低滲透儲(chǔ)層地質(zhì)狀況分析及提高采收率的方法研究

周雪 張創(chuàng) 王嘉歌

近年來，我國在低滲透油氣田勘探開發(fā)中取得重大突破，以塔里木油田和長慶油田為典型代表。低滲透油氣藏是指采用常規(guī)開發(fā)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，必須是采用特殊工藝技術(shù)開發(fā)的的油氣藏，不同巖性都可形成低滲儲(chǔ)層，以致密砂巖、碳酸鹽巖最發(fā)育?！兜蜐B透油田開發(fā)技術(shù)》一書，從地質(zhì)、鉆井、油藏、采油及地面工程等方面，講述了低滲透油氣田地質(zhì)特征、面臨的難題和采取的技術(shù)方法，對(duì)不同開發(fā)技術(shù)進(jìn)行了實(shí)例論證，為進(jìn)一步提高我國低滲透油氣藏開發(fā)水平提供技術(shù)支持。本書專業(yè)性、邏輯性和實(shí)用性較強(qiáng)，對(duì)低滲透油氣田開發(fā)具重要指導(dǎo)作用。不同國家對(duì)低滲透油氣藏的定義不同，我國主要引用美國標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)流體介質(zhì)的不同，將低滲透儲(chǔ)層分為一般、特低、超低3種類型。我國低滲透油氣資源非常豐富，據(jù)2016年的油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果可知，低滲透油氣藏在我國石油遠(yuǎn)景和天然氣遠(yuǎn)景資源量中分別占24%和47.5%，隨著泥頁巖油氣的大規(guī)模開發(fā)，這個(gè)比例還會(huì)增大。低滲透油氣藏儲(chǔ)量在我國分部廣泛，主要集中在大慶、勝利、長慶、新疆、大港、中原、吉林和吐哈等9個(gè)油區(qū)中。國內(nèi)80%左右的低滲透石油資源位于中生代和新生代陸相地層，天然氣資源中的60%位于三疊系和古生界海相地層。整體而言，低滲透油氣資源具分布廣、含油氣層系多、儲(chǔ)層類型多等特點(diǎn)。經(jīng)多年發(fā)展，我國在低滲透油氣資源開發(fā)技術(shù)和管理技術(shù)上取得巨大突破，油氣產(chǎn)量和規(guī)模占比越來越大。2017年，中國石油低滲透油藏原油和天然氣產(chǎn)量分別占比達(dá)36.8%和55%。長期勘探開發(fā)過程中，我國形成了一系列低滲透油氣藏開發(fā)技術(shù)及配套工藝。主要包括以下幾點(diǎn)：

油藏精細(xì)描述技術(shù)。主要在勘探評(píng)價(jià)階段進(jìn)行，據(jù)鉆井、測井、地震、測試及區(qū)域地質(zhì)資料，實(shí)現(xiàn)油藏地質(zhì)特征的定量表征和預(yù)測，為精細(xì)地質(zhì)模型建立提供依據(jù)。同時(shí)，結(jié)合試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征，對(duì)不同流動(dòng)單元，開展注水開發(fā)特征分析，為優(yōu)化油田開發(fā)設(shè)計(jì)提供資料。開展早期油藏描述能快速實(shí)現(xiàn)低滲透油氣藏開發(fā)，包括儲(chǔ)量評(píng)價(jià)、儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和產(chǎn)能評(píng)價(jià)。

井位優(yōu)選技術(shù)。將常規(guī)地震和高精度地震相結(jié)合，檢測儲(chǔ)層含油氣性，開展有效儲(chǔ)層預(yù)測，確定井位最佳位置，含油氣性準(zhǔn)確預(yù)測是井位優(yōu)選的關(guān)鍵。通過地震采集系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，形成二維地震資料采集技術(shù)，如潛水面下激發(fā)、小道距、大偏移距及高覆蓋次數(shù)等，地震資料品質(zhì)顯著提高，進(jìn)一步提高了含油氣性預(yù)測的準(zhǔn)確性。

壓裂改造技術(shù)。大規(guī)模壓裂改造是實(shí)現(xiàn)致密砂巖儲(chǔ)層油氣產(chǎn)能的關(guān)鍵。目前主要以增加泄流面積為主的壓裂改造技術(shù)。包括定向射孔多縫壓裂、多級(jí)暫堵壓裂、多級(jí)加砂壓裂、多級(jí)暫堵壓裂及直井多層壓裂等技術(shù)。

注水開發(fā)技術(shù)。低滲透油藏儲(chǔ)層具非均質(zhì)性強(qiáng)、滲流阻力大等特點(diǎn)，開發(fā)過程中，采液指數(shù)、地層壓力等指標(biāo)快速下降，注水開發(fā)技術(shù)能有效克服這些困難。目前已形成降壓增注、精細(xì)分層等注水工藝及菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)、矩形五點(diǎn)井網(wǎng)等井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)。

水平井開發(fā)技術(shù)。由于低滲透油藏地質(zhì)條件復(fù)雜，采用單一定向井技術(shù)不能取得更好效果。水平井能較好提高單井產(chǎn)量，開發(fā)技術(shù)主要包括注采井網(wǎng)優(yōu)化和壓裂改造技術(shù)。優(yōu)化水平井井網(wǎng)的關(guān)鍵是注水開發(fā)時(shí)，實(shí)現(xiàn)布縫方式、人工裂縫、天然裂縫和井網(wǎng)形式的科學(xué)匹配。水平井壓裂改造技術(shù)主要有水力噴砂和裸眼封隔器體積壓裂、水力泵送復(fù)合橋塞分段多簇壓裂等。

低滲透油氣勘探開發(fā)存在豐度低、產(chǎn)量遞減快、采收率低及開發(fā)成本高等問題，嚴(yán)重影響低滲透油氣經(jīng)濟(jì)的有效開發(fā)。應(yīng)致力于低滲透油氣藏開發(fā)理論的研究，不斷探索新工藝、新技術(shù)和新方法，最大限度提高低滲透油氣藏采收率。以上所述內(nèi)容，在《低滲透油田開發(fā)技術(shù)》一書中進(jìn)行了詳細(xì)介紹，提出我國低滲透油氣藏開發(fā)的發(fā)展方向，為我國石油學(xué)者提供思路和方法。在實(shí)踐中，我們應(yīng)積極開展企業(yè)管理研究，還需國家大力支持低滲透油氣藏的開發(fā)，特別是頁巖油氣的開發(fā)。不久的將來，致密砂巖、頁巖油氣將會(huì)改造我國目前的能源格局。