影響低滲透油田開發效果的因素及對策

趙 婷 ,任 波

(西安石油大學 ,陜西西安 710065)

目前,低滲透油田儲量在我國油田儲量中所占的比例越來越大。近年,低滲透油田石油勘探和開發程度的快速發展,為我國天然氣產量快速發展和原油產量穩定增長做出了重大貢獻。但隨著時間的延長,低滲透油田開發過程出現一些影響開發效果的因素,不但影響了油田的安全生產,而且影響了油田開發的經濟效益。

1 影響低滲透油田開發效果的主要因素

影響低滲透油田的開發效果的因素有很多,其中最主要的就是技術方面的影響。

1.1 油層孔喉的影響

影響低滲透油層開采根本原因是儲層孔喉細小和比表面積大。低滲透油層平均孔隙直徑為 26～43μm;油層孔喉細小,半徑中值只有 0.1～2.0μm;比表面積相對較大,在 2～20 m2/g之間;三者之間直接形成了滲透率低。

1.2 滲流規律的影響

低滲透儲層的滲流規律具有啟動壓力梯度特點,是不遵循達西定律的。低滲透油田主要表現非達西型滲流特征:表面分子力和賈敏效應作用強烈、孔喉細小、比表面積和原油邊界層厚度大。滲流直線段的延長線與壓力梯度軸的交點即為啟動壓力梯度,是不通過坐標原點而與壓力梯度軸相交,由于滲透率越低,所以啟動壓力梯度越大。

1.3 彈性能量的影響

低滲透油田彈性能量除少數異常高壓油田外,一般的油田彈性階段采收率只有 1%～2%。彈性能量小主要是由于一般底、邊水都不活躍,儲層滲流阻力大、連通性差引起的。在消耗天然能量方式開采條件下,彈性能量壓力和產量下降快,是由于地層壓力大幅度下降,油田產量急劇遞減,使生產和管理都非常被動。

1.4 見注水效果的影響

低滲透油田開發過程中,油井見注水效果尤為重要。在井距 280 m左右的條件下,注水效果需注水半年至一年時間才見效,見效后油井產量、壓力相對穩定,但上升現象很不明顯。有部分油田的注水井因注不進水轉為間歇注水或被迫關井停注,從而影響開發效果。低滲透油層采油指數相當于高、中滲透油層的幾十分之一,只有 1～2 t/(MPaod)。低滲透油井見注水效果程度差,停止吸水是由于泵壓與井口壓力達到平衡時出現的。因為啟動壓力很高,滲流阻力大,而且吸水能力低,大部分能量都消耗在注水井周圍,使注水井附近地層壓力上升很快。

1.5 產液 (油)指數的影響

低滲透油井見水后產液 (油)指數大幅度下降,是由于巖石潤濕性和油水黏度比等多種因素影響的。當含水達到 55%左右時,無因次產液指數最低,只有 0.4左右,無因次采油指數更低,只有 0.15左右,對油井見水后的提液和穩產造成極大困難。

1.6 地應力的影響

地應力的大小和方向對開發效果具有重要的影響,因此,開發方案必須考慮地應力的影響和作用。壓裂開發是低滲透油田通常進行的一種開發方式,壓裂裂縫的延伸方向和形狀很大程度受地應力的大小和方向制約。

2 低滲透油田開發的主要對策

2.1 合理加密井網

目前國內外已基本建立采收率及水驅控制程度與低滲油藏井網密度的關系的一系列經驗方法。開發好低滲透油田的基礎和關鍵是合理井網部署方案。低滲油藏、小斷塊開發的目標定位要適當,不宜過高,要充分考慮到低滲油田開發的復雜性,為此要根據采用線狀注水方式、平行裂縫主要方向布井、井距可以加大、排距應該減小的低滲透油田井網部署的基本原則,合理縮小井距,加大井網密度。

2.2 合理優選儲量富集區塊

不少低滲透油田的含油面積雖然很大,但存在單位面積的儲量較少,油層有效厚度較小的情況。因此,需要進行優選儲量富集區塊工作。優選開發工作應早期介入,進行早期的油藏描述。先利用鉆探試油和三維地震的資料,對巖石發育區帶進行預測,掌握油水變化規律?？碧脚c開發兩方面工作要緊密合作,首先投入開發優選油層儲量豐度較高、比較發育的有利區塊,取得經濟效益后,總結成功經驗再逐步推廣,開發規模進一步擴大。

2.3 合理的開發層系組合

充分利用加密井實施細分層開發,把特征相近的滲透油田油層組合在一起。應考慮當前的采油工藝技術水平,在分層開采工藝所能解決的范圍內,應避免劃分過細的開發層系,以減少建設工作量,提高經濟效益。劃分開發層系,同一油藏相鄰油層應盡可能組合在一起,以保證各油層對注水方式和井網具有共同的適應性,減少開采過程中的層間矛盾,以確保達到較好的經濟指標;確保層系間不發生竄通和干擾。

2.4 采用高效射孔和深抽工藝技術

高效射孔技術具有高強度、深穿透、負壓和油管傳輸的特點。采用高效射孔技術可增強壓裂效果,并降低地層破裂壓力,可以提高低滲透儲層油井的生產能力和完善程度。在低滲透油田開發中深抽工藝有提高抽油泵效,保持降黏防蠟作用。低滲透油田油井產液指數在見水后大幅度下降,為了增大生產壓差,迅速提高油井產液量,只有不斷加大抽油深度,才可能減緩遞減產液大幅度下降速度,使產量相對保持穩定。

2.5 采用總體壓裂改造技術

開發低滲透油田最根本的工藝技術是總體壓裂優化設計和實施壓裂改造。是以油藏裂縫與油水運動、注采井網和油層分布的合理配置。在低滲透油田總體優化設計的基礎上,再進行單井工程設計、施工參數優化、施工過程監測和壓裂效果的分析評價?？傮w壓裂優化設計目的是進行壓裂改造,提高掃油效率,獲得工業油氣流,以達到持續高產穩產和最大經濟效益。

2.6 重視注水技術

我國低滲透油田單井產油量不高,大多數低滲透油田彈性能量很小,初期對單井注水井要求也不很高,因此開發初期注水井可以適當少些來保持地層壓力。隨著低滲油田含水的上升,根據中低滲油藏采液指數變化規律,低滲油藏合理的注采井數比總體上是一個上升的趨勢。

對于沒有裂縫的低滲透油田,適當提高注采比,在地層微裂縫條件下注水,以保持地層壓力在原始壓力附近。對彈性能量大和異常高壓的油田,可先利用天然能量開采,待地層壓力降到飽和壓力附近或靜水注壓力時再注水。

在單井平均注入水平不提高的情況下,采取注水方法是增加注水井點,能大幅度增加整體注入水平。此方法能提高油藏采收率、降低油井含水上升率,可以采出較多的彈性無水原油也有利于注水工程的實施。

總之,要充分認識影響低滲透油田開發效果的主要因素,去運用合理的技術方法,來提高滲透油田開發效果,創造更大經濟效益。

[1]李道品.低滲透油田高效開發決策論[M].北京:石油工業出版社,2003:06.

[2]齊振林.大慶外圍低滲透油氣田開采實用技術 [M].北京:石油工業出版社,2002:4.

[3]閔 琪,金貴孝,榮春龍.低滲透油氣田研究與實踐[M].北京:石油工業出版社,1998:6.

[4]王道富.鄂爾多斯盆地低滲透油氣田開發技術 [M].北京:石油工業出版社,2003:8.

[5]徐運亭.低滲透油藏滲流機理研究與應用 [M].北京:石油工業出版社,2006:1.