淺談低滲透油田的開發(fā)難點(diǎn)及其主要對策

袁立甲 眭金擴(kuò) 張亞琴 王紹平

【摘要】低滲透油田占我國已探明油田的比例將越來越高，在今后很長一段時(shí)間內(nèi)將成為我國郵儲上升的主要資源，因此，必須對低滲透油田的開發(fā)利用進(jìn)行深入的研究。本文主要總結(jié)了低滲透油田開發(fā)的難度，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的對策。

【關(guān)鍵詞】低滲透油田 開發(fā)難點(diǎn) 對策

1 引言

在我國已探明的油藏中，低滲透油田占有很大的比例。初步統(tǒng)計(jì)表明，我國近年來新探明的石油儲量中，低滲透油田大約占了三分之二的比例，且在最近新探明的石油儲藏中，低滲透油田的比例不斷攀升。由此可見，在今后很長一段時(shí)間內(nèi)，低滲透油藏將成為油儲上升的主要資源。

目前，對低滲透油田的劃分并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，只是一個(gè)相對的概念。不同國家根據(jù)其自身在不同時(shí)期的石油狀況以及技術(shù)條件等來劃分油田，標(biāo)準(zhǔn)變化很大。我國按照油層的滲透率將低滲透油田分為了三個(gè)類別：第一類的油層滲透率為10-50×10^-3μm，為一般性的低滲透油田。這類油田與正常的油田差不多，底層條件下的含水飽和度為25-50%，具有一般的工業(yè)自然產(chǎn)能，但是鉆井以及完井過程中很容易造成污染，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施；第二類的油層滲透率為1-10×10^-3μm，為特低滲透油田。這類油田含水飽和度的變化比較大，一般達(dá)不到工業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，需要壓裂后投產(chǎn)；第三類的油層滲透壓為0.1-1×10^-3μm，為超低滲透油田。這類油田幾乎沒有自然產(chǎn)能，通過大型壓裂改造后才可以投產(chǎn)。

2 低滲透油田開發(fā)的主要難點(diǎn)

2.1 油層孔喉細(xì)小、滲透率低、比表面積大

低滲透油層的喉道以小-微以及細(xì)-微孔隙為主，平均孔隙直徑僅為26-43um，比比表面積為2-20m²/g，細(xì)小的喉孔以及大的比表面積是油層滲透率低的直接原因，也是低滲透油田一系列獨(dú)特開采方法的根本原因。

2.2 滲流不規(guī)律

低滲透油田的滲流規(guī)律不遵循達(dá)西定律，具有非達(dá)西型滲流的特點(diǎn)，表面分子力與賈敏效應(yīng)的作用很強(qiáng)烈，滲流直線的延長線與壓力梯度軸相交，其交點(diǎn)為啟動壓力梯度，滲透率越低，啟動壓力梯度就越大。

2.3 彈性能量小，天然能量方式開采壓力與產(chǎn)量下降很快

由于儲層之間連通性差，且滲流阻力大，因此其彈性能量很小，除了少數(shù)高壓油田外，一般的低滲透油田彈性階段的采收率只有1-2%。采用消耗天然能量的開采方式，由于地層壓力大幅度下降，油田的產(chǎn)量也會隨之急劇減少，生產(chǎn)管理都陷入被動的境地。

2.4 油井見注水效果緩慢

低滲透油田一般都要經(jīng)過壓裂改造后方可投入生產(chǎn)，但是產(chǎn)能也不高，采油指數(shù)只有1-2t/（MPa·d），相當(dāng)于中滲透油層和高滲透油層的幾十分之一。低滲透油田注水井的吸水能力很低，啟動壓力高，在注水過程中，注水井附近地層的壓力會很快上升，井口的壓力甚至可以與泵壓達(dá)到平衡，從而停止吸水。很多油田的注水井就是因?yàn)樽⑷氩涣怂坏貌魂P(guān)閉的。低滲透油田的滲流阻力大，導(dǎo)致大部分能力都消耗在注水井的周圍，油井見注水效果差。250-300m的油井，一般要注水一年才見效。

2.5 油井見水后產(chǎn)油指數(shù)下降快

由于巖石的潤濕性以及有誰粘度比等因素，當(dāng)含水量為55%左右時(shí)，無因次產(chǎn)油指數(shù)最低，大約為0.4，無因次采油指數(shù)只有大約0.15。這對油井的提液以及穩(wěn)產(chǎn)都帶來極大困難。

2.6 地應(yīng)力影響開發(fā)效果

低滲透油田通常采用壓裂開發(fā)，而地應(yīng)力的方向和大小對壓裂裂縫的形狀與延伸方向有著很大的影響。因此開發(fā)時(shí)必須注意地應(yīng)力的影響。

