姜海濤
(大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠致密油項(xiàng)目組,黑龍江 大慶 163000)
石油資源是一種非可再生資源,是燃油和汽油的主要來源,同時也是化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的原材料,可以稱之為工業(yè)的血液,在人類的生產(chǎn)和生活中都有著至關(guān)重要的作用。通常情況下,石油主要分布在地球的地殼上層部分,是地質(zhì)勘探的主要內(nèi)容之一,只有充分了解油藏工程的地質(zhì)問題后,才能對石油進(jìn)行開采和利用。
通常情況下,只要主要巖層的巖性發(fā)育狀況比較好,同時有充足的空隙可供開發(fā),那么無論巖層巖性的種類如何,都能夠進(jìn)行油氣資源的大量存儲,只不過存儲量的大小稍有區(qū)別。不過從實(shí)際情況分析,很難達(dá)到這種效果,因?yàn)閷?shí)際巖層的巖性通常都比較難預(yù)測,這也就給巖性分析和油藏的分類工作提出了更高的要求。
(1)必要性分析。沉積單位中各種原生物的沉積和即沉積相,也是在特定條件下產(chǎn)生的沉積作用的直接產(chǎn)物,其設(shè)計的領(lǐng)域和學(xué)科比較復(fù)雜,主要包括巖石、礦物以及古生物等領(lǐng)域。沉積相可以客觀地反映出地層和巖石形成時的實(shí)際情況和展布的進(jìn)展情況,簡單來說,沉積相的分析在一定程度上就等同于地質(zhì)演變過程的分析,能夠?qū)τ筒氐拈_發(fā)和勘探工作起到一定的推動作用。
(2)沉積相標(biāo)志。首先要分析沉積相的顏色,對巖石進(jìn)行判斷的一個最直觀的標(biāo)準(zhǔn)就是巖石的顏色,這也是巖石形成過程中的一種客觀反映,能夠?yàn)閹r石發(fā)生的遷移提供相應(yīng)的參考。砂巖的種類較多,可以分為長石砂巖、巖屑質(zhì)長石砂巖和長石質(zhì)巖屑砂巖等。如果想判定巖石是否經(jīng)歷了漫長的搬運(yùn)過程,就要看巖石中礦物成分的成熟度。另外,對巖石的粒度特征進(jìn)行科學(xué)分析,不僅能實(shí)現(xiàn)對巖石沉積情況的了解,還能夠提供相關(guān)的參考依據(jù)。對沉積相進(jìn)行判斷的關(guān)鍵指標(biāo)是沉積的構(gòu)造,從層理構(gòu)造方面分析,塊狀層可以實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)供應(yīng)狀況、水動力情況以及水動力情況的綜合反映。在水動力比較弱的條件下,會形成水平層理,常見于粉砂巖、黏土巖中。平行層理主要是由于液體卸下負(fù)載后底床在持續(xù)改造過程中形成的。在河口壩環(huán)境中,斜層理和交錯層理比較常見。水動力在河道中比較強(qiáng),在河道的主流線上會有相對明顯的侵蝕作用,因此容易產(chǎn)生沖刷面,尤其是在洪水期到來時,會在沖刷面上出現(xiàn)大量顆粒的停滯問題。
圈閉的主要作用是組織油氣發(fā)生運(yùn)移,其內(nèi)部大量的聚集場所主要由儲集層、蓋層和遮擋物組成,也可以理解成是該層自身發(fā)生的彎曲形變。圈閉主要可以分為巖性圈閉、地層圈閉、構(gòu)造圈閉三種類型。
儲層是指能夠?qū)τ蜌膺M(jìn)行儲存的巖層,儲層的孔隙位置是油氣儲藏的主要位置。因此,在進(jìn)行油氣開發(fā)之前做好儲層分布情況的研究尤為重要。為了能夠?qū)τ筒氐捏w積進(jìn)行科學(xué)的計算,需要對油藏的分布情況進(jìn)行充分的研究,再根據(jù)井點(diǎn)的資料推斷地面下儲層的分布情況。在進(jìn)行儲層開發(fā)之前,如果在只有少量數(shù)據(jù)支持的情況下,則無法實(shí)現(xiàn)對儲層分布情況和連續(xù)情況的科學(xué)判斷,因此,在對儲層開發(fā)前應(yīng)做好充分的分析工作以獲得大量的數(shù)據(jù)支持。
