李春晨
低滲透油藏是指滲透率為0.1-50×10-3μm2的油藏。目前低滲透油藏在勘探開發(fā)中的地位日趨重要,但開發(fā)效果并不理想,如何改善低滲透油藏的開發(fā)效果成為我們面臨的迫切問題。本文以六間房油田東部斷塊為例,分析影響其開發(fā)效果的因素, 針對性開展技術(shù)對策研究, 提出改善開發(fā)效果的措施。
1油藏概況
六間房油田東部斷塊斷塊位于北大港構(gòu)造帶的中段,六間房地區(qū)的最東側(cè),是港東斷層上升盤雁列狀排布的三個(gè)臺(tái)階斷塊。主力層濱Ⅳ油組,平均孔隙度16%,平均滲透率13.6×10-3μm2。壓力系數(shù)1.43-1.44,屬異常高壓中孔低滲油氣藏,原油地質(zhì)儲(chǔ)量119萬噸。
斷塊2012年評(píng)價(jià)建產(chǎn)一體化研究,實(shí)施新井13口,初期平均單井日増油23.4噸,斷塊最高日產(chǎn)153噸。2013年后,未有新井調(diào)整,油井轉(zhuǎn)注井網(wǎng)歸位,但水井很快注不進(jìn)停注,油井因低能或高含水停產(chǎn),進(jìn)入低速低效開發(fā)階段。截止至2018年10月,共有油井10口,開井5口,日產(chǎn)水平16噸,含水80%,采油速度0.34%,采出程度4.5%;注水井3口,全部停注。
2影響因素研究
2.1儲(chǔ)層物性
低滲油藏的孔喉半徑直接影響著滲透率的大小。分析巖心的孔隙特征可以發(fā)現(xiàn),不同滲透率巖心孔道半徑分布區(qū)別不明顯,而巖心喉道分布差異較大;隨著滲透率的增加,平均喉道半徑也隨之增大。研究區(qū)注水井物性統(tǒng)計(jì)出注水層平均孔隙度12-16%,滲透率均在10×10-3μm2以下,而取芯井的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),平均孔隙度15%,滲透率均值在14×10-3μm2左右。儲(chǔ)層的低滲直接導(dǎo)致了注水壓力值較高,常規(guī)壓力難以注進(jìn)的結(jié)果。
2.2水質(zhì)因素
斷塊先后投轉(zhuǎn)注井5口,平均單井注水僅0.9萬方。對注水井點(diǎn)取樣化驗(yàn),對比設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)注入水中的懸浮固體含量超過注水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。分析注水過程中,注入水中的機(jī)械雜質(zhì)顆粒不斷被井壁或地層孔隙所捕獲,最終將在井壁處形成外濾餅并在地層內(nèi)部形成橋堵帶,造成孔隙堵塞而傷害地層,導(dǎo)致注水井吸水能力下降。
2.3敏感性因素
相對于中、高滲透儲(chǔ)層,低滲透油藏儲(chǔ)層敏感性尤為強(qiáng)烈。研究區(qū)屬于深層高壓低滲砂巖油藏,研究其各種敏感性對儲(chǔ)層的傷害程度,以提出預(yù)防措施,對指導(dǎo)區(qū)塊合理開發(fā)注采政策界限的制定,提高原油采收率具有重要意義。
3改善開發(fā)效果技術(shù)對策研究
3.1制定注入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
通過巖心傷害實(shí)驗(yàn)研究,詳細(xì)的分析了懸浮固相的粒徑和濃度(傷害小于20%)、含油的粒徑和濃度等指標(biāo)對注入能力影響,并初步制定了室內(nèi)水質(zhì)控制范圍:懸浮固相顆粒濃度≤5mg/L,粒徑中值2-4μm,含油量≤10mg/L。
3.2開展六敏試驗(yàn)
3.2.1應(yīng)力敏感性
應(yīng)力敏感性試驗(yàn)顯示:儲(chǔ)層具有弱-中等應(yīng)力敏感性,在開發(fā)初期可承受一定程度的衰竭式開發(fā)。隨圍壓增大滲透率下降,當(dāng)發(fā)生應(yīng)力傷害后,再恢復(fù)壓力很難完全恢復(fù)到原來的滲透率,因此需要補(bǔ)充能量開發(fā)。
3.2.2水敏性
水敏性是指因?yàn)檩^低礦化度注入水引起粘土膨脹、分散、運(yùn)移,導(dǎo)致巖心滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。水敏效應(yīng)對低滲透儲(chǔ)層造成的傷害幾乎貫穿于油田開發(fā)的全過程。研究區(qū)儲(chǔ)層具有中等偏強(qiáng)-強(qiáng)水敏性。
3.2.3鹽敏性
鹽敏測試基于水敏測試結(jié)果,在水敏測試結(jié)果中當(dāng)兩個(gè)測量點(diǎn)滲透率損害大于20%時(shí),則進(jìn)行加密測試,從而細(xì)致分析注入水礦化度變化時(shí)對儲(chǔ)層的傷害。研究區(qū)儲(chǔ)層具有中等偏強(qiáng)鹽敏性,隨著注入水礦化度的降低巖心滲透率也隨之下降,注入水礦化度為地層水礦化度1/8時(shí),滲透率急劇下降且曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)。且礦化度越低滲透率損害率越大。因此,我們在注入水控制上應(yīng)以接近地層水的礦化度為標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.4酸敏性