3 對策分析

3.1 優(yōu)選儲量富集區(qū)

許多低滲透油田的含有面積雖然很大，但是單位面積的儲量很少，且油層較厚，這樣的油田開發(fā)成本高、難度大。因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇儲量富集的塊區(qū)。首先利用三維地震以及鉆探試油的資料，對油藏進(jìn)行早期描述并預(yù)測巖石發(fā)育帶以及油水變化的規(guī)律，優(yōu)選巖石發(fā)育較好，儲量豐富的區(qū)塊進(jìn)行開發(fā)，在取得一定的經(jīng)濟(jì)效益后再逐步擴(kuò)大開發(fā)范圍。

3.2 制定合理的井網(wǎng)部署方案

低滲透油田開發(fā)成功與否的基礎(chǔ)就是井網(wǎng)的部署方案。在充分認(rèn)識到開發(fā)難度的基礎(chǔ)上，采用線狀注水的方式，沿著平行裂縫方向布井，并按照井距加大、排距減小的原則合理縮小井距，加大井網(wǎng)的密度。

3.3 開發(fā)合理的層系組合

利用加密井進(jìn)行細(xì)分層開發(fā)，將特征接近的油層組合在一起。在當(dāng)前開采工藝水平的基礎(chǔ)上，不易劃分過細(xì)的開發(fā)層系，這樣會增加建設(shè)的工作量，影響經(jīng)濟(jì)效益。劃分好了開發(fā)層系后，應(yīng)盡量把同一油藏相鄰的油層組合起來，保證各個(gè)油層對井網(wǎng)排布和注水方式有共同的適應(yīng)性，從而可以減少開采過程中的層間矛盾。另外還有確保層系之間不發(fā)生干擾與竄通。

3.4 選用總體壓裂改造技術(shù)

低滲透油田最根本的開發(fā)工藝技術(shù)是總體壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)以及壓裂改造，使得油藏裂縫與油水運(yùn)動，油層分布與注采井網(wǎng)的分布合理化。低滲透油田在進(jìn)行總體優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還有進(jìn)行單井的工程設(shè)計(jì)、施工參數(shù)的優(yōu)化、施工過程的監(jiān)控以及壓裂效果的評估分析。優(yōu)化總體壓裂改造的目的是提高采油效率，獲取工業(yè)油氣流，從而獲得持續(xù)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，將敬酒效應(yīng)最大化。

3.5 選用高效射孔與深抽工藝

高效射孔技術(shù)強(qiáng)度高、深穿透、采用油管運(yùn)輸，可以大大提高低滲透油井的生產(chǎn)能力。對于深層的低滲透油井，還起到降低地層破裂壓力的效果。

當(dāng)?shù)蜐B透油田出現(xiàn)油井見水后產(chǎn)油指數(shù)大幅下降的情況時(shí)，只有不斷加深抽油的深度，提高生產(chǎn)壓差，才可以提高油井的產(chǎn)油量，緩解下降速度，保持一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)量。因此在低滲透油田開采過程中十分重視深抽工藝，不斷加大抽油的深度。

3.6 改善注水技術(shù)

我國低滲透油田單井的產(chǎn)量普遍不高，且多數(shù)油田的彈性能量較小，初期對其注水井的要求不高，因而在開放初期可以適當(dāng)減少一些注水井，以保持地層的壓力。隨著開發(fā)的進(jìn)行，注水量的不斷累積，低滲透油田的含水量不斷上升，此時(shí)根據(jù)低滲透油藏的采油指數(shù)變化趨勢，低滲透油田的注采井的數(shù)量比應(yīng)當(dāng)不斷上升。

當(dāng)油田不存在裂縫時(shí)，可以適當(dāng)提高注采比。地層存在微裂縫的情況下注水，可以地層壓力穩(wěn)定在原始壓力附近。而開發(fā)彈性能量大的油田時(shí)，可以利用天然的能量開采，當(dāng)?shù)貙訅毫档偷斤柡蛪毫r(shí)再注水。

注入的水要經(jīng)過防腐、除氧、殺菌以及精細(xì)過濾等一系列的措施，確保其質(zhì)量符合規(guī)定。

4 結(jié)論

通過理論研究以及實(shí)踐生產(chǎn)，對低滲透油田的開發(fā)已經(jīng)形成了一定體系的認(rèn)識與經(jīng)驗(yàn)。合理推廣這些經(jīng)驗(yàn)，并不斷開展相關(guān)的研究和實(shí)踐，并將使我國低滲透油田的開展邁入一個(gè)新的高度。

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