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摘要:随着胜利油田勘探开发时间延长,传统主力油田区块逐步进入勘探开发中后期,低渗透油藏等油藏类型成为油田增储上产的潜力所在,本文结合胜利油田低渗透油藏储块的地质开发特点,对开发技术进行了探究。
关键词:低渗透油藏;开发技术;适应技术
在我国各大油田中,存在储量较多的低渗透油藏,胜利油田当前的低渗透油藏已经达到油藏地质总储量的15%左右,在未动用油藏中低渗透油藏储量占比更高。随着传统常规油藏类型储量的减少,低渗透油藏在油田增储上产中的重要性更加凸显。因此,有必要结合胜利油田典型低渗透油藏区块开发特征,对低渗透油藏开发技术进行一定的探究。
1 胜利油田典型低渗透油藏的开发特征
当前,随着胜利油田勘探开发水平的提升,低渗透油气储层成为油田增储上产的潜力所在,当前胜利油田已探明未开发的低渗透油藏仍然占比较高,是未来增产开发的主要方向,其典型的地质开发特征有以下几个方面:一是以中深层油气储层为主,油藏埋藏较深。与国内其他大型油气储层相比,胜利油田低渗透油藏埋深在3000m以下的占一半以上,具体情况见表1。
二是结构比较复杂。低渗透油藏由于地质构造比较复杂,大都存在大量的小面积含油砂体,储量整体丰度较低。具体情况见表2。
三是储层物性条件较差、存在较强的敏感性。胜利油田低渗透油藏多为砂岩油藏,储层内碎屑存在较差的分选性,存在含量较高的粘土和基质,储层孔喉较为细小,在开发中易因为各种增产措施的实施受到损害。同时,储层的孔渗条件较差,整体平均孔隙度为19%左右,50%以上的低渗透油藏储存在渗透率为(1-10)×10-3um2以下的油藏中。
四是油气储层原始含油饱和度较高。高渗透储层原始含水饱和度多在20%左右,而低渗透储层一般在40%左右。同时,在特低渗储层中,一般存在可动水。
五是储层平面存在较强的非均质性。因为不同区块低渗透油藏的沉积韵律变化和成岩作用不同,所以储层非均质性也存在差异。比如在胜利油田史深100区块,平均渗透率为13.3×10-3um2,在扇核区多在50×10-3um2以上,扇内缘为(10-50)×10-3um2范围内,扇外缘为5×10-3um2。
2 胜利油田低渗透油藏开发技术及深化研究
2.1胜利油田低渗透油藏开发技术
一是明确渗流机理。在整体储层分析的基础上,建立非达西渗流方程,研究稳态流和非稳态流,确定流固耦合作用对储层物性条件的影响。利用低渗透储层渗吸的排油作用,确定渗吸协调的最佳驱油速度。同时,要研究流态多样性、人工压裂裂缝、渗透率不可逆压敏效应描述方法等,对低渗透复杂介质多渗流共存和流态多变形进行精确描述。
二是丰富开采技术。通过岩芯-测井井点裂缝识别、物理-数学模拟技术进行天然裂缝识别和预测。利用测井、岩芯等技术对单井地應力进行计算,利用有限元应力模拟、光弹模拟对应力场和裂缝的分布进行预测,并通过应力分布情况对井网进行优化部署,确保裂缝与地层状况匹配,防止注水开发中过早见水或产生水窜等问题。利用空气渗透率与极限控制半径的关系,对极限开采半径进行计算,确定合理的注采井距和井网密度。利用注汽可提升采收率的原理,通过水驱后气驱或水气交替驱替,提升油气采收率。实验表明,相比单纯的水驱,水驱后气驱可提升采收率15%左右,气水交替驱替可提升采收率5%左右。通过纳米增注技术研究,将纳米材料等增产材料粘附在岩层表面,有效驱替岩层孔隙内的水分,扩大孔隙度,降低注水在岩层中的渗流阻力,实现降压增注增产的目的。
2.2胜利油田低渗透油藏开发适用技术研究
