低渗透油藏开发综合研究

洪文斌

【摘 要】为了高效开发低渗透油藏，应该结合油田实际，采取最为有效的方式方法，同时我们应该积极借鉴国外在低渗透油藏开发方面的先进技术，不断开发新技术，进一步提高油藏的开发效果，提高经济效益。

【关键词】低渗透；油藏；现状；特征；开发效果

低渗透油藏的高效开发，对于提高我国石油产量，促进经济的发展具有重要的意义。低渗透油藏储层物性差，渗透率低，流体流动阻力大，因此低渗透油藏的开发难度大，需要科学合理的油藏开发技术，才能更好的开发低渗透油藏。文章分析了低渗透油藏储层致密、地层能量下降快、注水难度大、采收率低等开发特征，研究了低渗透油藏高效开发的措施，例如高效射孔、合理布置井网、整体压裂、注气开采等。室内实验结果表明，二氧化碳驱的采收率最高，氮气驱的采收率次之，水驱的采收率最低。随着渗透率的变化，水驱驱油的效率变化较小，气体驱油的效率变化较大。通过研究为低渗透油藏的高效开发奠定了基础。

一、低渗透油田开发现状

1.低渗透油田的划分

世界上对低渗透油田并无统一固定的标准和界限，只是一个相对的概念。不同国家根据不同时期石油资源状况和技术经济条件而制定。根据我国的实际情况和生产特征，按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。

第一类为一般低渗透油田，油层平均渗透率为10.1～50×10-3μm2，油井一般能够达到工业油流标准，但产量太低，需采取压裂措施提高生产能力，才能取得较好的开发效果和经济效益。

第二类为特低渗透油田，油层平均渗透率为1.1～10.0×10-3μm2，一般束缚水饱和度较高，必须采取较大型的压裂改造和其他相应措施，才能有效地投入工业开发。

第三类为超低渗透油田，油层平均渗透率为0.1～1.0×10-3μm2，油层非常致密，束缚水饱和度很高，基本没有自然产能，一般不具备工业开发价值。

2.低渗透油田储量动用情况

2010年，我国探明低渗透油层的石油地质储量为78.3×108t，动用的低渗透油田地质储量约37.0×108t，动用程度为47.2%。从我国每年提交的探明石油地质储量看，低渗透油田地质储量所占的比例越来越大，1995年探明低渗透油层的石油地质储量为30796×104t，占当年总探明储量72.7%，年探明的石油地质储量中大约三分之二为低渗透油层储量，2005年探明低渗透油层的石油地质储量为58262×104t，占当年总探明储量83.5%。可见，今后低渗透难采储量的开发所占的比重逐年加大，如何经济有效做好难采储量的评价、动用和开发理论技术的研究是我们攻关的主要目标和方向。

从我国近些年来对低渗透油田的研究和开发水平看，有了较大的进展和提高，但与中高渗透油田相比仍有较大的差距。我国低渗透油田平均采收率只有21.4%，比中高渗透油田（34%）低12.6个百分点。目前有五十多个油田（区块）年开采速度小于0.5%，这些低速低效油田（区块）的地质储量约3.2×108t，其平均采油速度仅0.27%，预测最终采收率只有15.5%。

二、对低渗透油田地质、开发特征的认识

国内外低渗透油田的开发已有近百年的历史，其中美国早在1871年发现并开发了世界著名的勃莱德福低渗透砂岩大油田（平均渗透率7.510.05×10-3μm2、平均孔隙度15%）。在我国低渗透油田开发也有着悠久的历史，1907年9月10日，我国陆上钻成第一口油井―延长油田1号井，其产层就是举世闻名的特低渗透层―三叠系延长统油层[1]。从国内外有关报道情况来看，对低渗透油田基本的地质特征和开发特征有如下认识：

1.储层物性差，渗透率低。由于颗粒细，分选差，胶结物含量高，经压实和后生成岩作用使储层变得十分致密，渗透率一般小于100×10-3μm2，少数低于1.0×10-3μm2；

2.储层孔隙度一般偏低，变化幅度大。大部分在7%～20%分布，个别高达25%（美国巴罗岛油田），多数低渗透油田的有效厚度有限，所以储量丰度普遍偏低；

3.原始含水饱和度较高，原油物性较好。一般含水饱和度在30%一40%，个别高达60%（美国的东堪顿油田），原油密度多数小于0.85，地层原油粘度多数小于3 mPaqS。这就决定了低渗透油田虽能注水，但水淹速度偏快；

