低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)合理采油速度研究

張帆　張菲　喬星宇　張曉軍　麥韜

摘要：低滲透油藏是指滲透率在（ 10～100）×10 - 3 μ㎡之間的油田，其開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)有著特殊的表現(xiàn)性質(zhì)，滲透率低，且單井產(chǎn)能較低。但是目前我國(guó)大部分未開(kāi)發(fā)油田都屬于低滲透油田，因而如何提高低滲透油藏的采油效率，進(jìn)一步提高采油的速度，有著十分重要的意義，文章就此展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏;注水開(kāi)發(fā);采油速度

引言：低滲透油藏是目前油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要的油藏，要進(jìn)一步做好采油工作，就需要對(duì)低滲透油藏的采油工作進(jìn)行分析。江漢油田在鄂爾多斯盆地上的主要開(kāi)發(fā)單元里，很多油田滲透率均位于低滲透油藏的范圍當(dāng)中，文章分析了其中坪北區(qū)的低滲透油藏開(kāi)發(fā)特征，以及具體的地質(zhì)情況，統(tǒng)計(jì)得出采油速度和地層流動(dòng)系數(shù)之間的關(guān)系，希望可以給有關(guān)從業(yè)人員以啟發(fā)。

1.低滲透油藏的地質(zhì)特征

低滲油藏表現(xiàn)出壓力較大，注水較為困難的特點(diǎn)，有關(guān)工作人員曾經(jīng)使用過(guò)水井壓裂和酸化增注等一系列措施，但是應(yīng)用效果并不理想。鄂爾多斯盆地的坪北整體為兩翼不對(duì)稱(chēng)的高陡背斜地形，油層深度在1156米到1377米之間，含有井段最長(zhǎng)為187米，含有層有四個(gè)小層，分別為1到4號(hào)油組。儲(chǔ)層的沉積主要是在河壩以及水下分流河道，儲(chǔ)層的滲透率變異系數(shù)在0.64-0.76之間。儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕類(lèi)型為水濕，油井注水之后含水變化之至64%左右。油藏整體有著較好的流動(dòng)性之和較高的礦化程度，粘度在70攝氏度的條件下表現(xiàn)為1.27.mPa.s，地層水的總礦化程度在4000mg/L以上，主要水型是CaCl₂。

2.合理采油速度和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系

石油企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中，如何確保采油過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益最大化，并在發(fā)展過(guò)程中維持這樣的穩(wěn)定發(fā)展，讓企業(yè)能夠長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，是企業(yè)的經(jīng)營(yíng)主要目標(biāo)。因而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免短期行為，著眼長(zhǎng)期效益，讓企業(yè)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

2.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)

工業(yè)項(xiàng)目在投產(chǎn)并發(fā)展到設(shè)計(jì)規(guī)模之后，如果產(chǎn)品生產(chǎn)和銷(xiāo)售等過(guò)程一直能夠保持穩(wěn)定，產(chǎn)品的供需一直平衡，就會(huì)體現(xiàn)出基本穩(wěn)定的產(chǎn)量。但是油田的開(kāi)采和這樣的工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目不同，達(dá)到了一定的生產(chǎn)規(guī)模之后，如果油井的利用率和生產(chǎn)壓差一直保持穩(wěn)定的話(huà)，年產(chǎn)液量是保持穩(wěn)定的，但是液體含水量是逐漸提升的，原油的產(chǎn)量在這一過(guò)程中呈現(xiàn)逐年衰減的趨勢(shì)。一般工業(yè)項(xiàng)目能夠在壽命期內(nèi)保持先谷底穩(wěn)定的生產(chǎn)效率，如果外界經(jīng)濟(jì)條件沒(méi)有發(fā)生較大的變化，則單位或者企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本是不變的，而油田則會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)成本逐年增長(zhǎng)的問(wèn)題。所以在油價(jià)固定的前提下，油田生產(chǎn)過(guò)程中利潤(rùn)額會(huì)逐漸下降，利潤(rùn)率等相關(guān)的參數(shù)也會(huì)進(jìn)一步下降。

2.2成本和采油速度之間的關(guān)系

2.2.1新油田開(kāi)發(fā)

理論上來(lái)說(shuō)，任何可行的采油方式都可以最終驅(qū)出所有的可流動(dòng)油，因而不考慮油田經(jīng)濟(jì)極限和三次接替的問(wèn)題的話(huà)，只是使用二次采油方法，收益率理論相同，生產(chǎn)期內(nèi)原油產(chǎn)量分布出現(xiàn)差異。在這樣的基礎(chǔ)上，如果前期能夠有著較高的原油產(chǎn)量，則后期會(huì)產(chǎn)量遞減，但是如果采油速度前期保持較低的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)雖然前期產(chǎn)量不高，但是后期產(chǎn)量遞減趨勢(shì)較弱的情況。

