曹 偉,田振茂,馬歲贊
(長慶油田分公司第七采油廠,陜西西安 710000)
隨著油氣勘探作業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,我國發(fā)現(xiàn)的低滲透油田數(shù)量也在不斷增加,為了推動我國油氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,必須對我國的低滲透油田進(jìn)行有效的開發(fā),但是與其它類型的油田相比,低滲透油田的開發(fā)難度相對較大,開發(fā)效果也相對較差,這對于我國油田產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言十分不利[1]。針對低滲透油田的開發(fā)問題,本次研究結(jié)合國內(nèi)外低滲透油田的開發(fā)情況,對影響低滲透油田開發(fā)效果的相關(guān)因素進(jìn)行全面分析,并提出有效的開發(fā)對策,為推動我國油氣產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
對于低滲透油田而言,其開發(fā)效果相對較差的主要原因在于儲層中的孔喉直徑相對較小,一般情況下,低滲透油田中的孔喉直徑的平均值僅為26~43μm,部分更小的孔喉直徑僅有0.2~2.0μm,同時,油層中的比表面積相對較大,可以達(dá)到2~20m2/g,受到孔喉直徑相對較小以及比表面積相對較大的影響,使得低滲透油田的滲透率嚴(yán)重下降,進(jìn)行原油開發(fā)的難度增加。
對于低滲透油田而言,其滲流規(guī)律具有一定的啟動壓力梯度,從本質(zhì)上分析,滲流規(guī)律并不滿足達(dá)西定律,具有明顯的非達(dá)西定律特征,即儲層中的表面分子力表現(xiàn)十分強(qiáng)烈,賈敏效應(yīng)表現(xiàn)也十分強(qiáng)烈,孔喉的直徑相對較小,原油邊界層的厚度相對較大。一般情況下,滲流直線的延長線與壓力梯度線的交點(diǎn)可以看作是啟動壓力梯度,滲流直線與壓力梯度線相交的過程中并沒有經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn),受到儲層中滲透率相對較小的影響,其啟動壓力梯度相對較大[2]。
除了部分高壓低滲透油田以外,其它類型的低滲透油田在彈性階段,其采收率相對較低,僅有1%-2%,地層中的彈性能量相對較小,出現(xiàn)該種現(xiàn)象的主要原因在于底邊水不活躍,儲層的連通性相對較差,在消耗天然能量進(jìn)行原油開采的過程中,地層中的壓力下降速度相對較快,因此,油田的產(chǎn)量會迅速降低,對低滲透油田進(jìn)行有效管理的難度相對較大。
在對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)的過程中,一般情況下會采用注水開發(fā)方式,在注水的過程中,對注水效果進(jìn)行觀察十分關(guān)鍵。對于井距達(dá)到280m的油田而言,一般需要注水作業(yè)半年以上的時間,才能對注水后的效果進(jìn)行觀察,此時油田的產(chǎn)量將相對較為穩(wěn)定,但是產(chǎn)量并不會出現(xiàn)明顯升高的趨勢。對于部分低滲透油田而言,由于向地層內(nèi)注不進(jìn)水,因此,工作人員會將注水方式調(diào)整為間歇注水方式,此時會對低滲透油田的開發(fā)效果產(chǎn)生一定的影響。在另一方面,由于低滲透油田開發(fā)過程中的啟動壓力相對較高,地層具有很高的滲流阻力,地層的吸水效果也相對較差,因此,在注水井周圍會消耗大量的能量,注水井周圍地層的壓力升高相對較快。
在對低滲透油田進(jìn)行注水以后,油田還可能會出現(xiàn)產(chǎn)液指數(shù)嚴(yán)重下降問題,這主要是因?yàn)榈貙又械膸r石具有很強(qiáng)的濕潤性,同時,地層中的油水粘度比也會對產(chǎn)液指數(shù)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,當(dāng)?shù)貙又械暮蔬_(dá)到55%時,此時的產(chǎn)液指數(shù)相對較低,僅有0.4,采油指數(shù)僅有0.15,油田實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和提高產(chǎn)量目標(biāo)的難度相對較大[3]。
地應(yīng)力也會對低滲透油田產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,地應(yīng)力的影響主要可以分為地應(yīng)力大小影響和地應(yīng)力方向影響,因此,在對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)作業(yè)的過程中,需要充分考慮地應(yīng)力因素。對于低滲透油田而言,一般會采用壓裂開發(fā)的方式進(jìn)行開發(fā),壓裂作業(yè)產(chǎn)生的裂縫方向以及形狀會受到地應(yīng)力的嚴(yán)重影響。
