陳慶 王紹平

【摘要】低滲透油田在我國(guó)已探明油藏中占較大的比例，是我國(guó)石油工業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)世界各國(guó)也一直針對(duì)如何有效開(kāi)發(fā)低滲透油田進(jìn)行著理論研究和實(shí)踐。本文主要探討了影響低滲透油藏有效開(kāi)發(fā)的主要因素，并介紹了目前國(guó)外以及國(guó)內(nèi)的相關(guān)開(kāi)發(fā)對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】低滲透 有效開(kāi)發(fā) 影響因素 對(duì)策

1 引言

低滲透油藏在我國(guó)石油工業(yè)中占據(jù)著很重要的位置，是我國(guó)石油工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。因此如何對(duì)其進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)便成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

2 影響低滲透油藏有效開(kāi)發(fā)的影響因素

低滲透油田因其自身特殊的性質(zhì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)存在許多難點(diǎn)，影響其有效開(kāi)發(fā)的主要因素總結(jié)起來(lái)有：一、油層喉孔細(xì)小，比表面積大。這是導(dǎo)致滲透率低的直接原因，也是影響到低滲透油田有效開(kāi)發(fā)的根本原因；二、滲流不遵循達(dá)西定律。低滲透油田具有非達(dá)西定律的滲流特征，滲流直線的延長(zhǎng)線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，而是與壓力梯度軸相交，其交點(diǎn)為啟動(dòng)壓力梯度，且滲透率越低，啟動(dòng)壓力梯度便越大；三、彈性能量小。因而采用天然能量方式開(kāi)采，地層壓力下降很快，從而導(dǎo)致油田的產(chǎn)量也相應(yīng)急劇減少；四、油井見(jiàn)注水效果緩慢。低滲透油田層滲流阻力較大，注水時(shí)大部分能力都消耗在注水井的周圍，一般300米左右的井距，需要注水一年左右才可以見(jiàn)到注水效果；五、裂縫型低滲透砂巖油田沿著裂縫方向油井易發(fā)生水竄、水淹現(xiàn)象。這類油田注水井的吸水能力高，有的在注水井投注幾天甚至幾小時(shí)之后，相鄰油井就遭到了暴性水淹；六、地應(yīng)力的作用。地應(yīng)力的大小與方向制約著裂縫的形狀以及延伸方向，在油田開(kāi)發(fā)中必須考慮到這個(gè)方面的因素。

3 低滲透油藏開(kāi)發(fā)對(duì)策研究

3.1 國(guó)外低滲透油藏開(kāi)發(fā)對(duì)策研究

國(guó)外對(duì)低滲透油田的開(kāi)發(fā)比較早，自1871年在美國(guó)發(fā)現(xiàn)了勃萊德福油田起，至今已有100多年的歷史。國(guó)外一般先利用彈性能量以及溶解氣驅(qū)能量來(lái)開(kāi)采，盡量延長(zhǎng)無(wú)水以及滴汗水的開(kāi)采期。但是一次開(kāi)采的采收率較低，只有10%左右。進(jìn)入低產(chǎn)期后采用注水開(kāi)發(fā)，二次開(kāi)采的采收率可達(dá)27%左右。

通過(guò)對(duì)美國(guó)、前蘇聯(lián)、加拿大以及澳大利亞等國(guó)家的20多個(gè)低滲透油田的研究，可以發(fā)現(xiàn)，這些油田大部分是優(yōu)先采用天然能量進(jìn)行開(kāi)采，只有極少的油田優(yōu)先采用注水法。其中天然能源主要以溶解氣驅(qū)為主，其次是邊水驅(qū)和彈性驅(qū)。另外注氣也成為不少低滲透油田的二采和三采方法，例如西伯利亞地區(qū)的低滲透油田，采用混相氣驅(qū)，驅(qū)油效率比水驅(qū)提高了20%左右。而斯普拉柏雷油田自1995年開(kāi)始研究CO₂驅(qū)，并于1997年底完成室內(nèi)研究，隨后立即進(jìn)行礦場(chǎng)試驗(yàn)，當(dāng)年采油速度達(dá)到6%。

國(guó)外有成效的三采方法主要有：CO₂驅(qū)油法、混相烴驅(qū)油法、水氣混注法以及水氣交注法等。國(guó)外大量的研究與實(shí)踐表明，當(dāng)前低滲透油田開(kāi)發(fā)中應(yīng)用廣泛且有明顯經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)仍是壓裂改造、注水保持能量以及注氣技術(shù)等，儲(chǔ)層地質(zhì)研究以及保護(hù)油層的措施在油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中是極為關(guān)鍵的。