對(duì)儲(chǔ)量確定的新油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，通常會(huì)應(yīng)用增加井網(wǎng)密度的方式來(lái)提高新油田開(kāi)采速度。在井網(wǎng)密度相對(duì)較低的時(shí)候，加入大量的鉆井?dāng)?shù)目，可以有效的提高開(kāi)采速度的同時(shí)，增加產(chǎn)量，并進(jìn)一步探明地下儲(chǔ)量，而與此同時(shí)單井的儲(chǔ)量控制相對(duì)較為合理，所以原油的開(kāi)采成本也不會(huì)顯著增加。但是如果井網(wǎng)密度已經(jīng)超出某個(gè)能夠獲取最優(yōu)經(jīng)濟(jì)效益的數(shù)值的時(shí)候，進(jìn)一步增加鉆井?dāng)?shù)，只能快速增加生產(chǎn)初期的產(chǎn)量水平和產(chǎn)油速度，對(duì)于采收率的提高沒(méi)有明顯的幫助。與此同時(shí)，單井的控制程度大幅度下降，有效控制儲(chǔ)量也得不到保障，一桶原油的開(kāi)發(fā)成本得到顯著提升，與此同時(shí)后期產(chǎn)量會(huì)加速遞減，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致油田壽命周期快速降低。針對(duì)這樣的情況，就需要意識(shí)到，對(duì)油田進(jìn)行開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，采油速度是存在一個(gè)最優(yōu)值的，這一才有速度下，能夠有著相對(duì)良好的采收率和原油產(chǎn)量，與此同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益更好。

2.2.2已開(kāi)發(fā)油田

已經(jīng)開(kāi)發(fā)完成的油田要提高才有率，通常是加密調(diào)整井的建設(shè)，改善油水關(guān)系以及提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度的方法。這些方法在提高了采油速度的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)了原油才有率的提升，特定情況下也會(huì)降低原油含水率，且不會(huì)明顯提高原油開(kāi)采的成本。但是如果對(duì)這些油田進(jìn)行強(qiáng)注強(qiáng)采的話(huà)，油水關(guān)系會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失衡，進(jìn)而開(kāi)采的過(guò)程中，原油含水率激增，產(chǎn)油遞減加速，開(kāi)采成本顯著增加。

3.合理采油速度的判斷

合理采油速度下，能夠在工藝允許的情況下最大化的發(fā)揮水井注水和油井采油能力，進(jìn)而能夠有效的調(diào)動(dòng)起注采系統(tǒng)的整體應(yīng)用效果，確定壓力等級(jí)，并形成更好的生產(chǎn)規(guī)模，最大化經(jīng)濟(jì)效益。

3.1結(jié)合生產(chǎn)環(huán)境

要判斷合理采油速度，首先應(yīng)當(dāng)確定周?chē)h(huán)境參數(shù)，綜合使用試油、試井和巖心分析等方法來(lái)對(duì)采油指數(shù)進(jìn)行確定，鄂爾多斯盆地油田坪北的其中兩個(gè)生產(chǎn)油組采油指數(shù)分別為0.1638、0.2274t/d.MPa.m。隨后應(yīng)當(dāng)確定合理生產(chǎn)壓差，生產(chǎn)壓差的確定過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)以流動(dòng)壓力在飽和壓力90%以上，且井口能夠保持足夠的自噴能力為基礎(chǔ)，基于流動(dòng)壓力飽和壓力和地層壓力關(guān)系進(jìn)行確定，例如文中兩個(gè)油井案例的生產(chǎn)壓差應(yīng)當(dāng)為六兆帕和五兆帕。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合已知的油層厚度和生產(chǎn)壓差、才有洗漱，來(lái)結(jié)合產(chǎn)液的厚度和吸水厚度等來(lái)確定合理的采油速度。例如某油井的有效厚度采用率65%，應(yīng)用2.11%采油速度。

3.2數(shù)值模擬

應(yīng)用數(shù)值模擬的方式計(jì)算合理采油速度，可以快捷有效的確定油井采油速度，工作人員僅需要輸入有關(guān)參數(shù)并進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算即可，有著良好的準(zhǔn)確度和效率。使用這一方法對(duì)一號(hào)油組和三號(hào)有組分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中一號(hào)油組開(kāi)采過(guò)程中，假設(shè)地層壓力能夠維持在85%不動(dòng)，模擬2.0%，2.25%以及2.5%的采油速度條件下，開(kāi)發(fā)指標(biāo)的數(shù)值變化，發(fā)現(xiàn)在這樣的條件下，2.0%的采油速度有著更好的應(yīng)用效果。

結(jié)束語(yǔ)

低滲透油藏的開(kāi)采過(guò)程中，必須在充分提高儲(chǔ)量利用率的同時(shí)，考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)，慎用采油速度。實(shí)際進(jìn)行采油速度確認(rèn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮地理位置、油藏類(lèi)型、油價(jià)水平和油田開(kāi)發(fā)的程度，選擇更加科學(xué)合理的采油速度和采油方案，確保油田的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

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