影响低渗透油藏注水开发效果的因素及改善措施

发表时间:2020/11/20   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:朱海燕
[导读] 摘要:如今石油能源在我国仍占据主导地位,可再生能源还远远无法满足我国工业发展和居民生活需求,但我国化石能源储量逐年降低,因此国家必须加倍重视资源开采工作,在现有基础上改良技术,减少开采过程中造成的污染并尽量提高产品质量,延长油田开采年限。
        吉林油田公司新木采油厂地质所
        摘要:如今石油能源在我国仍占据主导地位,可再生能源还远远无法满足我国工业发展和居民生活需求,但我国化石能源储量逐年降低,因此国家必须加倍重视资源开采工作,在现有基础上改良技术,减少开采过程中造成的污染并尽量提高产品质量,延长油田开采年限。低渗透油藏在我国储量丰富,若能够采用合理的技术进行开发,就能改善我国如今的能源紧张局面,为此,本文详细分析了低渗透油田注水开发技术的特点与影响因素。
        关键词:低渗透油藏;注水开发效果;因素;改善措施
        引言
        随着我国油田勘探和开发作业的不断进行,低渗透油田的数量不断增加,低渗透油田具有渗透率相对较低、单井产量相对较少的特征,低渗透油田开发的难度相对较大,但是由于我国对能源需求量的不断增加,对低渗透油田进行开发成为了不得不进行的一项工作,因此,如何对低渗透油田进行有效的开发并提高低渗透油田的产量成为了研究的重点问题。对于低渗透油田而言,注水开发是一项较为成熟的开发方式,但是注水开发过程中如果技术方案操作不当,也会影响低渗透油田的产量。
        1低渗透油田地质特征
        低渗透油田在地质特征上主要表现为渗透率低,该类油田一般处于渗透率相对有限的地质环境中,油层孔隙率不高,促使油田开采效率大幅降低,难以达到普通油田的开采程度的,因此,对于低渗透油田的开采,必须要针对性进行。首先要理清楚地质环境中的地层特点和地质特征。低渗透油田所处的地质环境中,包含特定的岩石,如白云岩等,还包括部分岩屑和长石。在地质结构上,低渗透油田还存在微孔喉,更加阻碍油田中空隙的扩大,使得油田表现为孔隙率小、渗透率低的特征。这都给油田开采带来了一定压力。低渗透油田在宏观上,孔隙度小、渗透率低,微观上,孔隙也有明显特点,固液界面上的毛管力和分子力作用强烈。这种孔隙特点,对油田渗流的影响程度较大,会造成油田在开发时,产油速率和产油量都无法满足实际要求。此外,低渗透油田所承担的压力不断增加,也会促使空隙不断变小,进一步降低油田渗透率,加大低渗透油田的开采难度。一些矿物碎片,随着时间积淀成层,也会给低渗透油田的开采带来新的挑战。
        2低渗透油田注水开发影响因素
        2.1孔隙特征因素
        孔隙特征会对注水开发产生严重的影响,孔隙特征主要包括3个方面,分别是地层中的孔喉半径、孔隙的基本形态以及孔隙与孔隙之间的连接情况。一般情况下,低渗透油田地层中的孔喉半径均小于2.48μm,大多数的孔喉半径维持在0.06~1.1μm,在地层的孔隙中一般都具有滞留层,滞留层的厚度与孔隙的直径基本相同,都在0.1μm左右,在滞留层内存在的原油也属于孔隙中的原油,但是,孔隙中的原油可以流动,滞留层内的原油将无法流动,只有对地层进行不断的增压,才能实现滞留层内原油流动的目的。
        2.2附加渗流阻力
        在岩土孔隙中,只有受到一定的压力,原油才可进行流动,该压力的最小值能够反映原油流动时的阻力,扩大孔隙直径,能够明显减小阻力,方便原油流动。在低渗透油田中,岩土孔隙较小且分布不均匀,因此阻力一般较大,并且随着压力梯度发生变化,该阻力也会随之改变,压力梯度增大,会导致更多孔隙中储存的原油发生流动,因此导致流动阻力的增加。而当压力梯度不再发生变化时,附加渗流阻力也会成为定值。
