新型注水裝置對低滲油藏應(yīng)用

尹煊

摘 要：低滲透油藏開發(fā)難度極大，主要表現(xiàn)在自然產(chǎn)能很低，甚至沒有自然產(chǎn)能，不采用增產(chǎn)措施，根本無法投產(chǎn)，更談不上正常開發(fā)。合理高效地開發(fā)低滲透油藏需要建立有效驅(qū)替壓力系統(tǒng)，這是提高低滲透油氣田開發(fā)的關(guān)鍵問題。

面對這一現(xiàn)狀，首先介紹了低滲透油藏的地質(zhì)特征、開發(fā)特征以及保證油藏有效開發(fā)的注水工藝技術(shù);著重介紹了新型偏心注水工藝技術(shù)并總結(jié)了其工藝特點(diǎn)，及存在問題。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏;開發(fā);新型;偏心注水

1 緒論

1.1研究的目的及意義

低滲透油藏的滲透率很低、油氣水賴以流動的通道很微細(xì)、孔喉比大、滲流阻力大、液固界面及液液界面的相互作用顯著，并導(dǎo)致滲流規(guī)律偏離達(dá)西定律。這些內(nèi)在因素反映在油田生產(chǎn)上往往表現(xiàn)為單井日產(chǎn)量小，甚至不采用增產(chǎn)措施就沒有自然產(chǎn)能;穩(wěn)產(chǎn)狀況差，產(chǎn)量下降快;注水井吸水能力差，注水壓力高，而采油井難以見到注水效果;油田見水后，含水上升快，而采液指數(shù)和采油指數(shù)急劇下降，對油田穩(wěn)產(chǎn)造成很大困難。

在我國目前采用的最重要的措施是注水開發(fā)方式，為了找到適合低滲透油藏開發(fā)的注水開發(fā)模式，本文從分層注水的角度去探詢適合低滲透油田的注水開發(fā)模式并對目前應(yīng)用的分層注水工藝進(jìn)行應(yīng)用分析，以便找到解決目前低滲透油田開發(fā)問題的解決方法，為低滲透油田的高速開發(fā)找到一條新路。

2低滲透油藏分類及其特征

2.1低滲透油藏的分類

低滲透油田是一個相對的概念，世界各國的劃分標(biāo)準(zhǔn)和界限因不同國家、不同時期的資源狀況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件不同而各異。目前，對低滲透油田的劃分有兩種：一種是按滲透率大小來劃分;另一種是按流度的大小來劃分。

目前通常把低滲透油田滲透率的上限定為50mD，并按其大小分為三類[1]：

I類儲層滲透率50～10mD，II類儲層滲透率10～1mD，III類儲層滲透率1～0.1mD。

II類儲層是特低滲透油層，是典型的低滲透儲層。含水飽和度為30%～70%，部分為低電阻油層，測井解釋難度較大。這類儲層自然產(chǎn)能一般達(dá)不到工業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)，需壓裂投產(chǎn)。

III類儲層是超低滲透油層，屬于致密低滲透儲層。由于孔喉半徑很小，因而油氣很難進(jìn)入，含水飽和度多大于50%。這類儲層已接近有效儲層的下限，幾乎沒有自然產(chǎn)能，需進(jìn)行大型壓裂改造才能投產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)上獲得效益。

由于低滲透油藏的開發(fā)不僅與滲透率有關(guān)，還與流體的粘度有關(guān)。因此，低滲透油田也可以按流度的大小分為三類：流度介于30～50mD/（mPa？s）的低滲透儲層是低滲透油層;流度介于1～30mD/（mPa？s）的低滲透儲層是特低滲透油層;流度小于1mD/（mPa？s）的低滲透儲層是超低滲透油層。

2.2低滲透油藏特征

2.2.1 低滲透油藏儲層成因及類型

從儲層的成因上看，可將低滲透砂巖儲層分為原生低滲透儲層，次生低滲透儲層和裂縫性低滲透儲層三類。

①原生低滲透儲層：這類儲層主要受沉積作用控制;形成的原因在于沉積物粒度細(xì)、泥質(zhì)含量高和分選差;以沉積作用形成的原生孔為主;成巖作用產(chǎn)生的次生孔所占比例很少。儲層一般埋藏較淺。巖石脆性較低，裂縫相對不發(fā)育。

②次生低滲透儲層：次生低滲透儲層主要受成巖作用控制。這類儲層原來是常規(guī)儲層，但由于機(jī)械壓實(shí)作用，自生礦物充填，膠結(jié)作用及石英次生大大降低了孔隙度和滲透率，原生孔隙殘留很少，形成致密儲層（有時為非儲層）。后由于有機(jī)質(zhì)去羧基作用產(chǎn)生的酸性水使碳酸鹽.、沸石、長石等礦物溶蝕，產(chǎn)生次生孔隙，使其增加孔隙度和滲透率，形成低滲透儲層。

③裂縫性低滲透儲層：次生低滲透儲層，巖石致密程度相應(yīng)增加，脆性更大，在構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的外力作用下，易發(fā)育裂縫，形成裂縫性低滲透儲層。

2.2.2低滲透油藏主要開發(fā)特征

①天然能量小、自然產(chǎn)能和一次采收率低：油井自然產(chǎn)能低，壓裂改造后才具有工業(yè)開采價值;油田天然能量低，產(chǎn)量和壓力下降很快，一次采收率低：低滲透油田一般邊底水都不活躍，且儲層滲流阻力大，依靠天然能量開發(fā)，油田投產(chǎn)后，油井產(chǎn)量迅速遞減，地層壓力大幅度下降，一次采收率低。