4.油层砂泥交互，非均质性严重。由于沉积环境不稳定，砂层的厚度变化大，层内渗透率变化大。有的砂岩泥质含量高，地层水电阻率低，给油水层的划分带来很大困难；

5.油层受岩性控制，水动力联系差，边底水推动不明显，自然能量補给差。多数采用弹性和溶解气驱采油时，油层产能递减快，一次采收率低，一般只在8%～14%之间。采用注水保持能量后，二次采收率可控制到25%～30%；

三、低渗透油藏开发措施及不同注气效果研究

现阶段低渗透油藏的开发措施主要有合理布置井网、总体压裂、高效射孔等开发措施。高效射孔技术可以减小地层流体流向井筒的阻力，使地层流体最大程度的流向井筒中。复合射孔技术高效完成了射孔、造缝、扩展过程，该技术可以有效的降低地层的破裂压力，为后续成功压裂提供了保障。低渗透油藏的开发首先要选择储层发育最好、剩余油富集的区域开发，通过先进的勘探方式，获取到准确的储层分布资料，根据低渗透油藏的开发理念，采用先进的技术手段，完成油藏的评价工作，优选出低渗透油藏中原油的富集区域，易于开采的区域。首先成功的开发这些区域后，根据已取得的开发经验，进而全面的开展全油藏的开发工作。通过合理布置的井网部署，可以提高油藏驱动的压力梯度，提高油藏的产能。如果经济条件可以的前提下，可以适当的提高低渗透油藏的井网密度，既可以提高油藏的最终采收率；也可以通过增补充油藏能量的方式，提高油藏的采油效率。

限制低渗透油藏高效开发主要因素的就是储层渗透率过低，储层流体的流动阻力大，通过对地层压裂的方法，可以有效的提高储层的渗透率，减小储层流体的流动阻力。低渗透油藏整体压裂的方法，将整个油藏作为压裂的对象，通过详细的分析油藏地质勘探资料，研究低渗透油藏储层的非均质性及地应力方向等资料，得到水力压裂对于油藏的开发和油藏渗透率影响的规律，而且可以实现油藏和水力压裂方式的优化组合，为低渗透油藏的压裂设计提供指导。

低渗透油藏早期注水开发方式可以有效的维持油藏的地层压力，提高低渗透油藏的产能。在低渗透油藏开发时，打生产井的同时也要打注水井，生产井开始生产的同时，注入井开始注水补充地层能量，维持地层的压力处在较高的水平。在弹性能量较大的低渗透油藏，也可以先利用天然的弹性能开采一段时间，当天然能量降低到一定程度后，开始注水措施。对于裂缝较少的低渗透油藏，可以适当的提高注水井的注入压力和注入量，来提高低渗透油藏的产能。

注气开采是提高低渗透油藏产量和采收率的有效途径之一，自从上个世纪初，国外就开展油藏注气开采的研究，经过不断的发展，注气开采已经得到的广泛的应用。其中油藏注气开采技术处于领先位置的是美国和加拿大。近年来我国我开展了一些小规模的油藏注气开采试验。通过开展不同驱替流体对洗油效率的影响室内实验，得到了注二氧化碳、氮气和注水对洗油效率的影响规律。在实验过程中，将一定速率的驱替流体注入到驱替实验装置中，设定注入的流体速度，没间隔一定的时间测量岩心的前后两端的压力，当岩心前后两端的压力差较大时，说明流体已经不再驱替了，对不同渗透率的岩心进行多次实验，减小实验的误差。实验的结果表明，在水驱、二氧化碳驱和氮气驱三种驱替方式下，分析最高的洗油效率得到，注入二氧化碳的采收率最高，氮气驱的采收率次之，水驱的采收率最低。通过不同渗透率岩心的驱替实验结果表明，随着渗透率的变化，水驱驱油的效率变化较小，而气体驱油的效率则随着渗透率变化较大。

四、结语

在中国特有的以陆相沉积为主的含油气盆地中，普遍具有储层物性较差的特点，相应发育了丰富的低渗透油气资源。经过长期不懈的探索，中国低渗透油藏的勘探开发取得了很大的突破。通过持续不断的开发技术攻关和创新，中国的低渗透资源实现了规模有效开发，形成了国际一流的低渗透开发配套技术系列。在中国油气产量构成中低渗透产量的比例逐步上升，地位越来越重要。

参考文献：

[1] 李道品.低渗透油田开发[M].北京：石油工业出版社，1999

[2] 袁旭军，叶晓端，鲍为，等.低渗透油田开发难点和主要对策[J].钻采工艺，2006

（作者单位：大庆油田有限责任公司第九采油厂敖南采油作业区）