一是对低渗透储层渗流机理和规律进行研究。低渗透储层因为流体在岩层细微孔隙中的流动,存在特殊的启动压力和低速非线性渗流,从油水在岩层细微孔隙中的流动性研究入手,更好地掌握低渗透储层渗流机理。试验分析表明,低渗透储层中粘土的膨胀分散会减小有效渗流面积,并形成高粘溶胶,这是非线性渗流产生的原因。通过油藏孔隙内吸附水层厚度建立水动力学条件函数,分析出吸附水厚度是影响岩层水渗流的主要原因,孔隙面积减小后对渗流影响更大。
二是强化注气混相驱、近混相驱和非混相驱技术研究。特别是注氮气开发技术,可明显提升油气采收率并加快采油速度,在牛庄油田牛20低渗透区块的注氮气开发表明,可提升采油率15%左右。二氧化碳混相驱,适用于大部分低渗透油藏,比如在马岭油田实验表明,可提升采收率接近20%,在最佳含水时间可提升30-50%左右。二氧化碳气源充分的情况下,可优先考虑利用二氧化碳驱。但是,二氧化碳与岩芯碳酸盐会发生一定的溶蚀反应,但二氧化碳会对粘土的膨胀产生抑制,这两种作用利弊并存,特别是二氧化碳反应后的有机物会降低储层连通性。所以,要注意对二氧化碳驱应用中的溶蚀反应进行研究,有针对性的进行抑制和控制。
三是研究适用压裂技术。胜利油田低渗透油藏大多埋深较深且温度较高,对压裂液、支撑剂性能要求较高,需要根据具体区块储层地应力、压力以及储层裂缝发育情况和压裂液的滤失性,针对多层、薄互层、双重介质低渗透砂岩油藏等研究适用压裂技术。
3 结论
综上所述,随着胜利油田勘探开发力度加大,低渗透油田区块成为油田增储上产的重点,通过对典型低渗透油藏开发特征进行分析,有针对性的研究适用技术,有利于提升低渗透油藏勘探开发水平,更好地服务低渗透油藏勘探开发。
参考文献:
[1]刘凯.岩性地质油气藏勘探现状、前景及技术分析[J].科技信息,2011(19).
[2]王学忠.依实际案例看胜利西部探区勘探开发前景[J].石油科技论坛,2011(04).
[3]郭元岭.成熟探区勘探发展基本特征[J].石油实验地质,2011(04).
[4]马中良,郑伦举.盆地沉降、抬升过程中源储压差的生排烃效应[J].石油实验地质,2011(04).
关键词:低渗透油藏;开发技术;适应技术
在我国各大油田中,存在储量较多的低渗透油藏,胜利油田当前的低渗透油藏已经达到油藏地质总储量的15%左右,在未动用油藏中低渗透油藏储量占比更高。随着传统常规油藏类型储量的减少,低渗透油藏在油田增储上产中的重要性更加凸显。因此,有必要结合胜利油田典型低渗透油藏区块开发特征,对低渗透油藏开发技术进行一定的探究。
1 胜利油田典型低渗透油藏的开发特征
当前,随着胜利油田勘探开发水平的提升,低渗透油气储层成为油田增储上产的潜力所在,当前胜利油田已探明未开发的低渗透油藏仍然占比较高,是未来增产开发的主要方向,其典型的地质开发特征有以下几个方面:一是以中深层油气储层为主,油藏埋藏较深。与国内其他大型油气储层相比,胜利油田低渗透油藏埋深在3000m以下的占一半以上,具体情况见表1。
二是结构比较复杂。低渗透油藏由于地质构造比较复杂,大都存在大量的小面积含油砂体,储量整体丰度较低。具体情况见表2。
三是储层物性条件较差、存在较强的敏感性。胜利油田低渗透油藏多为砂岩油藏,储层内碎屑存在较差的分选性,存在含量较高的粘土和基质,储层孔喉较为细小,在开发中易因为各种增产措施的实施受到损害。同时,储层的孔渗条件较差,整体平均孔隙度为19%左右,50%以上的低渗透油藏储存在渗透率为(1-10)×10-3um2以下的油藏中。
四是油气储层原始含油饱和度较高。高渗透储层原始含水饱和度多在20%左右,而低渗透储层一般在40%左右。同时,在特低渗储层中,一般存在可动水。
