大港油田第二采油厂 天津市 300000
摘要:石油是社会经济发展运行的一项重要资源,目前我国存在严重的石油供需矛盾问题。我国目前已探明的石油储量当中,低渗透油藏占总储量的比例高达60%以上,成为最主要的油藏类型。我国低渗透油藏在新疆地区储量最多,其次为东北地区。由于低渗透油藏的渗透率较低,储层易变形,开发难度较大,以往未能得到有效开发。本文针对低渗透油藏开发特点和开发技术进行研究并做出一些简单分析,希望能更好地促进低渗透油藏的开发。
关键词:低渗透油藏;开发特征;开发技术
1、低渗透油藏的基本特征
低渗透油藏的储层性质和储层流体的渗流特性都不同于常规油田,地应力系统的变化也容易导致岩石结构产生变形,这导致低渗透油藏的开发特征和规律不同于常规油田。低渗透油田的储集体大部分为砂岩储集体,由于成岩作用的影响,岩石中的孔隙和喉道比较细小,束缚水的饱和度高,表现出显著的非均匀性,裂缝发育较多,体现双重介质特点。在开发过程中,储层压力快速下降,导致部分天然微裂缝被封闭,造成储层渗透率降低,油井的产业量和产油量都出现降低。此时即使将地层压力重新恢复至原始压力,已经闭合的裂缝也无法重新打开,储层渗透率也不可能恢复至初始水平。因此低渗透油藏的后期开发效果相对较差。此外,低渗透油田所在地区自然环境普遍比较脆弱,开采过程中的环境保护问题也必须得到重视。
2、影响低渗透油藏开发效果的主要因素
2.1孔隙结构
孔隙结构指的是岩石内部的孔隙与喉道大小、类型、分布与相互之间的连通关系,孔隙和喉道的半径直接影响到储层渗透率的大小。低渗透油藏的储层孔径与孔隙和喉道壁上流体的吸附滞留层厚度相差不大,因此,吸附滞留层中的流体会流入孔隙和喉道当中。吸附滞留层中的流体一般处于静止状态,只有当压力梯度形成时,这类流体才会进行流动。若压力梯度未能达到储层流体流动所需要的梯度值,就会导致压力不能驱动流体。通常来说,孔隙和喉道的结构越复杂,流体的非均匀性就越显著,油藏的开发效果也就越差。若储层孔径过小,也将导致储层流体流动所需的压力梯度值较大,同样会影响开发效果。
2.2夹层频率
低渗透储层的夹层中含有中高渗透厚油层,相对容易开发。若夹层频率适当时,可将油层水洗的厚度增加,以提高开采量;但如果夹层过多,厚砂体会被分割为许多薄砂体,储层中的流体流动受到阻碍,注水之后难以有效控制储层流体的运动,从而导致产出量偏低。
2.3砂体内部结构
低渗透油藏中,砂体的内部结构决定了流体渗流场,即使砂体结构发生的变化很小,也会使流体渗透场受到非常大的影响。相对于中高渗透储层来说,低渗透油藏的河道砂体切割界面对流体运动产生的阻碍作用更大,内部非渗透层也会对流体运动形成阻碍。同一小层内不同期次形成的单砂体之间存在纵向不渗透隔离层,导致部分单砂体出现主采关系不匹配的现象。河道切割界面上出现泥沥层,会导致界面的渗透率降低,影响到低渗透储层两侧的砂体,使之连通性下降,情况严重时甚至会完全失去联连通性。此外,相同砂体中的沉积相带发生改变,也会使低渗透储层两侧相带间的连通性降低,情况严重时也会造成完全失去连通性。
2.4渗流特性
低渗透油藏的渗流特性不符合达西渗流定律,其渗流特征曲线以临界点为界,可以分成拟线性段与非线性段。开采进入非线性段后,压力梯度值处于相对较低的水平,此时只有较大的孔隙中才会发生流体流动,随着压力梯度值不断上升,一些小型孔隙当中的流体也得到了足够大的压力,开始发生流动。压力梯度值越大,就能够驱动越多的储层流体,从而得到更高的产出量。如果压力梯度值达到临界点,孔隙中所有的可流动流体都会发生流动,此时如果压力梯度值继续增加,油田的产出量还可以进一步增长。
2.5贾敏效应
贾敏效应又称气阻效应,是指油滴和气泡经过孔喉窄口的时候,形成附加阻力,一些油段或水段在经过孔喉时,受附加阻力作用将停留在孔喉当中。由于低渗透油藏的储层孔径很小,造成孔隙和喉道半径偏小,导致贾敏效应特别突出。孔径和孔隙越小时,滞留在孔喉中的油、水就越多,造成油井的产液量和产油量偏低,从而影响开发效果。
3、低渗透油藏开发技术
3.1小井眼钻井技术
小井眼技术是指在油藏开采过程中主要使用较小的设备进行施工,其又叫五小采油技术。小井眼技术在施工中主要应用的设备有:油管、抽油杆、抽油泵、抽油机以及防盗采油树等,这些设备的成本均较低,所以小井眼技术是一种低成本油藏地质开发技术,尤其适合于低渗透油藏的开发,不但能节省成本,更能提高采油效益。
3.2低渗储层射孔技术
在低渗储层采用高效的射孔技术,利用高强度、高穿透能力的射孔弹将致密储层岩石射穿,改变其地质储层结构。从而提高低渗透储层的生产能力,并且提高原油的流动能力。射孔技术对于深层低渗油井可降低地层破裂压力,增强压裂增产效果。
3.3超前注水技术
低渗透油藏产量低的一个重要原因就是,低渗透油藏弹性能量小。在开采中为了避免由于底层压力降低而停止注水情况发生,可以采油超前注水的方式。在超前注水技术的具体运用中,可以对注水井进行排液处理工作,这样一来当进入生产环节就可以直接进行采油作业。如果低渗透油藏没有裂缝情况下,可以在底层上寻找微裂缝,然后进行注水工作。随着低渗透油藏开采工作的进行,产液指数会有所下降,从而提高低渗透油藏的开采效果。
3.4压裂技术
压裂技术是低渗透油藏开发的根本工艺技术。因低渗透油藏地质条件影响,过低的渗透率,孔隙度小。只能通过压裂来改变地层结构,使得其渗透率发生变化。从而达到生产的目的。优化压裂技术是低渗透油藏开发最直接的途径。采取水力压裂增产技术。其中主要包括清水压裂、重复压裂、多级压裂、喷水压裂。
3.5水平井技术
投资开发建设水平井,通过钻井轨迹修订,实现水平进入储层,连接目标储层。从本质上解决低渗透流动的问题。使得原油油管直接对接,从而提高产量,增大开采量。然而水平井高昂的投资费用却是制约低渗油藏开采的主要因素。
3.6深抽技术
随着油井不断开采,通过采取加大抽油深度,使得生产过程中压差的逐渐增大而提高产量,减缓油井递减衰退速度,相对保持稳定产量。因此,提出深抽工艺技术是稳产的重要举措。
结语
低渗透油藏在我国石油资源中占据相当大的比例,其孔隙结构复杂,连通性低,渗流性质特殊,储层压力下降快,开采难度大,长期以来未能得到有效开发。我国目前石油供应日趋紧张,应当更加重视低渗透油藏的开发技术研究,以应对各方面的不利影响。例如连通性较低的问题,可以通过设置水平井网的方法进行开发。针对流体非均匀性较强的问题,可以采用周期性注水的方法,使压力重新分布,从而得到改善。未来还应大力发展二氧化碳驱油等新型开采方法,以进一步提高采收率。
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