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[摘 要]纯梁油田某油区已进入高含水期开发,因储层物性差且层间非均质严重,水驱动用状况差异大。针对油藏特点和开发中存在的主要问题,开展低渗油藏特征和配套技术研究,通过适用性新技术的应用推广,水驱控制储量、水驱动用储量逐年增加,自然递减下降了2.1%,水驱采收率由提高到5.8%,对指导类似油藏的开发具有较好的借鉴意义。
[关键词]低渗油田 油藏特征 开发对策
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-309-01
前 言
低渗透砂岩油藏的储集层空气渗透率小于50mD。随着勘探程度提高,该类油藏储量比例不断增大。要提高油田开发水平,必须同时转动技术和管理这两个轮子。在生产经营实践中,管理和技术要紧密结合。为有效动用其储量和改善开发效果,开展了低渗透砂岩油藏开发技术的研究,取得了明显效果。针对低渗透油田存在的问题和面临的基本矛盾,以油藏研究为基础,优化开发技术对策,是油田提高采收率,争取长期稳产的一项重要工作。
1 低渗透油藏地质特征
储集层孔喉细小、渗透率低。低渗透砂岩的孔隙以粒间孔为主,溶蚀孔较发育,还有微孔隙、晶间孔和裂隙孔。孔隙以中孔和小孔为主,喉道以管状和片状的细喉道为主,中值半径一般小于1.5um。油层束缚水饱和度高,低渗透层原始含水饱和度一般为40%左右,比高渗透层原始含水饱和度偏高。储层非均质性严重,层内、平面非均质性严重。油层岩性致密,不同程度存在天然裂缝发育的内因是岩性相对致密,脆性相对较大,易产生裂缝;外因是构造运动促成油藏裂缝形成。低渗透砂岩油藏储层裂缝大多为构造裂缝,裂缝密度受构造部位、砂岩厚度、岩性控制十分明显。裂缝宽度多在十几到几十微米,以闭合缝尤以潜在缝为主。
2 低渗透油藏开发特点
启动压力随渗透率的降低而增大,采收率随渗透率的降低而降低,存在天然裂缝,在一定压力下张开,加剧地层非均质性,采油速度小于1.5%,储层水动力连通性差,单井控制泄油面积小。
3 低渗透油藏开发对策
3.1 研究裂缝、地应力场分布、合理布置井网
(1)古裂缝分布规律研究。通过岩心分析法、镜下统计法、各种测井方法、地震方法、动态分析法,对裂缝进行识别;通过地质类比法、物理模拟、构造应力场模拟、有限变形法、岩层曲率法对裂缝进行预测;从而找出裂缝的分布规律。(2)地应力研究。通过井壁崩落法、声速法、水力压裂法、井斜统计法、声发射法进行单井地应力计算、地应力模拟、现今地应力分布规律。(3)研究压裂造缝延展方向。压裂裂缝的一部分是追踪天然裂缝形成,一部分是岩石产生新生裂缝形成,走向与现今应力场最大主应力方向平行,最好能形成水平裂缝,已提高泻油面积,增加油井产+能。(4)数值模拟优化井网部署。建立数学模型,优化井网部署,提高低渗透油藏开发的经济效益。
3.2 应用油层保护技术,减少油层伤害
油层保护技术在油田开发过程中主要分三个步骤:①钻井过程:主要采用聚合物铵盐泥浆体系、欠平衡压力钻井技术、屏蔽暂堵技术等各类措施,减少钻井过程中对油层的伤害。②作业施工过程:主要采用负压射孔、不同施工使用合理的洗井液、下油气层保护装置等各类措施,减少作业过程中对油层的伤害。③采油过程:对于油井,热洗时要根据地层特点使用合理的添加剂;对于水井,要采用油层先期防膨技术、注入水精细处理、注入水改性处理等各类措
施,减少对油层的伤害。
3.3 采用同期注水,提高注水波及体积
现场实践表明:非均质性严重的低渗透油田进行同期注水,比常规注水提高波及系数10~25%,采收率提高3~4%。采用同期注水,可以大大提高注水波及体积。注水时,要控制注水压力,防止过高的注水压力造成注入水沿高渗透层突进,从而早期水淹。
3.4 采用压裂改造技术,有效开发低渗透油藏
通过压裂改造,低渗透油藏能够得到有效的动用。整体优化压裂技术就是把整个油气藏做为一个研究单元,对油气藏的各参数进行研究。考虑在既定井网下,不同的裂缝长度和导流能力下的产量和扫油效率等动态指标的变化,从中优选出最佳的裂缝尺寸和导流能力,并进行现场实施和评估研究,不断优化整体压裂方案。如:梁**块含油面积5.8km2,探明地质储量360万吨属于高压异常、低孔低渗的层状构造薄互层油藏。在进行压裂改造后,取得的良好的经济效益。该区块投产新井11口,日产液155t,日油120t,含水22%。
