成茜
中国石油冀东油田分公司陆上油田作业区 河北省唐山市唐海县 063200
[摘要]：致密油藏的开发引起了广泛关注，并且得到世界各国的重视，这在一定程度上有效缓解了我国石油资源匮乏的现状。本文主要对致密油藏的概念和特征进行了阐述，重点介绍了目前我国在致密油藏开发方面所应用的技术以及未来的发展前景，旨在能够为我国的致密油开发奠定一定的理论基础
[关键词]：致密 油藏 开发 现状 前景
一 引言
致密油藏开发改变了美国持续24a石油产量下降的趋势，使产量进入快速增长阶段，进而引发了致密油藏开发的热潮。我国在上世纪70年代加入了世界勘探致密油气藏的行列，并在这个领域不断取得进展。我国致密油显示了巨大开采潜力：在松辽、鄂尔多斯、四川盆地等广泛分布，致密油都有重大发现，远景资源量在50亿吨左右。致密油已成为全球非常规石油勘探开发的亮点领域。我国拥有的致密油藏资源分布广泛，在我国石油工业中占有重要地位，在今后相当一段时期内将是我国石油工业增储上产的重要资源基础，致密油藏开发技术研究无疑具有重要的经济价值。
二 致密油藏概念及特征
对于致密油藏，其概念有广义与狭义之分。广义致密油是指储存在低孔、低渗的致密储层中的石油资源，其开发方式需要使用与页岩气类似的水平井及体积压裂技术；狭义致密油是指来自页岩以外的低孔、低渗的致密储层中的石油资源，其开采同样需要水平井及体积压裂技术。广义致密油的概念包括页岩储层内的石油资源，着重强调的是储层的致密性。
我国致密油资源通常分布于坳陷区以及斜坡带，油气资源具有大面积分布、但丰度不均一的特征。其地质特点可以总结为如下几个方面: (1) 致密油资源在凹陷内源储共生。油气分布不受圈闭控制，平面上或滞留于烃源岩，或位于紧邻烃源岩的大面积储层，纵向上多层系叠置，近源充注；( 2) 储集层类型多，物性差。储层类型包括致密砂岩、砾岩、灰岩、白云岩等，基质渗透率一般小于 0. 1 mD，孔隙度一般小于10%；( 3) 流体分异差。无统一的油水界面与压力系统，油、气、水常多相共存，含油气饱和度变化大，具有“整体普遍含油气”的特征；(4) 微纳米孔喉发育。川中大安寨段灰岩有效喉道半径均值为0. 89μm，鄂尔多斯长 7 段喉道半径主要分布于 0. 1 ～0. 75μm; (5) 天然裂缝发育。地层受多期构造作用影响，发育明显的天然微裂缝，川中桂花油田取芯结果显示，各类裂缝数量达 11. 79 m ～ 1。而且受区域性地应力控制，裂缝具有一定的方向性；(6) 地层压力偏低，我国陆相致密油以低压--常压为主，压力系数介于 0. 7 ～ 1. 3． 其中储量最为丰富的鄂尔多斯长7段油藏压力系数在0. 7 ～ 0. 85 之间，为典型低压油藏，天然能量严重不足; ( 7) 储层脆性指数高。长7致密油储层脆性指数为 35 ～ 45，适合于进行储层压裂改造。
三 致密油藏开发技术研究现状
目前国际上在致密油藏的开发中，多采用的是水平分段压裂技术，而对应的工艺主要有如下两种，一种是衬管固井桥塞射孔工艺，一种是裸眼多级压裂工艺。
2.1衬管固井桥塞射孔工艺
使用该完井技术则需要将生产衬管下入到水平井段中，随后注入水泥进行固井，形成环形阻隔。然后将桥塞和射孔枪下放到预设深度，放开桥塞，进行射孔，将地层与井眼连接起来。起出枪壳和坐封工具，采用投球完成坐封，随后进行压裂增产。冲洗井眼，重复上述过程，达到所需级数为止。将桥塞取出，实行返排，并投产。
2.2 裸眼多级压裂工艺