作為油氣的循環(huán)和儲存介質(zhì),對孔隙分布進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是孔隙的種類很多,并且不同類型孔隙的作用也存在一定的差異。在對油氣田進(jìn)行開發(fā)的過程中,不同大小的粒間孔隙的滲透率之間的差異可以達(dá)到數(shù)十甚至數(shù)百倍。
在對油氣田的開發(fā)過程中,要對流體的方向、質(zhì)量、溫度、壓力等條件進(jìn)行仔細(xì)的研究。由于每個儲層中都有會流體,因此研究過程中要明確流體的分布情況。流體分布主要有束縛水、邊水、油水過渡帶。并且底水、夾層水的黏度比較低,流動性好,因此在石油與天然氣中水速增加得比較快,這也就給油田開采工作帶來了一定的難度。
驅(qū)油工作在油氣田開發(fā)的過程中至關(guān)重要,在一定程度上直接影響油氣田的開發(fā)成果。一般情況下,親水油層比其他油層的去油效果要好,因?yàn)樵隍?qū)油的具體過程中,水流形成后,最先顯現(xiàn)出親水油層的演示表層,并且在巖石顆粒運(yùn)動時,水流會把巖石孔隙中的石油沖刷出來。與此同時,在進(jìn)行驅(qū)油的過程中,親水層會對油層起到不斷促進(jìn)的作用,進(jìn)而驅(qū)出更多的石油??墒?,如果向清油層持續(xù)不斷地注水,也會產(chǎn)生一些不好的影響,進(jìn)而影響驅(qū)油的整體效果。此時必須立刻停止注水,從而使含水量降低。另外,長時間的開采也會使油層的壓力出現(xiàn)過低的問題,最終影響油田的開發(fā)效果。
在油氣田后期的開發(fā)過程中,會出現(xiàn)油層壓力大幅下降的問題,這會影響油氣田的整體開發(fā)效果。因此,需要采取有效的措施來提高油層的壓力,從而實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)油氣田的目標(biāo)。油層壓力下降問題主要可以采用注水的方法進(jìn)行解決,但是在這個過程中一定要將水準(zhǔn)確地注入儲層中,不能影響油田的能量。并且還要對注水的工序進(jìn)行嚴(yán)格的控制,提高油田的壓力不能以影響油田開發(fā)為代價。
在沒有進(jìn)行油氣田開發(fā)之前,地下環(huán)境相對穩(wěn)定,地層一直處于比較均衡的狀態(tài)。但在油氣田的開發(fā)過程中,由于大量的油氣層被開采出去,就會破壞地下的穩(wěn)定均衡狀態(tài),使底層內(nèi)的流體減少,造成底層內(nèi)體積的下降,油氣層的體積也會因此壓縮,最終出現(xiàn)地層沉降現(xiàn)象。地層沉降問題的出現(xiàn),會使排流能力變差,出現(xiàn)建筑物坍塌和井管折斷等現(xiàn)象,最終影響油氣田區(qū)域的生產(chǎn)和生活。
在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中,對油氣田的開采活動也在不斷增加,這樣一來地層沉降的問題也就呈現(xiàn)出了比較嚴(yán)重化的趨勢。目前在世界范圍內(nèi)由于油氣田過度開采而引起的地層沉降問題屢見不鮮,在我國太原、上海、西安等地區(qū)也出現(xiàn)了這種問題。因此,為了實(shí)現(xiàn)地層壓力的恢復(fù),可采用向油氣層注水的處理方式來對油氣進(jìn)行補(bǔ)償,這樣一來就能對地層下沉問題進(jìn)行有效的控制。
