影响低渗透油田开发效果的因素及对策

2011-08-15赵婷,任波

河南化工 2011年4期

赵婷 ,任波

(西安石油大学 ,陕西西安 710065)

目前,低渗透油田储量在我国油田储量中所占的比例越来越大。近年,低渗透油田石油勘探和开发程度的快速发展,为我国天然气产量快速发展和原油产量稳定增长做出了重大贡献。但随着时间的延长,低渗透油田开发过程出现一些影响开发效果的因素,不但影响了油田的安全生产,而且影响了油田开发的经济效益。

1 影响低渗透油田开发效果的主要因素

影响低渗透油田的开发效果的因素有很多,其中最主要的就是技术方面的影响。

1.1 油层孔喉的影响

影响低渗透油层开采根本原因是储层孔喉细小和比表面积大。低渗透油层平均孔隙直径为 26～43μm;油层孔喉细小,半径中值只有 0.1～2.0μm;比表面积相对较大,在 2～20 m2/g之间;三者之间直接形成了渗透率低。

1.2 渗流规律的影响

低渗透储层的渗流规律具有启动压力梯度特点,是不遵循达西定律的。低渗透油田主要表现非达西型渗流特征:表面分子力和贾敏效应作用强烈、孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大。渗流直线段的延长线与压力梯度轴的交点即为启动压力梯度,是不通过坐标原点而与压力梯度轴相交,由于渗透率越低,所以启动压力梯度越大。

1.3 弹性能量的影响

低渗透油田弹性能量除少数异常高压油田外,一般的油田弹性阶段采收率只有 1%～2%。弹性能量小主要是由于一般底、边水都不活跃,储层渗流阻力大、连通性差引起的。在消耗天然能量方式开采条件下,弹性能量压力和产量下降快,是由于地层压力大幅度下降,油田产量急剧递减,使生产和管理都非常被动。

1.4 见注水效果的影响

低渗透油田开发过程中,油井见注水效果尤为重要。在井距 280 m左右的条件下,注水效果需注水半年至一年时间才见效,见效后油井产量、压力相对稳定,但上升现象很不明显。有部分油田的注水井因注不进水转为间歇注水或被迫关井停注,从而影响开发效果。低渗透油层采油指数相当于高、中渗透油层的几十分之一,只有 1～2 t/(MPaod)。低渗透油井见注水效果程度差,停止吸水是由于泵压与井口压力达到平衡时出现的。因为启动压力很高,渗流阻力大,而且吸水能力低,大部分能量都消耗在注水井周围,使注水井附近地层压力上升很快。

1.5 产液 (油)指数的影响

低渗透油井见水后产液 (油)指数大幅度下降,是由于岩石润湿性和油水黏度比等多种因素影响的。当含水达到 55%左右时,无因次产液指数最低,只有 0.4左右,无因次采油指数更低,只有 0.15左右,对油井见水后的提液和稳产造成极大困难。

1.6 地应力的影响

地应力的大小和方向对开发效果具有重要的影响,因此,开发方案必须考虑地应力的影响和作用。压裂开发是低渗透油田通常进行的一种开发方式,压裂裂缝的延伸方向和形状很大程度受地应力的大小和方向制约。

2 低渗透油田开发的主要对策

2.1 合理加密井网

目前国内外已基本建立采收率及水驱控制程度与低渗油藏井网密度的关系的一系列经验方法。开发好低渗透油田的基础和关键是合理井网部署方案。低渗油藏、小断块开发的目标定位要适当,不宜过高,要充分考虑到低渗油田开发的复杂性,为此要根据采用线状注水方式、平行裂缝主要方向布井、井距可以加大、排距应该减小的低渗透油田井网部署的基本原则,合理缩小井距,加大井网密度。

2.2 合理优选储量富集区块

不少低渗透油田的含油面积虽然很大,但存在单位面积的储量较少,油层有效厚度较小的情况。因此,需要进行优选储量富集区块工作。优选开发工作应早期介入,进行早期的油藏描述。先利用钻探试油和三维地震的资料,对岩石发育区带进行预测,掌握油水变化规律。勘探与开发两方面工作要紧密合作,首先投入开发优选油层储量丰度较高、比较发育的有利区块,取得经济效益后,总结成功经验再逐步推广,开发规模进一步扩大。

2.3 合理的开发层系组合

充分利用加密井实施细分层开发,把特征相近的渗透油田油层组合在一起。应考虑当前的采油工艺技术水平,在分层开采工艺所能解决的范围内,应避免划分过细的开发层系,以减少建设工作量,提高经济效益。划分开发层系,同一油藏相邻油层应尽可能组合在一起,以保证各油层对注水方式和井网具有共同的适应性,减少开采过程中的层间矛盾,以确保达到较好的经济指标;确保层系间不发生窜通和干扰。

2.4 采用高效射孔和深抽工艺技术

高效射孔技术具有高强度、深穿透、负压和油管传输的特点。采用高效射孔技术可增强压裂效果,并降低地层破裂压力,可以提高低渗透储层油井的生产能力和完善程度。在低渗透油田开发中深抽工艺有提高抽油泵效,保持降黏防蜡作用。低渗透油田油井产液指数在见水后大幅度下降,为了增大生产压差,迅速提高油井产液量,只有不断加大抽油深度,才可能减缓递减产液大幅度下降速度,使产量相对保持稳定。

2.5 采用总体压裂改造技术

开发低渗透油田最根本的工艺技术是总体压裂优化设计和实施压裂改造。是以油藏裂缝与油水运动、注采井网和油层分布的合理配置。在低渗透油田总体优化设计的基础上,再进行单井工程设计、施工参数优化、施工过程监测和压裂效果的分析评价。总体压裂优化设计目的是进行压裂改造,提高扫油效率,获得工业油气流,以达到持续高产稳产和最大经济效益。