成水線。這是因為注水井之間沿裂縫拉成水線后。隨著注水量的不斷增加，在壓力梯度的作用下，注入水會逐漸形成水墻而把基質(zhì)里的油驅(qū)替到油井中去。這樣可防止油井發(fā)生暴性水淹，并獲得較大的波及體積。

（2）注水井井距一般應(yīng)大于油井井距，也應(yīng)大于注水井與油井之間的排距。這是因為在線狀注水情況下，若注水壓力稍高于巖石破裂壓力，裂縫可保持開啟狀態(tài)。這樣在強(qiáng)烈的滲透率級差和各向異性作用下，注水井排會很快拉成水線，若井距排距差異不大，則注水能力富余而油井見效又不明顯。若采用注水井井距大于油井井距和排距的不等距井網(wǎng)，則注水井能充分發(fā)揮注水能力，油井可以比較明顯地見到注水效果，從而使壓裂后所形成的產(chǎn)能得以保持。至于具體的井排距應(yīng)在壓裂優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)裂縫與基質(zhì)滲透率差異的大小，用數(shù)值模擬來優(yōu)化確定，但一般基質(zhì)滲透率與裂縫滲透率的比值越小，則井距與排距之比應(yīng)越大。根據(jù)以上分析，低滲透油田開發(fā)的合理注采井網(wǎng)應(yīng)該是不等井距的沿裂縫線狀注水井網(wǎng)。采用這種井網(wǎng)（與壓裂相結(jié)合）不僅可以使低滲透油田獲得較高的產(chǎn)量，同時由于注水井距加大可使總的井?dāng)?shù)比正方形井網(wǎng)減少25%左右，使低滲透油田開發(fā)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.開發(fā)井網(wǎng)的新發(fā)展

以上探討的低滲透油田開發(fā)的合理井網(wǎng)是從直井的角度來論證的。隨著水平井等鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展，為低滲透油田的開發(fā)提供了更加有效的手段。水平井加壓裂可大大提高單井產(chǎn)量，使低滲透油田開發(fā)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。水平井對于厚度達(dá)5-10m以上的單油層最為適合，對于多個單層達(dá)到5-10m以上厚度的多油層油藏則可采用多底水平井。目前初步認(rèn)為合理的井網(wǎng)應(yīng)該是生產(chǎn)井采用水平井，其水平段應(yīng)垂直最大地應(yīng)力方向以與壓裂裂縫直交，并以多段壓裂形成多條垂直于水平井段的裂縫，以求得最大的產(chǎn)能。注水井可以以直井為主，沿主應(yīng)力方向布井，壓裂投注后形成線狀注水。

4.結(jié)論

（1）到目前為止，國內(nèi)低滲透油田開發(fā)井網(wǎng)型式的演化雖然大體上經(jīng)歷過三個階段，但其基礎(chǔ)井網(wǎng)型式都是正方形注采井網(wǎng)，只是注水井排方向與裂縫方向錯開角度不同。但這種方形井網(wǎng)不管方向怎樣旋轉(zhuǎn)，其井距和排距差異都不大.因此很難適應(yīng)低滲透油田存在的很低的基質(zhì)滲透率和大型壓裂后很高的裂縫滲透率之間強(qiáng)烈的滲透率級差和各向異性。

（2）低滲透油田開發(fā)合理的注采井網(wǎng)應(yīng)該是不等井距線狀注水井網(wǎng)，其注水井井距一般應(yīng)大于油井井距，也應(yīng)大于注水井與油井之間的排距。其具體的井排距大小應(yīng)在壓裂優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)裂縫與基質(zhì)滲透率差異的大小確定。

（3）水平井、多底水平井為低滲透油田開發(fā)提供了更有效的手段，但其合理的注采井網(wǎng)部署尚需要進(jìn)一步深入研究。

（4）低滲透油田開發(fā)往往與裂縫有關(guān)（天然的或人工壓裂的），因此對注水開發(fā)的井網(wǎng)部署是低滲透油田開發(fā)的關(guān)鍵。

（5）低滲透油田開發(fā)合理井網(wǎng)的部署必須首先要搞清楚裂縫的方向和基質(zhì)滲透率與裂縫滲透率的比值。 [科]