论文部分内容阅读
摘要：低渗透油藏油由于油气仓储低孔、低渗透性等特点，加上技术手段有限，导致气田的开发一直困难。本文以地渗透油藏的特点入手，主要了研究了目前国内外针对地渗透油藏开发的几种先进技术，可以有效改善低渗透油气藏开发难度问题，使丰富的地渗透油藏资源得以利用。
1 引言
目前国内普遍认为，油层渗透率介于0.1×10-3μm2 - 50×10-3μm2的储层为低渗透油油藏。低渗透油藏又可以进一步分为一般低渗透油藏、特低渗透油田以及超低渗透油田。地渗透油藏由于储层物性差，储层非均质性严重，原油粘度低，含泥量高等特点，一直开发难度较大。现已探明我国的低渗透油藏资源可达75亿吨，只长庆油田低渗透储量可达11亿吨，储量比例为85%，在石油资源越来越稀缺的今天，低渗透油油藏的开发尤为重要。
2 低渗透油藏开发的主要问题
由于地渗透油藏的特殊性，在开发过程中存在许多困难和问题：
（1）注水井启动压力高，地层和注水压力上升快
低渗透油藏注水井在注水较低时不能吸水，只有当注水压力提高到一定界限（启动压力）后才开始吸水。高达10Mpa以上的临界压力，大大降低了注水井的注水压差和实际吸水能力。另外，在地渗透油藏注水井周边往往形成高压区，导致注水压力迅速上升，达到地层破裂压力界限，从而影响正常工作。
（2）生产井的注水效果差，地层压力和产量下降快
低渗透油藏生产井注水效果不显著，而且见效时间长，一般在注水半年后才开始有所变化，，并且压力和产量只能稳定不降或小幅度恢复，大大低于投产初期水平。
（3）生产井见效后，产液指数大幅度下降，产油量加速递减
油层注水后，随着含水率的逐步增大，产油量逐步递减，这是客观规律。中高渗透油藏见水后产液指数上升，可以通过不断提高油井产液量，来保证产油量的稳定或降低递减速度。但低渗透油藏则不相同，因为低渗透油藏见水后，油井采液指数大幅度下降，一般当含水60%时，产液指数只有原始值的40%左右。加之地层压力水平低，产液量很难提高，这样就造成了低渗透油井见水后产油量加剧递减的严重被动局面。
综上所述，低渗透油藏注水开发的主要问题就是注水井地层和注水压力上升快，生产井压力和产量下降快，最后注水量、产油量、开采速度和采收率都非常低，造成“注不进、采不出”的状态。实际上所有低渗透油藏都程度不同的存在以上问题，部分油藏尤其严重，使油藏生产实际上处于停止状态。
3 低渗透油藏开发主要技术
目前，国内外对于低渗透油气藏已经有了系统的技术研究，这些技术大致可归结为以下几类：
（1）油气藏表征技术
油藏表征技术是对油气藏特征进行定性或定量描述、预测剩余油分布的主要技术，包括野外露头天然裂缝描述技术、岩心裂缝描述技术、成像与常规测井裂缝描述、储层生产动态测试资料表征、三维地震、四维地震、井间地震和井间电磁波等油气藏表征、三维可视化、综合地质研究技术。油气藏表征技术可应用在对油藏开发的决策中，由于油藏描述方法不同，决策内容也有所不同。
（2）低渗透油藏钻井技术
主要包括气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井和欠平衡钻井技术等。其中，欠平衡钻井技术目前是国内外钻井技术的研究热点，并越来越多的应用在实际中。在美国，欠平衡钻井技术一般与水平井、多分支井及小井眼钻井技术相结合，应用比例已达到30%。
（3）完井技术
主要有裸眼井完井、水平井裸眼分段压裂和智能完井技术。
裸眼完井是将套管下至生产层顶部进行固井，生产层段裸露的完井方法。多用于碳酸盐岩、硬砂岩和胶结比较好、层位比较简单的油层。这种方法的优点是生产层裸露区域较大，油、气流入井内的阻力小，缺点是不适于有不同性质、不同压力的多油层。根据钻开生产层和下入套管的时间前后，裸眼完井法又分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。水平井裸眼分段压裂，主要是对完井时未下油层套管的水平油气井进行的一种分段压裂改造技术，主要原理是通过增大水平段的孔渗率，提高储层的渗透能力。智能完井技术，是通过控制每个分支的流量，即根据实际开采情况可关闭或打开任一分支井，来实现分层开采的技术。智能完井管技术可以缓解层间矛盾，改善开发效果，提高采出效率。
对比着三种技术特点和应用情况，可以发现裸眼完井法的操作相对简单，已广泛应用在油田开发中。水平段裸眼分段压裂技术是对油藏的一种改造技术，可以大幅度提高储集层渗透能力。智能完井技术是一种较新的技术，有很大的研究和应用前景。
（4）水平井多分支井技术
