油气田开发中的油藏工程地质问题分析

发表时间:2021/5/14   来源:《工程管理前沿》2021年2月第4期   作者:张文瑞 李灵月 李昕芮
[导读] 在油气田开采过程中,有些地质问题是由于表层地质结构变化引起的
        张文瑞 李灵月 李昕芮
        天津市滨海新区大港油田采油一厂地质研究所    300280

        摘要: 在油气田开采过程中,有些地质问题是由于表层地质结构变化引起的,有些地质问题是随着开发时间以及开发过程的变化,引发的地面沉降以及地震等地下工程性地质问题。在这些地质问题中表层地质问题所造成的损失是直接性的,是当时就会出现的,而地下工程地质问题所造成的损失是长期的,对人类的生活乃至自然环境等的影响都是不利的,为此应该引起油气开发企业的高度关注。本文主要分析油气田开发中的油藏工程地质问题,以供参考。
        关键词:油气田开发;油藏工程;地质问题
引言
        石油与天然气在社会生产与生活中发挥着非常重要的作用,但是石油与天然气开采大大地受地理结构条件的影响,石油与天然气生产过程中很容易发生油气储层的工程地理结构问题,进而导致地层沉降或诱发地震灾害。这些问题会对油田的生产与人们的生活产生负面影响。在油气田开发过程中,需要仔细分析油气田的储集情况,仔细研究油气田地理结构工程问题,并采取相应的对策,预防与处理可能出现的地理结构问题,促进油气安全生产。
1、油藏的开发地质特征
油藏开发地质特征研究是弄清楚开发过程中油藏内油水运动规律,预测剩余油分布情况的根本方法,能够指导油田开发并提高采收率。我国的油田发现于陆相含油盆地内,原油来源于湖相生油层,湖盆碎屑岩沉积是主要的储层,断陷盆地占有相当的储油等基本石油地质背景。
1.1储集岩
        储集岩,是指具备流体储存和流通空间条件的岩石或岩层,简称储层,是油藏的中心位置。储层微观上复杂的孔隙结构、宏观上几何构造形式以及一整套储油层系的渗透层和隔离层,就组合成一个油藏最基础的开发地质特征,它直接影响油藏的基本开发手段和开发效果,而且也影响着它的开发地质特征,因此它是油藏开发地质特征研究中首先需要考虑的重要因素。陆相湖盆的储层是以碎屑岩为主,碎屑岩是形成各种类型三角洲的沉积体系的主要沉积场所。建立三角洲的沉积体系可以分为两种端点类型:“河流一三角洲”沉积体系是鸟足状一叶状体三角洲,“冲积扇一扇苏角洲”沉积体系是扇三角洲,这些是盆中占有绝大多数石油储量的两类主要沉积体系。此外还有两类碎屑岩,即三角洲间湖湾沉积体系和水下浊积扇沉积体系。
1.2流体
        油田开发中的流体主要是油气水三种,但是原油作为石油工业的血液,是能源的主要形式。原油物理性质主要有比重、粘度、含蜡量、凝固点等,这些直接影响油田开发的产能、注水开发指标、采油输工艺等重要的问题,因此也是油藏的重要开发地质类型特征。我国陆相含油盆地的油藏的原油,具有以基本特征:绝大多数原油属石蜡基原油、原油拈度较高,同一油源供油的构造带内,不同油藏原油性质的变侈,一般遵循“似差异聚集”的规律、次生油藏原油性质以高粘低凝为特征、同一油藏内原油性质的变化,原生油藏一般遵循上轻下重,顶轻边重的规律。
2、油气田开采中的油藏工程分析
油藏工程是以油层物理和油气层渗透为基础,将油田开发设计和工程分析综合的石油技术科学。主要用于研究油藏开采过程中油气和水的运动规律,并采取相应的工程对策,从而提高石油采收率。随着石油行业的不断发展,科学开发油田的概念不断发展。
2.1 油藏中的储层分布
储层指的是在地理环境中能够储存油气的岩层,油气储存在地理储层中的孔隙中,因此在油田的开采过程中需要研究储层分布情况,包括储层的分布范围,储层的分布形态等,以此来预计油气储层的规模。由于地理环境的复杂性,不同储层的特点和周围的环境存在很大的差异性。有些地理环境中油气的储层呈条带状分布,有些则是零散分布。预估地下储层的分布情况主要是从实钻井储层发育情况出发,借助油藏分析、储层预测等相关技术手段来预测分析储层位置和规模。2.2储层中的孔隙分布
孔隙是油气储存的空间,同时也是油气运移流通的通道。油田的孔隙有各种类型,在油田实际开发过程中,孔隙的大小特点所引起的渗透性也存在很大的差异性,即使是宽度比较小的裂缝,其渗透性也要比颗粒状孔隙的渗透性强很多。