3.5 采用酸化改造技术,提高低渗透油藏的产能
酸化技术为一种补充手段,在特殊井位能够起到提高油井产能的作用。如:樊**井因井距小,上部有高压水层,无法压裂施工,经过酸化改造后,日液12t/d,日油5吨,含水58%。
3.6 开展井距试验,探索低渗透油藏合理开发方式
在部署开发井网时,以整个油气藏作为研究目标,要考虑到地应力方位和水力裂缝的匹配关系,并最大限度的发挥水力长缝的潜力,从而实现稀井网有效开采的目标。
3.7 主要的配套工艺技术
初期由于地层压力较高,可以利用弹性开采。因此可以采用常规工艺获得较好的产能。开发中后期,地层压力逐年下降,油井平均动液面低,采用深抽工艺提高油田采收率,提高油田开发经济效益。(1)抽油杆的配套工艺。①采用柔性抽油杆超深抽技术。柔性抽油杆具有重量轻、强度高的特点,与普通抽油杆相比,其下泵深度可达3000~4000米,实现超深抽;另一方面,在同样深度时则可减少抽油机的负荷30%左右,从而降低所使用的抽油机型号,节约成本。②HY级高强度杆深抽工艺。HY级高强度杆可替代大规格的D级抽油杆使用,相对地减少了抽油杆柱的重量,降低了抽油机悬点载荷和功率的消耗。(2)深井泵的配套工艺。①杆式泵深抽工艺。配套了调速电机,在生产中可根据动液面的变化调节冲次,确定合理的工作制度,協调供排关系。②长冲程泵深抽工艺。利用长冲程泵,可以提高冲程,降低冲次,稳定生产压差。(3)抽油机的配套选择。低渗透油田使用大12型游梁机或大型链条机,配套电机为调速电机,以满足超深抽的需要。(4)管柱的配套优化工艺。在深抽油井中,油管多为Φ62mm加厚×Φ62mm平式两级组合,抽油杆为Φ25mm×Φ22mm×Φ19mm×Φ25mm四级组合,在实施深抽工艺中要配套应用多种技术,才能取得较好效果。
4 结 论
油藏特征认识是提高低渗透油藏采收率,提高措施针对性的基础;油层保护是提高低渗透油藏油井产能的重要保障;合理的井网设计是保证低渗透油藏开发成功的基础;压裂是有效动用低渗透油藏、改善开发效果的保障;酸化是开发低渗透油藏一种重要补充技术;注好水是保证低渗透油藏开发效果的关键;采用合理的配套工艺技术是稳产的保证。
参考文献:
[1]李道品,等.低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社.1997
[2]李阳.低渗透砂岩油藏储集层建模研究[J],石油勘探与开发.2004
[关键词]低渗油田 油藏特征 开发对策
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-309-01
前 言
低渗透砂岩油藏的储集层空气渗透率小于50mD。随着勘探程度提高,该类油藏储量比例不断增大。要提高油田开发水平,必须同时转动技术和管理这两个轮子。在生产经营实践中,管理和技术要紧密结合。为有效动用其储量和改善开发效果,开展了低渗透砂岩油藏开发技术的研究,取得了明显效果。针对低渗透油田存在的问题和面临的基本矛盾,以油藏研究为基础,优化开发技术对策,是油田提高采收率,争取长期稳产的一项重要工作。
1 低渗透油藏地质特征
储集层孔喉细小、渗透率低。低渗透砂岩的孔隙以粒间孔为主,溶蚀孔较发育,还有微孔隙、晶间孔和裂隙孔。孔隙以中孔和小孔为主,喉道以管状和片状的细喉道为主,中值半径一般小于1.5um。油层束缚水饱和度高,低渗透层原始含水饱和度一般为40%左右,比高渗透层原始含水饱和度偏高。储层非均质性严重,层内、平面非均质性严重。油层岩性致密,不同程度存在天然裂缝发育的内因是岩性相对致密,脆性相对较大,易产生裂缝;外因是构造运动促成油藏裂缝形成。低渗透砂岩油藏储层裂缝大多为构造裂缝,裂缝密度受构造部位、砂岩厚度、岩性控制十分明显。裂缝宽度多在十几到几十微米,以闭合缝尤以潜在缝为主。
2 低渗透油藏开发特点
启动压力随渗透率的降低而增大,采收率随渗透率的降低而降低,存在天然裂缝,在一定压力下张开,加剧地层非均质性,采油速度小于1.5%,储层水动力连通性差,单井控制泄油面积小。
3 低渗透油藏开发对策
3.1 研究裂缝、地应力场分布、合理布置井网