目前水平井技术已发展比较完善，并且广泛应用在国内外低渗透油气田的开发中。从低渗透油田开发的角度来讲，影响水平井产能主要有水平井水平段在油层中的位置、延伸长度和延伸方向三个因素，因此在水平井的建井过程中必须保证水平井以最佳井身轨迹钻进。
多分支井钻井技术是利用单一井眼（主井筒）钻出若干个支井的钻井新技术。目前，国外常用的多分支系统主要有非重入多分支系统、双管柱多分支系统、分支重入系统和分支回接系统等。
（5）超前注水技术
注水时机是油田开采中的重要内容，超前注水是指注水井在采油井投产前投注，油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层压力高于原始地层压力并建立起有效驱替系统的一种注采方式。例如长庆油田通过实施超前注水这种注水方式，合理补充了地层能量，提高地层压力，降低因地层压力下降造成的渗透率伤害，使油井在开井生产后能建立较大的生产压差，从而使油井能够较长期地保持较高的生产能力。同时有效地保证原油渗流通道的畅通，提高注入水波及体积，最终提高原油采收率。
（6）合理确定井距和井网密度
众所周知，低渗透油层一般连续性差，渗流阻力大，普遍存在着注水井注不进水，形成高压区，采油井降为低压区，采不出油，油田生产形势被动，甚至走向瘫痪。解决这一矛盾的重点是合理布置井距，确定井网密度。只有这样，才能建立起有效的驱动体系，使油井见到注水效果，保持产量稳定和提高采收率。合理的井距应保证两井间任一点压力梯度大于地层启动压力梯度。确定合理井网的原则有：较高的水驱控制程度；适应油层特点，达到一定采油速度；保证有一定的单井控制储量；满足注采比的要求；具有较好的后期可变性；较高经济效益。
国内外研究和试验都已表明，油田采收率与井距和井网密度有密切关系。根据我国实际资料归纳出来的经验公式计算，低渗透油田井网密度为5km2/well，时，采收率为5.3%，井网密度加大到5km2/well，采收率可以达到24.2%。因此，根据油田实际情况，合理确定井距和井网密度，对提高采油率有很大的作用。
4 结论
本文通过分析低地渗透油藏特点，针对开发中存在的问题，对国内外的低渗透油藏开发技术进行了研究和总结。实践表明，这些技术的成功研发与应用，对低渗透油气藏的增储上产发挥了十分重要的作用，对更合理有效的开发地渗透油藏具有指导意义。
参考文献
[1] 张志强，郑军卫.低渗透油气资源勘探开发技术进展[J].地球科学进展，2009
[2] 甘燕芬，刘殿福.低渗透储层的研究现状[J].西部探矿工程，2009
1 引言
目前国内普遍认为，油层渗透率介于0.1×10-3μm2 - 50×10-3μm2的储层为低渗透油油藏。低渗透油藏又可以进一步分为一般低渗透油藏、特低渗透油田以及超低渗透油田。地渗透油藏由于储层物性差，储层非均质性严重，原油粘度低，含泥量高等特点，一直开发难度较大。现已探明我国的低渗透油藏资源可达75亿吨，只长庆油田低渗透储量可达11亿吨，储量比例为85%，在石油资源越来越稀缺的今天，低渗透油油藏的开发尤为重要。
2 低渗透油藏开发的主要问题
由于地渗透油藏的特殊性，在开发过程中存在许多困难和问题：
（1）注水井启动压力高，地层和注水压力上升快
低渗透油藏注水井在注水较低时不能吸水，只有当注水压力提高到一定界限（启动压力）后才开始吸水。高达10Mpa以上的临界压力，大大降低了注水井的注水压差和实际吸水能力。另外，在地渗透油藏注水井周边往往形成高压区，导致注水压力迅速上升，达到地层破裂压力界限，从而影响正常工作。
（2）生产井的注水效果差，地层压力和产量下降快
低渗透油藏生产井注水效果不显著，而且见效时间长，一般在注水半年后才开始有所变化，，并且压力和产量只能稳定不降或小幅度恢复，大大低于投产初期水平。
（3）生产井见效后，产液指数大幅度下降，产油量加速递减
油层注水后，随着含水率的逐步增大，产油量逐步递减，这是客观规律。中高渗透油藏见水后产液指数上升，可以通过不断提高油井产液量，来保证产油量的稳定或降低递减速度。但低渗透油藏则不相同，因为低渗透油藏见水后，油井采液指数大幅度下降，一般当含水60%时，产液指数只有原始值的40%左右。加之地层压力水平低，产液量很难提高，这样就造成了低渗透油井见水后产油量加剧递减的严重被动局面。
综上所述，低渗透油藏注水开发的主要问题就是注水井地层和注水压力上升快，生产井压力和产量下降快，最后注水量、产油量、开采速度和采收率都非常低，造成“注不进、采不出”的状态。实际上所有低渗透油藏都程度不同的存在以上问题，部分油藏尤其严重，使油藏生产实际上处于停止状态。
3 低渗透油藏开发主要技术