目前,經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的研究,已經(jīng)建立起低滲透油田中采收率與井網(wǎng)密度之間的經(jīng)驗(yàn)方法,在對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)的過程中,首先需要對井網(wǎng)進(jìn)行合理的布置,井網(wǎng)的密度需要做到適當(dāng),不能密度太大,井網(wǎng)布置的過程中還需要考慮低滲透油田的復(fù)雜性,可以采用線性注水、加大井距、 減小排距以及平行裂縫的方式進(jìn)行井網(wǎng)布置。目前,很多低滲透油田已經(jīng)具有了井網(wǎng)布置的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在新低滲透油田開發(fā)的過程中,需要汲取國內(nèi)外低滲透油田的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
對于我國的大多數(shù)低滲透油田而言,盡管油田的面積相對較大,但是單位面積中的原油儲量相對較低,油層的厚度也相對較少,因此,在進(jìn)行低滲透油田開發(fā)的過程中,需要選擇儲量豐富的區(qū)域進(jìn)行開發(fā)。區(qū)塊的優(yōu)選需要在早期階段就介入,根據(jù)對油藏的描述,利用三維地震技術(shù),對儲量進(jìn)行合理的預(yù)測,了解地層中的油水變化情況,一般情況下,勘探工作和開發(fā)工作需要結(jié)合進(jìn)行,在對儲量豐富的區(qū)域進(jìn)行有效開發(fā)以后,再將油田的規(guī)模擴(kuò)大。
在對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)的過程中,工作人員也可以采取分層開發(fā)方案,盡可能將特征比較相近的層系組合,進(jìn)行組合式的開發(fā),但是在進(jìn)行分層開發(fā)的過程中,工作人員需要充分考慮目前的開發(fā)工藝,保證目前的開發(fā)工藝可以解決分層開發(fā)中遇到的問題,同時不要過細(xì)的將油藏分層,以此降低原油開發(fā)的工作量。在進(jìn)行分層開發(fā)的過程中,還需要將相近的油層組合,以此保證注水開發(fā)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,避免層系之間出現(xiàn)嚴(yán)重的矛盾問題,這是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性開發(fā)的良好方法。
在低滲透油田開發(fā)的過程中還需要引入高效射孔技術(shù),高效射孔技術(shù)具有高強(qiáng)度以及油管傳輸?shù)幕咎攸c(diǎn),在引入該項(xiàng)技術(shù)以后,可以使得地層中的壓裂效果得到明顯的提升,地層的破裂壓力會得到降低,進(jìn)而使得低滲透油田的生產(chǎn)能力可以得到一定的提升。在另一方面,也可以引入深抽工藝,進(jìn)而使得低滲透油田開發(fā)過程中的泵效可以得到有效的提高,在低滲透油田見水以后,產(chǎn)量會出現(xiàn)大幅度降低問題,因此,油田企業(yè)需要提高生產(chǎn)壓差,增加抽油深度,進(jìn)而保障原油的產(chǎn)量處于穩(wěn)定狀態(tài)。
對于我國的低滲透油田而言,單井的產(chǎn)量相對較低,彈性能量也相對較小,在開發(fā)的初期階段,對于注水的要求相對較低,因此,開發(fā)初期可以減小注水量,進(jìn)而使得地層壓力可以保持在相對較低的狀態(tài)。隨著油田開發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行,采液指數(shù)會產(chǎn)生明顯的變化,此時注采井的比例需要提高,在地層中的微裂縫中注水,進(jìn)而使得地層的壓力可以保持在原始壓力附近,對于壓力相對較高的低滲透油田或者彈性能量相對較大的油田而言,工作人員可以首先利用天然的能量進(jìn)行原油開采,在地層中的壓力降低到飽和壓力附近時,工作人員再采取注水開采的方案。
通過本次研究可以發(fā)現(xiàn),對于低滲透油田而言,受到各種因素的影響,進(jìn)行低滲透油田開發(fā)的難度相對較大,開發(fā)效果相對較差,但是為了推動我國石油產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,油田企業(yè)需要從合理加密井網(wǎng)、合理優(yōu)選區(qū)塊、合理開發(fā)層系、高效射孔作業(yè)以及重視注水工作等方面出發(fā),采取多種有效措施,全面提高低滲透油田的開發(fā)效果。