地層沉降問題的出現(xiàn)會對人們生產(chǎn)生活的各個方面產(chǎn)生不利的影響,同時還對城市的建設(shè)和國家的發(fā)展起到一定的阻礙作用,因此,相關(guān)工作人員必須引起高度的重視。在進(jìn)行油氣田開發(fā)的過程中,地層內(nèi)流體的體積會不斷下降,在上覆地層重量的作用下,就會出現(xiàn)重力的壓實(shí),導(dǎo)致地層下沉,其主要特征表現(xiàn)在以下三個方面:第一種是因?yàn)橛蜌忾_采體積小于流體的注入體積;第二種是由于上覆層的壓實(shí)性質(zhì)相對疏松,并且存在比較大的孔隙。但是如果巖石的性質(zhì)比較堅硬,就能在一定程度上減少地層下沉問題的出現(xiàn);第三種是由于地層的壓力不斷下降,因?yàn)椴煌蜌馓锏牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)存在一定的差異性,所以地層的沉降現(xiàn)象也不盡相同。
油氣田的開發(fā)必然會對局部地區(qū)的地下活動產(chǎn)生一定的影響,造成地震問題的出現(xiàn)。在對油氣田進(jìn)行開發(fā)時,一旦油氣流體從底層內(nèi)被開挖出來,就會導(dǎo)致地層壓力降低,地震發(fā)生的概率也會隨之降低。然而人們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)油氣田開發(fā)利用的最大化,會將大量的流體注入油氣田中,在這一過程中,巖石內(nèi)的應(yīng)力就得到了充分的釋放,極易引發(fā)地震。
在進(jìn)行油氣田開發(fā)的過程中,為了有效提高油氣田的開采效率,需要向油氣田內(nèi)注入大量的流體。但是流體的注入會導(dǎo)致地層壓力的增加和地層應(yīng)力的釋放,這樣一來就極易引發(fā)地震問題。這種原因產(chǎn)生的地震一般震源比較淺并且震級比較小,但是卻比較頻繁。一旦油氣田處在地殼活動比較活躍的區(qū)域,就特別容易引發(fā)二級以上的地震。
雖然油氣田開發(fā)過程中引發(fā)的地震震級較小,但是人們也必須引起重視,因?yàn)樾〉卣鹨矔g接誘發(fā)更大的地震。因?yàn)槟骋坏貐^(qū)的深層應(yīng)力儲蓄到了一定的程度就會引發(fā)大地震,所以在進(jìn)行油氣田開發(fā)時,不僅要全面了解注水區(qū)域的地理情況,還要了解該區(qū)域之前發(fā)生的地震情況,并制定好相關(guān)的地震防范措施。
在對油氣田進(jìn)行開發(fā)時,要做好新老油田之間的對比分析,借鑒老油氣田的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),做好新油氣田開發(fā)方案的改進(jìn)工作。同時,還要與類似的老油田開發(fā)工程進(jìn)行對比分析,以此來更好地認(rèn)識新油氣田的油氣儲藏情況和油層分布情況,優(yōu)化和調(diào)整開采設(shè)計方案,提高油氣田的開發(fā)效率。
油氣田的油層分布結(jié)構(gòu)通常存在著一定的復(fù)雜性,因此,在進(jìn)行油氣田開發(fā)的過程中,就要做好油層分布情況的分析工作,及時發(fā)現(xiàn)新油層、新結(jié)構(gòu),并對相關(guān)的油井資料進(jìn)行分析,明確了解油層的分布結(jié)構(gòu)和分布體系,以此來保證油氣田的高效開采。
根據(jù)油田的不同特點(diǎn),在油氣田開發(fā)的過程中,通常應(yīng)用石油大段合采開發(fā)方式。另外,在油氣田的開發(fā)過程中還可以應(yīng)用信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代的先進(jìn)技術(shù),分析油層的分布情況,合理調(diào)整油氣田的開發(fā)方案。
總之,從目前社會發(fā)展的現(xiàn)狀來看,油氣對于人們的生產(chǎn)生活有著至關(guān)重要的作用。可是油氣的開發(fā)在一定程度上受到地質(zhì)條件的限制,由于油氣的開采會受到地質(zhì)條件的影響,進(jìn)而引發(fā)各種地質(zhì)問題,因此在油氣田開發(fā)的過程中必須對油藏的情況進(jìn)行可持續(xù)分析,遇到問題及時解決,以此來保證油氣田開采工作的順利進(jìn)行。