        2.3渗透率变化因素
        油田周围的土壤会给储层带来一定的压力,但是周围土壤对于储层影响的区域范围相对较小,因此,受周围土壤影响开始流动的流体半径相对较小,如果油井与注水井之间的距离相对较长,则注水开发很难起到应有的效果,同时,如果两者之间的距离相对较远,则驱动压力会不断降低,地层的渗透率也会降低,地层的渗流能力也会降低。

在对低渗透油田进行注水开发的过程中,如果注水量相对较高,则在注水井周围会出现水资源聚集的问题,在在注水井周围形成高压区域,很难将流体的能量注入到生产井中,在生产井周围很可能会产生低压区域,最终使得生产井周围的压力供应不足,油井的生产效率和生产量严重下降。
        3改善低渗透油藏注水开发效果的措施
        3.1水平井开发
        当前为了保证能够有效地改善低渗透油藏注水开发的效果,必须要使用新型的开发技术,因此这就需要相应的技术人员和设计人员对低渗透油藏有更加全面的了解,根据研究可以发现,水平井开发的方式,可以有效地提高低渗透油藏注水开发的效果,并且在实际的使用过程中出现的不足也相对较少,尤其是在对单井进行面积控制的过程中,技术人员需要保障,可以对河道中的砂体进行相应的切割,这样才可以保障能够穿透低单层,从而使河道切割对注水效果的影响降到最低,在实际的开发过程中如果压力过大,既会影响液体的流动过程,又会使整个水井的控制难度增大,因此使用科学合理的水平井开发方式,可以有效地控制住水的压力,从而保障通过调整井底的流压,使实际产生的压差得以改善。通过水平井开发的方式与传统的开发方式相比,具备较好的开发效果,所以在后期,工作人员在针对低渗透油藏进行注水开发时,可以优先选用水平井的开发方式。
        3.2有效措施:扩大流动半径、减小不易流动带
        低渗透油藏中含油层组的数量相较于普通油田而言较少,若盲目试图提高岩土渗透率,就会导致各个含油层组之间产生矛盾。因此,在注水时应采用分层注水法并辅以压裂改造,从而增加地层易流动半径,使注入的水能够充分深入到含油层面发挥作用,提高油田产量。此外,还应在规划建设时尽量缩短注水井和生产井的距离,减小不易流动带,充分发挥水驱替机制的作用,从而提高二者压差,使原油更容易被开采。但盲目缩短二者距离会导致工程中所需的井数量大幅增加,生产成本随之提高,因此在实际生产中,还需要考虑到现场情况,综合分析多项参数,合理确定和规划井排井距和井数。
        3.3高效射孔作业
        在低渗透油田开发的过程中还需要引入高效射孔技术,高效射孔技术具有高强度以及油管传输的基本特点,在引入该项技术以后,可以使得地层中的压裂效果得到明显的提升,地层的破裂压力会得到降低,进而使得低渗透油田的生产能力可以得到一定的提升。在另一方面,也可以引入深抽工艺,进而使得低渗透油田开发过程中的泵效可以得到有效的提高,在低渗透油田见水以后,产量会出现大幅度降低问题,因此,油田企业需要提高生产压差,增加抽油深度,进而保障原油的产量处于稳定状态。
        结束语
        低渗透油藏在我国储量丰富,占据了化石能源的半壁江山,目前注水开采技术是成本最低、效率最高的开采方法,深入分析注水技术的生产特征与影响因素、并在现有基础上对其进行改良和提升,是迫在眉睫的问题,它能够有效缓解我国资源紧张的局面,合理降低开采成本并提高采收率,增加经济收益,为我国油气资源开采带来机遇,进一步推动我国工业的发展与经济的进步。
        参考文献
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