②注水井吸水能力低，地層和注水壓力上升快：許多低滲透油田注水開發(fā)中都存在一個突出的矛盾，就是注水井吸水能力低，啟動壓力和注水壓力高，而且隨著注水時間的延長，矛盾加劇，甚至發(fā)展到注不進(jìn)水的地步。

③油井見注水效果差，低壓低產(chǎn)現(xiàn)象嚴(yán)重：由于低滲透儲層滲流阻力大，能量消耗快，所以油井見效時間比較晚。壓力、產(chǎn)量變化比較平緩，不如中高滲透油層敏感和明顯。有些低滲透油田由于儲層性質(zhì)太差，非均質(zhì)又比較嚴(yán)重，雖然注水時間長，但油井見效率仍然很低， 因而低壓、低產(chǎn)現(xiàn)象普遍且嚴(yán)重。

3低滲透油藏注水開發(fā)技術(shù)

低滲透油藏儲層由于孔隙度和滲透率都很低，吸水能力差，注水難度大，還容易被污染堵塞，因此必須要有一套適應(yīng)低滲透油田注水開發(fā)特點(diǎn)的注水工藝技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)早注水，注夠水，注好水，以提高油田注水開發(fā)效果。

我國大慶、大港、中原、長慶和土哈等油田，在對低滲透層注水方面做了大量的分析研究和攻關(guān)試驗(yàn)工作，形成了完善配套的低滲透油田注水工藝技術(shù)。

3.1分層注水工藝新技術(shù)

3.1.1新型偏心分層注水工藝管柱

① 組成：該管柱主要由定壓開啟恒流量偏心配水器、自驗(yàn)封封隔器、撞擊筒、單流閥等工具組成

② 工藝特點(diǎn)

該工藝具有以下特點(diǎn)：

1）主要用于井徑為121～127mm井的多級細(xì)分注水。

2）不需要投撈死嘴，即可保證坐封封隔器。

3）各小層的水嘴一次性隨管柱入井，不需反復(fù)投撈即可在3～35MPa波動壓差下，實(shí)現(xiàn)10、15、20…300m3的恒流量配注，達(dá)到地質(zhì)配注要求，大大減少了投撈次數(shù)，減輕了工作強(qiáng)度。

4）多級分注時封隔器能自行驗(yàn)證其密封性。

5）注水量測試方便，有效期1年以上[2]。

③結(jié)論

該工藝使用免投死嘴偏心配水器，達(dá)到不投撈死嘴使封隔器坐封的目的;使用恒流量堵塞器，實(shí)現(xiàn)水嘴一次隨管柱下井，不需要投撈調(diào)配水嘴即可達(dá)到配注量;使用自驗(yàn)封封隔器，確保修井管柱多級封隔器密封可靠。

3.1.2分注工藝技術(shù)應(yīng)用分析

目前在用的分注工藝主要有油套分注工藝和偏心配水分注工藝，隨著近年來油田開發(fā)中定向井井?dāng)?shù)的增多，油套分注工藝不能測上層吸水剖面，不能反洗井;偏心配水分注工藝存在的分注有效期短、投撈成功率低等問題。為此，試驗(yàn)應(yīng)用了目前國內(nèi)較為先進(jìn)新型偏心分注工藝。

①偏心配水分注工藝技術(shù)

該技術(shù)為長慶油田分層注水的主導(dǎo)技術(shù)。從油管打液壓20MPa使封隔器座封并完井，隨后用投撈器撈出帶死水嘴的堵塞器，正常注水穩(wěn)定后進(jìn)行封隔器驗(yàn)封及流量測試調(diào)配。

②新型偏心分注工藝技術(shù)

該技術(shù)是對原偏心配水分注工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)，一是采用了旋轉(zhuǎn)解封、液壓座封的封隔器，二是采用了非集流的DYL一200型超聲波流量計。其完井工藝、測試調(diào)配均與偏心配水分注工藝基本相同（管柱組成見圖5—6）。將工具串下入井內(nèi)預(yù)定位置后，從油管打液壓18MPa，使封隔器座封，隨后拔出死嘴，待注水穩(wěn)定后進(jìn)行測試調(diào)配。封隔器設(shè)計有反洗通道，可不定期進(jìn)行反洗井作業(yè)，解封時上提油管半米后正轉(zhuǎn)油管12～15圈即可解封起出。

4結(jié)論

①低滲透油田在我國石油工業(yè)中的作用越來越大，但低滲透油田有著與中、高滲透油田不同的地質(zhì)特征和儲層特征，要想有效的開發(fā)低滲透油田，必須對低滲透油層的滲流特征進(jìn)行細(xì)致的研究。

②偏心注水工藝是低滲透油田開發(fā)的一種技術(shù)，且目前已經(jīng)有了比較完善的理論及其工藝設(shè)備，但是仍然有些缺點(diǎn)需要改進(jìn)。

③為了更加高效地開發(fā)低滲透油田，應(yīng)該進(jìn)一步研究其他注水工藝新技術(shù)及其其他先進(jìn)的助采新技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳景春.改善特低滲透油藏注水開發(fā)效果技術(shù)及機(jī)理研究[D].大慶：大慶石油學(xué)院，2006.32～34.

[2]揚(yáng)勤生.一種新型偏心分層注水工藝管柱[J].石油鉆采工藝，2002.24（2）：74～75.