五是储层平面存在较强的非均质性。因为不同区块低渗透油藏的沉积韵律变化和成岩作用不同,所以储层非均质性也存在差异。比如在胜利油田史深100区块,平均渗透率为13.3×10-3um2,在扇核区多在50×10-3um2以上,扇内缘为(10-50)×10-3um2范围内,扇外缘为5×10-3um2。
2 胜利油田低渗透油藏开发技术及深化研究
2.1胜利油田低渗透油藏开发技术
一是明确渗流机理。在整体储层分析的基础上,建立非达西渗流方程,研究稳态流和非稳态流,确定流固耦合作用对储层物性条件的影响。利用低渗透储层渗吸的排油作用,确定渗吸协调的最佳驱油速度。同时,要研究流态多样性、人工压裂裂缝、渗透率不可逆压敏效应描述方法等,对低渗透复杂介质多渗流共存和流态多变形进行精确描述。
二是丰富开采技术。通过岩芯-测井井点裂缝识别、物理-数学模拟技术进行天然裂缝识别和预测。利用测井、岩芯等技术对单井地應力进行计算,利用有限元应力模拟、光弹模拟对应力场和裂缝的分布进行预测,并通过应力分布情况对井网进行优化部署,确保裂缝与地层状况匹配,防止注水开发中过早见水或产生水窜等问题。利用空气渗透率与极限控制半径的关系,对极限开采半径进行计算,确定合理的注采井距和井网密度。利用注汽可提升采收率的原理,通过水驱后气驱或水气交替驱替,提升油气采收率。实验表明,相比单纯的水驱,水驱后气驱可提升采收率15%左右,气水交替驱替可提升采收率5%左右。通过纳米增注技术研究,将纳米材料等增产材料粘附在岩层表面,有效驱替岩层孔隙内的水分,扩大孔隙度,降低注水在岩层中的渗流阻力,实现降压增注增产的目的。
2.2胜利油田低渗透油藏开发适用技术研究
一是对低渗透储层渗流机理和规律进行研究。低渗透储层因为流体在岩层细微孔隙中的流动,存在特殊的启动压力和低速非线性渗流,从油水在岩层细微孔隙中的流动性研究入手,更好地掌握低渗透储层渗流机理。试验分析表明,低渗透储层中粘土的膨胀分散会减小有效渗流面积,并形成高粘溶胶,这是非线性渗流产生的原因。通过油藏孔隙内吸附水层厚度建立水动力学条件函数,分析出吸附水厚度是影响岩层水渗流的主要原因,孔隙面积减小后对渗流影响更大。
二是强化注气混相驱、近混相驱和非混相驱技术研究。特别是注氮气开发技术,可明显提升油气采收率并加快采油速度,在牛庄油田牛20低渗透区块的注氮气开发表明,可提升采油率15%左右。二氧化碳混相驱,适用于大部分低渗透油藏,比如在马岭油田实验表明,可提升采收率接近20%,在最佳含水时间可提升30-50%左右。二氧化碳气源充分的情况下,可优先考虑利用二氧化碳驱。但是,二氧化碳与岩芯碳酸盐会发生一定的溶蚀反应,但二氧化碳会对粘土的膨胀产生抑制,这两种作用利弊并存,特别是二氧化碳反应后的有机物会降低储层连通性。所以,要注意对二氧化碳驱应用中的溶蚀反应进行研究,有针对性的进行抑制和控制。
三是研究适用压裂技术。胜利油田低渗透油藏大多埋深较深且温度较高,对压裂液、支撑剂性能要求较高,需要根据具体区块储层地应力、压力以及储层裂缝发育情况和压裂液的滤失性,针对多层、薄互层、双重介质低渗透砂岩油藏等研究适用压裂技术。
3 结论
综上所述,随着胜利油田勘探开发力度加大,低渗透油田区块成为油田增储上产的重点,通过对典型低渗透油藏开发特征进行分析,有针对性的研究适用技术,有利于提升低渗透油藏勘探开发水平,更好地服务低渗透油藏勘探开发。
参考文献:
[1]刘凯.岩性地质油气藏勘探现状、前景及技术分析[J].科技信息,2011(19).
[2]王学忠.依实际案例看胜利西部探区勘探开发前景[J].石油科技论坛,2011(04).
[3]郭元岭.成熟探区勘探发展基本特征[J].石油实验地质,2011(04).
[4]马中良,郑伦举.盆地沉降、抬升过程中源储压差的生排烃效应[J].石油实验地质,2011(04).