巖心酸敏性是指酸性液體進(jìn)入儲(chǔ)層后與儲(chǔ)層中的酸敏性礦物發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生沉淀或釋放出微粒,使儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度。研究區(qū)酸敏測試結(jié)果顯示:氣測滲透率較高的巖心在酸性溶液的作用下,儲(chǔ)層礦物與酸液發(fā)生反應(yīng)滲透率有所增加,有利于通過酸化改造,改善儲(chǔ)層的流通性。
3.2.5堿敏性
堿敏性是指在堿性環(huán)境下,粘土顆粒易于分散、運(yùn)移,誘發(fā)粘土礦物失穩(wěn),堿性介質(zhì)與儲(chǔ)層巖石反應(yīng)使礦物顆粒分散,與地層水相互作用生成無機(jī)垢等,從而造成儲(chǔ)層滲透率下降的可能性及其程度。研究區(qū)塊屬于中等偏弱堿敏儲(chǔ)層。
3.2.6速敏性
速敏性是指由于流體流動(dòng)速度變化引起儲(chǔ)層巖石中微粒運(yùn)移、堵塞喉道,導(dǎo)致巖石滲透率或有效滲透率下降的現(xiàn)象。研究區(qū)巖心滲透率較低,在驅(qū)替速度在未達(dá)到6ml/min時(shí),壓力梯度已大于2MPa/cm,因此無速敏。
根據(jù)六敏實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在研究區(qū)可以適當(dāng)放大生產(chǎn)壓差,以降低啟動(dòng)壓力梯度對開發(fā)的影響,增加油水井的控制范圍。放大生產(chǎn)壓差主要通過提高注水壓力,降低生產(chǎn)井井底流壓,以及系統(tǒng)的壓裂改造,提升生產(chǎn)井周圍滲透率實(shí)現(xiàn)。
3.3優(yōu)選油藏驅(qū)替方式
3.3.1水驅(qū)油相滲實(shí)驗(yàn)
六間房油田水驅(qū)油巖心相滲測試結(jié)果,巖樣平均束縛水飽和度較高在50%左右,隨著滲透率的增加殘余油飽和度有所降低,平均殘余油飽和度為19.61%,平均兩相共滲區(qū)30.88%,共滲點(diǎn)含水飽和度平均為61.16%,最終驅(qū)油效率平均為61.19%。
3.3.2氣驅(qū)油相滲實(shí)驗(yàn)
氣驅(qū)油巖心相滲測試結(jié)果來看,巖樣平均束縛水飽和度較高在48%左右,隨著滲透率的增加殘余油飽和度成顯著上升趨勢,平均殘余油飽和度為19.00%,平均兩相共滲區(qū)32.82%,共滲點(diǎn)含水飽和度平均為21.13%,最終驅(qū)油效率平均為63.51%。
為對比兩種驅(qū)油方式對研究區(qū)開發(fā)的適應(yīng)性,繪制兩種方式的驅(qū)油效率與孔滲成一定的線性關(guān)系,根據(jù)兩條擬合直線的交點(diǎn)就能得到水驅(qū)油和氣驅(qū)油的臨界孔滲值。當(dāng)滲透率小于1.25mD時(shí),采用氣驅(qū)油的方式要好于水驅(qū)油;當(dāng)滲透率大于1.25mD時(shí),采用水驅(qū)油的方式要好于氣驅(qū)油。當(dāng)孔隙度小于14.61%時(shí),采用氣驅(qū)油的方式要好于水驅(qū)油;當(dāng)孔隙度大于14.61%時(shí),采用水驅(qū)油的方式要好于氣驅(qū)油。根據(jù)六間房東斷塊孔滲值,研究區(qū)優(yōu)選水驅(qū)開發(fā)。
3.4井網(wǎng)井型優(yōu)化
大斜度井(水平井)開發(fā)也是目前改善低滲透油藏開發(fā)效果較為常用的一種方法。水平段可以增加單井的控制面積,增加其控制的流動(dòng)孔隙數(shù)量。同時(shí)大斜度井可以打穿相互切割的河道砂體,以及不滲透夾層夾持的各個(gè)沉積單元,從而降低河道切割界面、非滲透夾層等對開發(fā)效果的影響。
減小注采井距是改善低滲透油藏開發(fā)效果最有利的方法,小井距可以改善啟動(dòng)壓力梯度對開發(fā)效果的影響,增加流動(dòng)孔隙數(shù)量和控制面積。但是打井需要較高的成本,對于低滲透油藏的合理井距,要參考經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、開發(fā)效果以及啟動(dòng)壓力梯度來綜合決定。
4結(jié)論認(rèn)識(shí)
影響低滲透油藏開發(fā)效果的因素主要包括兩方面:一是地質(zhì)因素,主要指儲(chǔ)層物性、敏感性??梢酝ㄟ^制定與地層配伍的注入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、早期注水、適時(shí)注水、系統(tǒng)的壓裂改造等措施得到改善。二是開發(fā)因素,主要指驅(qū)替方式、開發(fā)井網(wǎng)井型以及注采政策界限制定??梢酝ㄟ^合理選擇驅(qū)替介質(zhì)、優(yōu)化層系組合、改變井型、小井網(wǎng)加密,以及制定合理的注采速度、生產(chǎn)壓差等方式得到改善。