深層特低滲透油藏注氣開發(fā)必要性分析

董鳳龍

摘 ? 要：深層特低滲透油藏一般具有埋藏深、物性差、敏感性強(qiáng)等特征，油井無(wú)自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能較低，需壓裂改造開發(fā)。壓裂改造后油井可獲得較高產(chǎn)量，但天然能量不足，產(chǎn)量遞減較快，需補(bǔ)充能量開發(fā)。但注水開發(fā)存在啟動(dòng)壓力梯度高、驅(qū)油效率低等問題。國(guó)內(nèi)外調(diào)研表明注氣開發(fā)可有效改善和提高低、特低滲透油藏開發(fā)效果。本文將依托試驗(yàn)區(qū)塊（w1塊），細(xì)化論證深層特低滲透油藏注氣開發(fā)的必要性。

關(guān)鍵詞：深層油藏 ?特低滲油藏 ?注氣必要性

中圖分類號(hào)：TE357 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（a）-0079-02

1 ?油井初期產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)難度大，亟需優(yōu)選補(bǔ)能方式

（1）油井自然產(chǎn)量低，壓裂改造后可獲得較高產(chǎn)量。

試驗(yàn)區(qū)塊探井、評(píng)價(jià)井試油情況表明，油井的自然產(chǎn)量較低，壓裂后可獲得較高產(chǎn)量。平面上不同部位油井均可證實(shí)，例如w1井壓裂前日產(chǎn)油僅有3.1m3/d，壓裂后日產(chǎn)油高達(dá)52.2m3/d;w2井壓裂前日產(chǎn)油僅有1.6m3/d，壓裂后日產(chǎn)油達(dá)到30.0m3/d;w3井壓裂前僅見油花，壓裂后日產(chǎn)油高達(dá)69.6m3/d;w4井壓裂前也僅見油花，壓裂后日產(chǎn)油可達(dá)到40.8m3/d。

由此可見，壓裂縫延伸發(fā)展控制著低滲透儲(chǔ)層采出狀況，依托壓裂工藝技術(shù)對(duì)油層進(jìn)行改造，是特低滲透油藏有效動(dòng)用的必經(jīng)之路。由于試油井平面上分布在不同區(qū)域，受儲(chǔ)層物性、油層發(fā)育狀況等因素影響，壓裂后產(chǎn)量存在一定差異。

（2）優(yōu)選與儲(chǔ)層特征相適應(yīng)的壓裂改造工藝，可有效提高單井產(chǎn)量。

在區(qū)塊新井的實(shí)施過程中，油藏地質(zhì)與壓裂研究人員緊密結(jié)合，因井制宜，實(shí)踐不同壓裂工藝，優(yōu)化施工參數(shù)，探索與儲(chǔ)層發(fā)育特征相匹配的有效壓裂措施。

采用不同壓裂工藝油井的初期產(chǎn)量情況，采用常規(guī)單層壓裂、分層壓裂油井產(chǎn)量在4.9～5.5t/d，而高液量、大排量套管縫網(wǎng)壓裂油井產(chǎn)量可達(dá)10.4～11.7t/d。由此可見，在壓裂工藝上，相對(duì)常規(guī)壓裂，高液量、大排量的套管縫網(wǎng)壓裂效果更優(yōu)。在壓裂方式上，根據(jù)儲(chǔ)層發(fā)育狀況，對(duì)于儲(chǔ)層發(fā)育相對(duì)集中的油井，采用單層壓裂效果較好，而對(duì)于儲(chǔ)層發(fā)育相對(duì)分散的油井，采用分層壓裂集中投產(chǎn)的方式效果較好。

另外，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析表明，該塊粘土成分中伊蒙混層所占比例平均達(dá)61.3%，水敏程度多為中等偏強(qiáng)，存在水敏性傷害的可能，因此在壓裂中應(yīng)更多考慮低粘壓裂液+凍膠加砂的壓裂工藝，以達(dá)到造復(fù)雜縫目的，并且縮短投產(chǎn)時(shí)間，提高壓裂效果。圍繞形成有效網(wǎng)狀縫優(yōu)化施工參數(shù)設(shè)計(jì)、注重質(zhì)量監(jiān)控，是壓裂必須考慮的基本問題。

（3）油藏邊水不活躍，天然能量不足，油井產(chǎn)量遞減較快。

目前區(qū)塊內(nèi)實(shí)施的油井中，探到油水邊界2口井，產(chǎn)水強(qiáng)度僅為0.3m3/（d.m），階段累產(chǎn)水886m3（見表3）。由此來(lái)看，油藏邊水并不活躍，天然能量不足。

根據(jù)北京勘探院研究成果，對(duì)于特低滲透油藏，采用衰竭式開發(fā)，溶解氣油比和地層壓力系數(shù)是影響采出程度的關(guān)鍵。本塊氣油比59m3/t，地層壓力系數(shù)1.1左右，預(yù)測(cè)天然能量采收率7.5%。另外，從已投產(chǎn)油井生產(chǎn)情況來(lái)看，依靠天然能量開發(fā)，產(chǎn)量遞減較快，平均月遞減率10%左右，動(dòng)液面下降快。

綜合以上分析，區(qū)塊油井自然產(chǎn)能低，實(shí)施與儲(chǔ)層特征相匹配的壓裂改造后可獲得較高產(chǎn)量，但依靠天然能量開發(fā)產(chǎn)量下降快、動(dòng)液面下降快，表明該區(qū)天然能量不足，一次采收率低，為了提高最終開發(fā)效果勢(shì)必進(jìn)行補(bǔ)充能量開發(fā)。

