特低渗透油田油藏渗流机理及储层开发特征方法研究

王宝军

特低渗油田储量丰富，将成为我国油气供应的主要资源基础，其有效开发技术是我国未来石油行业发展的主要方向。我国特低渗油田天然弹性能量普遍偏小，开发的最大难点在于注水能力及原油流动能力不足，因此在开发过程中通常采取注水保压或储层改造等增产措施来促进生产。《特低渗透油藏有效开发渗流理论和方法》一书以特低渗油藏的地质及开发动态特征为基础，对油田开发过程中的渗流机理、有效驱动渗流理论、非达西渗流理论、井网压裂优化理论及水平井开发适应性分析等进行了详细论述，结合实验及理论计算手段建立了低渗油田开发的渗流理论，提出了适用于不同特征储层的有效增产开发方法，并应用于实践中，为我国特低渗透油藏有效开发提供了理论参考及技术支持。

低渗透油田的开发已有百年历史，国外开采经验表明注水开发、压裂油层改造依然是较经济的手段，也是当前绝大多数低渗透油田的开发方式。据统计，前苏联有260多个油田采用注水开发，而英国及加拿大则有90%油田都是注水开发的。低渗透油藏广泛分布于我国各含油气盆地中，到2000年，我国已动用的低渗透油藏储量达26.66×108 t，且随着时间推移在我国油田储量中的比例不断增大，目前我国特低渗透油藏的开发主要集中在长庆、大庆、吉林及新疆等地。经长期对低渗透油田开发方案的探索，针对特低渗透油藏启动压力的非达西渗流规律及油层的弹塑性变等特性，发现超前注水方式可有效保持储层能量和强劲的生产力，使油井产量递减显著减缓，还可以防止原油物性变差。

通过大量现场试验及理论计算，在低渗透油田开发方面取得了丰富的理论及技术成果，形成了适应于我国低渗油田的增产开发技术及储层改造工艺。主要包括储层压降缓解保压及能量补充技术;精细控水、井网优化工艺;不同储层改造技术，包括直井、水平井及分支井多级压裂优化技术。其中涉及渗流机理、非达西渗流理论、井网压裂基质-裂缝耦合流动理论及水驱开发井网整体压裂优化理论。

特低渗透油藏孔隙度和渗透率低下，在其渗流规律方面的研究主要集中在两个方面：基于连续介质基础上的宏观渗透力学规律，实验室内微观渗流机理。低渗透储层中的流体流动为非线性渗流，即流体流动与达西线性渗透之间存在临界压力点。同时，特低渗透油藏中与渗流相关的因素均会影响油藏产能，如微观孔隙结构、粘土矿物、石油胶质等。特低渗透油藏在生产过程中需要外界额外补充能量才能得以生产，而储层压裂改造技术是较有效的增产方法之一，通过在生产井及注水井附近人工形成多道裂缝，以提高储层的导流能力，促进流体有效流动产出。与压裂技术结合较多的为水平井，因为其生产压差小，可有效取代多口直井，提高单井产能，同时节约生产成本，可相对获得较高的经济效益。国内许多油田为了后期便于调整，在开采初期采用九点注水井網的方式，但从特低渗透裂缝储层的特性来看，此种方式仍存在不适应性。正方形井网通常很难适应储层的各向异性，致使对于裂缝发育的区块，如注采井附近渗透阻力小，有效驱动距离远小于井距，对于裂缝不发育的区块，则很难建立有效驱动体系。尽管在特低渗油田的开发技术及增产优化工艺方面取得了较大进展，但仍存在不少问题，如压力波传递梯度、传播范围及生产井控制范围较小，导致产量始终不高;油井或水井附近能损大，导致注水低效，油井见效慢;储层非均质特性影响注水效果，导致大量剩余油未能产出;对于裂缝性储层，不同方向上的油层水驱差异大，见水后产油量迅速降低。

特低渗透油藏有效开发渗流理论和方法通过对吐哈、大庆、胜利等油田的现场增产开发应用评价验证了特低渗透油藏水驱开发井网整体压裂优化理论和模拟方法。未来在特低渗油田开发方面仍需不断深入研究，攻关克难，寻求新的技术及工艺，以提高低渗油田的高效开发，最大限度提高采收率。《特低渗透油藏有效开发渗流理论和方法》一书提出可从以下几方面开展：①整体评估油藏品质;②优化注采井网，合理部署开发方案;③有效利用先进前沿技术，准确分析评估开采方案的可行性;④将压裂增产、水质处理、能量补充及生产成本等有机结合。