2.3 孔隙中流体的分布
在油田开采过程中,还需要对地下油田中流体的性质、压力、特点等进行分析研究。一般来说,油藏中油水同时存在,油水存在形式主要有夹层水、底水、边水、束缚水等状态。水和原油相比,粘度低,流动性较强,在油田油气的开采中,产水量较高,阻碍了油的开采。因此在油田开发过程中需要研究油水的分布情况,从而制定相应的开采手段。
3、油藏地质特征对油气田开发的影响
3.1地质特征对驱油效果的影响
        驱油是油气田开发中的一项关键步骤。通常情况下,与其他油层相比,亲水油层可以得到良好的驱油效果。究其原因在于,驱油过程中,水流形成,首先在亲水油层的岩石表面出现水流,在岩石颗粒中进行运动的过程中,这些水流会将位于岩石孔隙之间的原油冲洗出来。与此同时,亲水油层在良好的毛细管力作用下,驱油过程中会对油层进行不断促进,从而能够驱出更多的石油。但是,若是对亲水油层进行持续不间断的注水,会导致含水率快速上升,导致驱油效果下降。此时若是停止注水,虽然可以在一定程度上能够降低含水率,但经过一段时间后,便会造成油层压力过低的局面,最终严重影响油田开发效果。
3.2地质特征对后期开发的影响
        对油气田进行一段时间的开发之后,油气田进入后期开发阶段,油层压力大幅度降低,不可避免地会影响油气田的开发效果。这样的情况下,为了实现油气田开发效果的提高,必须采取有效的措施,将油层压力提高。为实现油层增压,可以采取注水方式,但必须要将水准确地注入到储层,以避免对地层能量所产生的影响。因此注水时,应严格选择注水时间,严格遵循注水要求,在提高油层压力的同时,避免对油田开发所造成的不利影响。
4、油藏地质问题主要防范措施
4.1 对比分析新老油田开发情况
        在对油气田进行开发时,要做好新老油田的对比分析,借鉴老油气田的开发经验,做好新油气田开发方案的改进工作。同时,还要与类似的老油田开发工程进行对比分析,更好地认识新油气田的油气藏和油层分布情况,优化调整开采设计方案,提高油气田的开发效率。
4.2 深入分析油层结构体系
        油气田的油层分布结构通常存在着一定的复杂性,因此,在进行油气田开发的过程中,就要做好油层分布情况的分析工作,及时发现新油层、新结构,并对相关的油井资料进行分析,明确了解油层的分布结构和分布体系,以此来保证油气田的高效开采。
4.3 应用大段合采开发方式
        根据油田的不同特点,在油气田开发的过程中,通常应用石油大段合采开发方式。另外,在油气田的开发过程中还可以应用信息技术、计算机技术等现代的先进技术,分析油层的分布情况,合理调整油气田的开发方案。
结束语
        总之,大多数油藏工程师也深感目前的研究方法难以适应油藏及其动态系统的复杂性,存在着低水平的重复研究现象,经验、定性的成果多,能够上升到理论认识、定量的成果比较少。油藏管理工程师则常常为油藏工程师未能向他们提供出一整套油田动态分析计算方法,使他们能从头到尾地解决一个注水油田的开采问题而感到苦恼。因此,要使油藏工程研究从静态向动态、从个别向系统、从定性向定量方向发展,使之逐步跨入系统的时代,本文认为重视并努力实践“充实、修正和更新”油藏工程研究方法是很必要的,同时应该探讨在此基础上如何开拓出一条新的研究途径。
参考文献
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