2 ?注水啟動(dòng)壓力梯度高、驅(qū)油效率低，難以實(shí)現(xiàn)有效開發(fā)

區(qū)塊為深層特低滲透油藏，同類型油藏開發(fā)實(shí)踐表明，實(shí)施規(guī)模注水開發(fā)難度較大。本次研究主要結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及礦場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)綜合論證區(qū)塊實(shí)施注水開發(fā)可行性。

2.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究

2.1.1 儲(chǔ)層水敏程度主要為中等偏強(qiáng)，注水開發(fā)需開展全過程防膨處理

X衍射全巖分析粘土含量6.9%，粘土礦物中伊蒙混層含量61.3%，高嶺石11.0%。通過陽(yáng)膨法測(cè)得主力層段巖樣水敏程度為中等偏強(qiáng);敏感性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)表明，巖樣中等偏強(qiáng)水敏，鹽敏臨界礦化度為7000mg/l。因此，在開展注水開發(fā)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制注入水水質(zhì)，并進(jìn)行全過程防膨，處理費(fèi)用較高。

2.1.2 啟動(dòng)壓力梯度較高，油層滲流阻力較大

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明，低滲透油藏注水啟動(dòng)壓力梯度隨滲透率的降低而增大，當(dāng)滲透率小于2.5md時(shí)，啟動(dòng)壓力梯度上升幅度大幅抬升。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)注水啟動(dòng)壓力梯度高達(dá)1.49MPa/m，可見注水開發(fā)難度較大，難以建立有效驅(qū)替系統(tǒng)。

2.1.3 注水驅(qū)替壓力高，驅(qū)油效率相對(duì)較低

選用區(qū)塊實(shí)際巖樣開展了水驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，盡管所測(cè)得的最終驅(qū)油效率可達(dá)47%～48%，但都是在較大的驅(qū)替壓差下（6-8MPa）及較高的注入倍數(shù)下所測(cè)得的，這樣條件在實(shí)際油藏注水開發(fā)過程中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)注入0.5-1.0PV時(shí)驅(qū)油效率只有35%～40%，實(shí)際油藏注水開發(fā)驅(qū)油效率應(yīng)相對(duì)較低（見表1）。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)試注研究

為了進(jìn)一步論證區(qū)塊實(shí)施注水開發(fā)的可行性，優(yōu)選了注水試驗(yàn)井組開展現(xiàn)場(chǎng)試注。井組位置處于區(qū)塊構(gòu)造腰部，具有較好代表性;完鉆井較多，可形成相對(duì)完善注采井網(wǎng)，連通性也相對(duì)較好，連通系數(shù)83.4%。

2018年6月7日開始試注水，初期日注水30m3/d，注入壓力17MPa，后期因注入壓力高間注，平均日注水12.4m3/d，注入壓力12～17MPa;7月31日換高壓泵復(fù)注，注水量有所提升，但注入壓力上升較快，后期間注，日注水14.1m3/d，注入壓力20～25MPa，9月11日停注，累注水1459m3。試注試驗(yàn)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果基本一致，因儲(chǔ)層物性差、滲流阻力大，注水壓力較高，難以達(dá)到配注，注水量較低。

綜合以上分析，受區(qū)塊埋藏深、物性差、敏感性強(qiáng)等因素影響，注水難以建立有效驅(qū)替系統(tǒng)，驅(qū)油效率較低，實(shí)施規(guī)模注水開發(fā)難度較大。要實(shí)現(xiàn)區(qū)塊效益開發(fā)，亟待尋求更有效的補(bǔ)充能量方式。

3 ?氣驅(qū)開發(fā)技術(shù)對(duì)油田持續(xù)發(fā)展意義重大

隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，近年來(lái)新增探明儲(chǔ)量品位逐年變差，主要以低滲透油藏為主，低滲透油藏已逐步成為油田增儲(chǔ)穩(wěn)產(chǎn)的主要領(lǐng)域。而低滲老區(qū)的開發(fā)實(shí)踐表明，在無(wú)有效補(bǔ)充能量方式的情況下，油田建產(chǎn)后無(wú)穩(wěn)產(chǎn)期，并且快速進(jìn)入低速低效開發(fā)階段，開發(fā)效果較差。因此，探索低滲透油藏有效的開發(fā)方式對(duì)油田當(dāng)前和未來(lái)的增儲(chǔ)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。

4 ?結(jié)語(yǔ)

（1）對(duì)于深層特低滲油藏，優(yōu)選與儲(chǔ)層相匹配的壓裂改造工藝改造后，油井可獲得較高產(chǎn)量，但因天然能量不足，產(chǎn)量遞減較快，需補(bǔ)充能量開發(fā);

（2）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及礦場(chǎng)試注表明，受儲(chǔ)層埋藏深、物性差、強(qiáng)水敏等因素影響，深層特低滲透儲(chǔ)層注水啟動(dòng)壓力梯度高、驅(qū)油效率低;現(xiàn)場(chǎng)試注壓力高、吸水能力差，注水量低，達(dá)不到配注要求，難以建立有效驅(qū)替系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)有效注水開發(fā);

（3）注氣開發(fā)可有效改善和提高低、特低滲透油藏開發(fā)效果，有必要開展進(jìn)一步的探索與實(shí)踐。

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