(1)古裂缝分布规律研究。通过岩心分析法、镜下统计法、各种测井方法、地震方法、动态分析法,对裂缝进行识别;通过地质类比法、物理模拟、构造应力场模拟、有限变形法、岩层曲率法对裂缝进行预测;从而找出裂缝的分布规律。(2)地应力研究。通过井壁崩落法、声速法、水力压裂法、井斜统计法、声发射法进行单井地应力计算、地应力模拟、现今地应力分布规律。(3)研究压裂造缝延展方向。压裂裂缝的一部分是追踪天然裂缝形成,一部分是岩石产生新生裂缝形成,走向与现今应力场最大主应力方向平行,最好能形成水平裂缝,已提高泻油面积,增加油井产+能。(4)数值模拟优化井网部署。建立数学模型,优化井网部署,提高低渗透油藏开发的经济效益。
3.2 应用油层保护技术,减少油层伤害
油层保护技术在油田开发过程中主要分三个步骤:①钻井过程:主要采用聚合物铵盐泥浆体系、欠平衡压力钻井技术、屏蔽暂堵技术等各类措施,减少钻井过程中对油层的伤害。②作业施工过程:主要采用负压射孔、不同施工使用合理的洗井液、下油气层保护装置等各类措施,减少作业过程中对油层的伤害。③采油过程:对于油井,热洗时要根据地层特点使用合理的添加剂;对于水井,要采用油层先期防膨技术、注入水精细处理、注入水改性处理等各类措
施,减少对油层的伤害。
3.3 采用同期注水,提高注水波及体积
现场实践表明:非均质性严重的低渗透油田进行同期注水,比常规注水提高波及系数10~25%,采收率提高3~4%。采用同期注水,可以大大提高注水波及体积。注水时,要控制注水压力,防止过高的注水压力造成注入水沿高渗透层突进,从而早期水淹。
3.4 采用压裂改造技术,有效开发低渗透油藏
通过压裂改造,低渗透油藏能够得到有效的动用。整体优化压裂技术就是把整个油气藏做为一个研究单元,对油气藏的各参数进行研究。考虑在既定井网下,不同的裂缝长度和导流能力下的产量和扫油效率等动态指标的变化,从中优选出最佳的裂缝尺寸和导流能力,并进行现场实施和评估研究,不断优化整体压裂方案。如:梁**块含油面积5.8km2,探明地质储量360万吨属于高压异常、低孔低渗的层状构造薄互层油藏。在进行压裂改造后,取得的良好的经济效益。该区块投产新井11口,日产液155t,日油120t,含水22%。
3.5 采用酸化改造技术,提高低渗透油藏的产能
酸化技术为一种补充手段,在特殊井位能够起到提高油井产能的作用。如:樊**井因井距小,上部有高压水层,无法压裂施工,经过酸化改造后,日液12t/d,日油5吨,含水58%。
3.6 开展井距试验,探索低渗透油藏合理开发方式
在部署开发井网时,以整个油气藏作为研究目标,要考虑到地应力方位和水力裂缝的匹配关系,并最大限度的发挥水力长缝的潜力,从而实现稀井网有效开采的目标。
3.7 主要的配套工艺技术
初期由于地层压力较高,可以利用弹性开采。因此可以采用常规工艺获得较好的产能。开发中后期,地层压力逐年下降,油井平均动液面低,采用深抽工艺提高油田采收率,提高油田开发经济效益。(1)抽油杆的配套工艺。①采用柔性抽油杆超深抽技术。柔性抽油杆具有重量轻、强度高的特点,与普通抽油杆相比,其下泵深度可达3000~4000米,实现超深抽;另一方面,在同样深度时则可减少抽油机的负荷30%左右,从而降低所使用的抽油机型号,节约成本。②HY级高强度杆深抽工艺。HY级高强度杆可替代大规格的D级抽油杆使用,相对地减少了抽油杆柱的重量,降低了抽油机悬点载荷和功率的消耗。(2)深井泵的配套工艺。①杆式泵深抽工艺。配套了调速电机,在生产中可根据动液面的变化调节冲次,确定合理的工作制度,協调供排关系。②长冲程泵深抽工艺。利用长冲程泵,可以提高冲程,降低冲次,稳定生产压差。(3)抽油机的配套选择。低渗透油田使用大12型游梁机或大型链条机,配套电机为调速电机,以满足超深抽的需要。(4)管柱的配套优化工艺。在深抽油井中,油管多为Φ62mm加厚×Φ62mm平式两级组合,抽油杆为Φ25mm×Φ22mm×Φ19mm×Φ25mm四级组合,在实施深抽工艺中要配套应用多种技术,才能取得较好效果。
4 结 论
油藏特征认识是提高低渗透油藏采收率,提高措施针对性的基础;油层保护是提高低渗透油藏油井产能的重要保障;合理的井网设计是保证低渗透油藏开发成功的基础;压裂是有效动用低渗透油藏、改善开发效果的保障;酸化是开发低渗透油藏一种重要补充技术;注好水是保证低渗透油藏开发效果的关键;采用合理的配套工艺技术是稳产的保证。
参考文献:
[1]李道品,等.低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社.1997
[2]李阳.低渗透砂岩油藏储集层建模研究[J],石油勘探与开发.2004