目前，国内外对于低渗透油气藏已经有了系统的技术研究，这些技术大致可归结为以下几类：
（1）油气藏表征技术
油藏表征技术是对油气藏特征进行定性或定量描述、预测剩余油分布的主要技术，包括野外露头天然裂缝描述技术、岩心裂缝描述技术、成像与常规测井裂缝描述、储层生产动态测试资料表征、三维地震、四维地震、井间地震和井间电磁波等油气藏表征、三维可视化、综合地质研究技术。油气藏表征技术可应用在对油藏开发的决策中，由于油藏描述方法不同，决策内容也有所不同。
（2）低渗透油藏钻井技术
主要包括气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井和欠平衡钻井技术等。其中，欠平衡钻井技术目前是国内外钻井技术的研究热点，并越来越多的应用在实际中。在美国，欠平衡钻井技术一般与水平井、多分支井及小井眼钻井技术相结合，应用比例已达到30%。
（3）完井技术
主要有裸眼井完井、水平井裸眼分段压裂和智能完井技术。
裸眼完井是将套管下至生产层顶部进行固井，生产层段裸露的完井方法。多用于碳酸盐岩、硬砂岩和胶结比较好、层位比较简单的油层。这种方法的优点是生产层裸露区域较大，油、气流入井内的阻力小，缺点是不适于有不同性质、不同压力的多油层。根据钻开生产层和下入套管的时间前后，裸眼完井法又分为先期裸眼完井法和后期裸眼完井法。水平井裸眼分段压裂，主要是对完井时未下油层套管的水平油气井进行的一种分段压裂改造技术，主要原理是通过增大水平段的孔渗率，提高储层的渗透能力。智能完井技术，是通过控制每个分支的流量，即根据实际开采情况可关闭或打开任一分支井，来实现分层开采的技术。智能完井管技术可以缓解层间矛盾，改善开发效果，提高采出效率。
对比着三种技术特点和应用情况，可以发现裸眼完井法的操作相对简单，已广泛应用在油田开发中。水平段裸眼分段压裂技术是对油藏的一种改造技术，可以大幅度提高储集层渗透能力。智能完井技术是一种较新的技术，有很大的研究和应用前景。
（4）水平井多分支井技术
目前水平井技术已发展比较完善，并且广泛应用在国内外低渗透油气田的开发中。从低渗透油田开发的角度来讲，影响水平井产能主要有水平井水平段在油层中的位置、延伸长度和延伸方向三个因素，因此在水平井的建井过程中必须保证水平井以最佳井身轨迹钻进。
多分支井钻井技术是利用单一井眼（主井筒）钻出若干个支井的钻井新技术。目前，国外常用的多分支系统主要有非重入多分支系统、双管柱多分支系统、分支重入系统和分支回接系统等。
（5）超前注水技术
注水时机是油田开采中的重要内容，超前注水是指注水井在采油井投产前投注，油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度，地层压力高于原始地层压力并建立起有效驱替系统的一种注采方式。例如长庆油田通过实施超前注水这种注水方式，合理补充了地层能量，提高地层压力，降低因地层压力下降造成的渗透率伤害，使油井在开井生产后能建立较大的生产压差，从而使油井能够较长期地保持较高的生产能力。同时有效地保证原油渗流通道的畅通，提高注入水波及体积，最终提高原油采收率。
（6）合理确定井距和井网密度
众所周知，低渗透油层一般连续性差，渗流阻力大，普遍存在着注水井注不进水，形成高压区，采油井降为低压区，采不出油，油田生产形势被动，甚至走向瘫痪。解决这一矛盾的重点是合理布置井距，确定井网密度。只有这样，才能建立起有效的驱动体系，使油井见到注水效果，保持产量稳定和提高采收率。合理的井距应保证两井间任一点压力梯度大于地层启动压力梯度。确定合理井网的原则有：较高的水驱控制程度；适应油层特点，达到一定采油速度；保证有一定的单井控制储量；满足注采比的要求；具有较好的后期可变性；较高经济效益。
国内外研究和试验都已表明，油田采收率与井距和井网密度有密切关系。根据我国实际资料归纳出来的经验公式计算，低渗透油田井网密度为5km2/well，时，采收率为5.3%，井网密度加大到5km2/well，采收率可以达到24.2%。因此，根据油田实际情况，合理确定井距和井网密度，对提高采油率有很大的作用。
4 结论
本文通过分析低地渗透油藏特点，针对开发中存在的问题，对国内外的低渗透油藏开发技术进行了研究和总结。实践表明，这些技术的成功研发与应用，对低渗透油气藏的增储上产发挥了十分重要的作用，对更合理有效的开发地渗透油藏具有指导意义。
参考文献
[1] 张志强，郑军卫.低渗透油气资源勘探开发技术进展[J].地球科学进展，2009
[2] 甘燕芬，刘殿福.低渗透储层的研究现状[J].西部探矿工程，2009