由于受裸眼的实际条件的影响较大，所以在使用水平分段压裂技术进行压裂的过程中，必须要对裸眼条件进行认真分析。一般如果井眼比较光滑、均匀，那么钻头的运行就会十分顺畅，并且能够起到较好的密封效果。不过，仅采用常规的钻井技术是很难得到好的井眼的，若想获得好的井眼，可以应用先进的RSS旋转导向钻井系统，通过该系统可以对井眼进行有效清洗，从而充分发挥出钻头的作用，避免螺旋的产生。
采用裸眼多级压裂法，其衬管的内部分流方法有三种，包括投球分流法、桥塞射孔法以及二者结合法。其中，投球分流法是通过进入到裸眼的完井系统实现的，其成本能够重复使用，可靠性更高。具体的工艺为钻完水平段以后，将完井系统与生产衬管共同下入井眼，进行坐封，封隔器采用液压设备或机械设备。封隔器的管柱上都设有压裂孔，将合适尺寸的小球按照顺序投入，再打开压裂孔，便可以通过投球控制滑套，进而控制孔眼的开启与否。根据压裂级数的需要，进行顺序压裂，完成以后，便可以马上返排，随后便能够投入使用了。投球分流法能够令压裂孔以及地层相通，优势在于能够减少泵入量，在入球同时完成冲洗，同时每段都可以单独泵入，有效节约了时间、成本，并在一定程度上减低了风险性。
除此之外，微地震裂缝诊断技术对于水平井及压裂技术的规模应用起到推动作用， 2002 年微地震监测技术开始应用于研究水平井压裂过程中监测裂缝扩展形态及动态变化，目前在优 化开发方案、提高采收率等方面都起着关键作用；体积压裂改造技术形成的是复杂的网状裂缝系统，颠覆了经典压裂理论和常规压裂技术沿井筒射孔层段形成双翼对称裂缝的假设；井工厂技术是指在井场钻多口水平井，核心是降低成本，既可通过减少作业时间、设备动迁次数、井场使用面积等，优化工程施工过程、降低成本，也可通过压裂产生更复杂的缝网，提高压裂效果、初始产油量及最终采收率，进而降低成本。同时，井工厂技术是致密油藏开发可重复及批量化作业的体现，模式主要有钻井、作业不同井场型和钻井、作业相同井场型2种。这些配套技术对于实现工程与地质一体化、提高工作效率、实现技术的可复制性及降低成本都起到关键性作用。
四 结论与前景展望
我国致密油藏开发起步较晚，目前正处于试验探索阶段。致密油藏开发时，应充分认识致密油藏的地质特征，正确对待开发过程中出现“初期高产，快速递减，长期低产”特征现象，在衰竭式一次开发基础上，探索科学的开发技术将会在一定程度上提高致密油藏的采收率。目前，针对我国致密油藏开采存在的问题，笔者建议从以下方面开展深化研究：
( 1) 致密油开发方法中，最为常用的多级压裂水平井衰竭式开发方法目前面临着后续能量补充缺失，纳微米级孔喉基质有效动用困难，理论采收率较低的瓶颈。合理的地层能量补充方法以及致密储层有效动用方式是亟需解决的两大根本难题． 根据国外开发经验及理论研究成果，空气泡沫驱、CO2驱可作为未来发展方向进行进一步攻关；
(2)持续不断新型工艺技术的提出将会使多级压裂水平井开发致密油藏渗流模型具有更强的非线性，需要流动规律理论建模上的持续研究，同时也提高了模型求解的难度。非均匀裂缝网络几何描述的困难极大的制约着理论解析产能公式的提出，分形等新兴几何学的应用以及新的微分、积分方程求解方法是其未来发展方向。现代计算机运算能力的不断提升，导致数值计算是今后产能计算不可忽视的重要力量，但是需要注意数值计算求解准确度的分析与验证等方面的研究。
参考文献
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