3.2 國(guó)內(nèi)低滲透油藏開(kāi)發(fā)對(duì)策研究

我國(guó)低滲透油田一般天然能量較小、溶解氣驅(qū)以及彈性采收率也很低，因此需要優(yōu)先采取注水、保持油層壓力的開(kāi)采方式才可以獲得較高的采收率。而對(duì)于彈性能較大的高壓油田，可以適當(dāng)延遲注水時(shí)間，從而增加污水采油量，以改善油田開(kāi)發(fā)的總效果。通過(guò)對(duì)我國(guó)低滲透油田的研究，可以得出這樣的結(jié)論，隨著上覆壓力的增加，滲透率以及孔隙率不斷下降，且這一變化不可逆。因此必須及早對(duì)其進(jìn)行注水，以保持較高的油層壓力。國(guó)內(nèi)對(duì)低滲透油藏有效開(kāi)發(fā)的對(duì)策研究主要有以下幾點(diǎn)。

（1）合理井距的研究。低滲透油田普遍存在這樣的現(xiàn)象，注水井注不進(jìn)水，成為高壓區(qū)，而采油井將為低壓區(qū)，不能采出油，慢慢地油田便癱瘓了。解決這一問(wèn)題的方法是適當(dāng)縮小井距、合理增大井網(wǎng)的密度，從而建立起有效的驅(qū)動(dòng)體系，使得油井見(jiàn)到注水的效果。

（2）合理注入壓力的研究。低滲透油田一般采用高壓方式注水。隨著注水壓力的不斷增大，地層的壓力水平隨之上升。這對(duì)油田的開(kāi)發(fā)有一定的危害性。選用怎樣的注入壓力合理是低滲透油田開(kāi)發(fā)中要深入研究的一個(gè)問(wèn)題。礦場(chǎng)試驗(yàn)表明，一般性的低滲透油田為恢復(fù)油層壓力，提高產(chǎn)量，可以適當(dāng)提高注水壓力，可在油層存在微破裂 的情況下進(jìn)行注水，需要注意的是注水壓力不可高于能夠誘發(fā)套管變形或者錯(cuò)斷的臨界壓力。而對(duì)于裂縫型低滲透油田，則要嚴(yán)格控制注水壓力不超過(guò)油層裂縫擴(kuò)張和延伸的壓力，以防產(chǎn)生套管大量損壞或油井暴性水淹等嚴(yán)重情況。

（3）氣驅(qū)技術(shù)研究。混相烴驅(qū)油法、CO₂驅(qū)以及N2驅(qū)都是提高低滲透油田采收率的有效方法。針對(duì)目前低滲透油田采收率較低的狀況，可以積極開(kāi)展氣驅(qū)技術(shù)的研究以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。a.混相烴驅(qū)油的實(shí)施步驟為：首先高壓下，注入的天然氣和油層的油會(huì)發(fā)生混相，形成了混相帶，注入壓力增加，混相前緣不斷向前驅(qū)掃，從而采收到油。b.CO₂驅(qū)：高壓下把CO₂注入油層中并溶解于原油，可以降低原油的粘度，使其體積膨脹率以及流動(dòng)性變好，若形成混相帶，則界面張力下降，原油采收率大幅度提升。c.N2驅(qū)：上個(gè)世紀(jì)70年代中期以來(lái)，N2驅(qū)由于其優(yōu)良特性，迅速發(fā)展起來(lái)。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，埋藏深的低滲透油田最適合采用N2驅(qū)方法。我國(guó)N2驅(qū)技術(shù)起步較晚，1994年，在華北雁翎油田以及江漢油田進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)效果顯著。

（4）壓裂激發(fā)技術(shù)的研究。低滲透油藏的自然產(chǎn)能較低，一般不能達(dá)到工業(yè)油流的標(biāo)準(zhǔn)，須經(jīng)過(guò)壓裂改造后才能繼續(xù)進(jìn)行有效工業(yè)開(kāi)發(fā)。由此可見(jiàn)，壓裂開(kāi)發(fā)技術(shù)是開(kāi)發(fā)低滲透油田的關(guān)鍵技術(shù)。世界上近期發(fā)展出一套“整體壓裂”優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，不僅是增加單井的產(chǎn)油量方法，而且是油田總體開(kāi)發(fā)方案中的一個(gè)重要組成。目前常用的壓裂工藝有：投球法多層壓裂、限流法完井壓裂、CO₂壓裂、封隔器多層壓裂、高能氣體壓裂以及復(fù)合壓裂等。

4 結(jié)語(yǔ)

目前世界上對(duì)低滲透油田有效開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究方興未艾，發(fā)達(dá)國(guó)家的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)日益成熟完善。我國(guó)要加緊相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究，多于發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行技術(shù)交流，提高低滲透油田有效開(kāi)發(fā)的水平。通過(guò)對(duì)世界上低滲透油田開(kāi)發(fā)技術(shù)的研究，可以提高采油效率，實(shí)現(xiàn)低滲透油藏資源優(yōu)化利用，補(bǔ)充充足的石油資源，為未來(lái)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

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