低渗透有效开发效果影响因素及对策分析

陈庆 王绍平

【摘要】低渗透油田在我国已探明油藏中占较大的比例，是我国石油工业的基础，同时世界各国也一直针对如何有效开发低渗透油田进行着理论研究和实践。本文主要探讨了影响低渗透油藏有效开发的主要因素，并介绍了目前国外以及国内的相关开发对策。

【关键词】低渗透 有效开发 影响因素 对策

1 引言

低渗透油藏在我国石油工业中占据着很重要的位置，是我国石油工业可持续发展的重要物质基础。因此如何对其进行有效开发便成为一个亟待解决的问题。

2 影响低渗透油藏有效开发的影响因素

低渗透油田因其自身特殊的性质导致开发存在许多难点，影响其有效开发的主要因素总结起来有：一、油层喉孔细小，比表面积大。这是导致渗透率低的直接原因，也是影响到低渗透油田有效开发的根本原因；二、渗流不遵循达西定律。低渗透油田具有非达西定律的渗流特征，渗流直线的延长线不通过坐标原点，而是与压力梯度轴相交，其交点为启动压力梯度，且渗透率越低，启动压力梯度便越大；三、弹性能量小。因而采用天然能量方式开采，地层压力下降很快，从而导致油田的产量也相应急剧减少；四、油井见注水效果缓慢。低渗透油田层渗流阻力较大，注水时大部分能力都消耗在注水井的周围，一般300米左右的井距，需要注水一年左右才可以见到注水效果；五、裂缝型低渗透砂岩油田沿着裂缝方向油井易发生水窜、水淹现象。这类油田注水井的吸水能力高，有的在注水井投注几天甚至几小时之后，相邻油井就遭到了暴性水淹；六、地应力的作用。地应力的大小与方向制约着裂缝的形状以及延伸方向，在油田开发中必须考虑到这个方面的因素。

3 低渗透油藏开发对策研究

3.1 国外低渗透油藏开发对策研究

国外对低渗透油田的开发比较早，自1871年在美国发现了勃莱德福油田起，至今已有100多年的歷史。国外一般先利用弹性能量以及溶解气驱能量来开采，尽量延长无水以及滴汗水的开采期。但是一次开采的采收率较低，只有10%左右。进入低产期后采用注水开发，二次开采的采收率可达27%左右。

通过对美国、前苏联、加拿大以及澳大利亚等国家的20多个低渗透油田的研究，可以发现，这些油田大部分是优先采用天然能量进行开采，只有极少的油田优先采用注水法。其中天然能源主要以溶解气驱为主，其次是边水驱和弹性驱。另外注气也成为不少低渗透油田的二采和三采方法，例如西伯利亚地区的低渗透油田，采用混相气驱，驱油效率比水驱提高了20%左右。而斯普拉柏雷油田自1995年开始研究CO₂驱，并于1997年底完成室内研究，随后立即进行矿场试验，当年采油速度达到6%。

国外有成效的三采方法主要有：CO₂驱油法、混相烃驱油法、水气混注法以及水气交注法等。国外大量的研究与实践表明，当前低渗透油田开发中应用广泛且有明显经济效益的技术仍是压裂改造、注水保持能量以及注气技术等，储层地质研究以及保护油层的措施在油田开发过程中是极为关键的。

3.2 国内低渗透油藏开发对策研究

我国低渗透油田一般天然能量较小、溶解气驱以及弹性采收率也很低，因此需要优先采取注水、保持油层压力的开采方式才可以获得较高的采收率。而对于弹性能较大的高压油田，可以适当延迟注水时间，从而增加污水采油量，以改善油田开发的总效果。通过对我国低渗透油田的研究，可以得出这样的结论，随着上覆压力的增加，渗透率以及孔隙率不断下降，且这一变化不可逆。因此必须及早对其进行注水，以保持较高的油层压力。国内对低渗透油藏有效开发的对策研究主要有以下几点。

（1）合理井距的研究。低渗透油田普遍存在这样的现象，注水井注不进水，成为高压区，而采油井将为低压区，不能采出油，慢慢地油田便瘫痪了。解决这一问题的方法是适当缩小井距、合理增大井网的密度，从而建立起有效的驱动体系，使得油井见到注水的效果。

（2）合理注入压力的研究。低渗透油田一般采用高压方式注水。随着注水压力的不断增大，地层的压力水平随之上升。这对油田的开发有一定的危害性。选用怎样的注入压力合理是低渗透油田开发中要深入研究的一个问题。矿场试验表明，一般性的低渗透油田为恢复油层压力，提高产量，可以适当提高注水压力，可在油层存在微破裂 的情况下进行注水，需要注意的是注水压力不可高于能够诱发套管变形或者错断的临界压力。而对于裂缝型低渗透油田，则要严格控制注水压力不超过油层裂缝扩张和延伸的压力，以防产生套管大量损坏或油井暴性水淹等严重情况。

（3）气驱技术研究。混相烃驱油法、CO₂驱以及N2驱都是提高低渗透油田采收率的有效方法。针对目前低渗透油田采收率较低的状况，可以积极开展气驱技术的研究以及现场试验。a.混相烃驱油的实施步骤为：首先高压下，注入的天然气和油层的油会发生混相，形成了混相带，注入压力增加，混相前缘不断向前驱扫，从而采收到油。b.CO₂驱：高压下把CO₂注入油层中并溶解于原油，可以降低原油的粘度，使其体积膨胀率以及流动性变好，若形成混相带，则界面张力下降，原油采收率大幅度提升。c.N2驱：上个世纪70年代中期以来，N2驱由于其优良特性，迅速发展起来。实践发现，埋藏深的低渗透油田最适合采用N2驱方法。我国N2驱技术起步较晚，1994年，在华北雁翎油田以及江汉油田进行了现场试验，开发效果显著。

（4）压裂激发技术的研究。低渗透油藏的自然产能较低，一般不能达到工业油流的标准，须经过压裂改造后才能继续进行有效工业开发。由此可见，压裂开发技术是开发低渗透油田的关键技术。世界上近期发展出一套“整体压裂”优化设计技术，不仅是增加单井的产油量方法，而且是油田总体开发方案中的一个重要组成。目前常用的压裂工艺有：投球法多层压裂、限流法完井压裂、CO₂压裂、封隔器多层压裂、高能气体压裂以及复合压裂等。

4 结语

目前世界上对低渗透油田有效开发技术的研究方兴未艾，发达国家的勘探开发技术日益成熟完善。我国要加紧相关技术的开发和研究，多于发达国家进行技术交流，提高低渗透油田有效开发的水平。通过对世界上低渗透油田开发技术的研究，可以提高采油效率，实现低渗透油藏资源优化利用，补充充足的石油资源，为未来的发展打下良好基础。

参考文献

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