低渗透油藏开发特征与开发技术研究

低渗透油藏开发特征与开发技术研究

赵士海

中国石化江汉油田分公司采油气工程技术服务中心湖北潜江433123

摘要：随着油藏的开发，低渗油藏数量越来越多，而低渗油藏自身的特征决定其开发具有一定的困难性。本文针对低渗透油藏开发特点和开发技术进行研究并做出一些简单分析，希望能更好地促进低渗透油藏的开发。

关键词：低渗透油藏；开发特征；开发技术

引言

世界范围内低渗透油气资源十分丰富，据美国能源部2013年评估，全球41个国家、95个盆地中特低渗透（页岩／致密油）技术可采量为483x108ｔ（按0.14ｔ／桶计算）。自2011年开始，美国低渗透原油产量占比逐渐增大，且有望在2021年达到51%。我国低渗透油气资源分布广泛，占总资源量的49%，约为537x108ｔ，目前低渗透探明储量为158×108t，约占我国低渗透油藏原油地质储量的54％。有十分重要的地位，而且随着石油勘探程度的逐步加深，其所占的比例还将继续增大。但是由于低渗透储层与中高渗相比，在渗流机理、开发方式、采收率方法和经济效益等方面都有明显差异，低渗透油藏存在开发难度大、采收率低和效益差的特点。因此，提高低渗透油藏采收率的意义重大，也面临诸多挑战。

1.低渗透油藏地质特征

1.1储层特征

通过使用地震预测及测井技术，多参数辅助参考、前期预测储层分布情况及含油体量。也可利用岩芯观测、常规及成像测井、地应力测定和地质建模等技术手段研究储层裂缝特性，从而预估底层裂缝分布情况。目前较为先进的技术是磁共振技术，通过使用磁共振而研究微观空隙结构及可流动体饱和度的关系。

1.2渗流机理特征

对于渗流机理的研究主要通过非达西渗流特征研究、流固耦合作用分析、渗吸作用探讨三个方面进行。非达西渗流特征的研究形成了并建立非达西渗流方程式及数值模型；流固耦合作用分析证明了低渗透储层压力敏感性较强，从而得出流固耦合作用对储层物性具有一定影响；而渗吸作用初步得出其在低渗透储层中的排油效果最好，是极佳驱油方法。

2.低渗透油藏开发特点

低渗透储层具有沉积矿物成熟度低、黏土含量高、颗粒细、成岩压实作用强、孔隙度低、渗透率小、溶蚀孔和微裂缝发育、孔隙喉道细小（且小孔喉所占比例很大），非均质性强等特点，因此油水渗流机理不同于常规储层：基质中流体呈现出渗吸作用和低速非达西渗流的特征，微裂缝中流体以达西渗流主导，压敏效应严重。由于油井无自然产能，须压裂改造投产，但单井产量低，自然递减快，一次采收率低。常规注水开发渗流阻力大，注水压力高，基质油启动压差大，难以有效驱替，洗油效率低；而天然裂缝以及后期储层改造的人工裂缝的普遍存在，使得注入水具有明显的方向性，油井含水上升快，波及面积小，极易造成水窜水淹现象。据统计，国内外低渗透油藏采收率平均仅为２０％左右，大部分原油滞留在油藏中无法采出，所以低渗特低渗油藏提高采收率的潜力巨大。

3.低渗透油藏开发效果的影响因素

3.1非达西渗流特性

所谓达西定律是指在岩石空隙中根据实验得出的规律渗流特性。而在低渗透储层中，较低的孔隙度及表面积与原油边界的影响、气体阻碍的产生、表面分子之间相互作用，使得原油流体并不能按照达西规律流动特性在储层中流动。因此在低渗透油藏开发过程中，原油的流动轨迹并不能遵照达西定律，其受制于压力梯度，在低渗透条件下，其启动压力梯度就会随着渗透率变低而增大。

3.2地层改造（注水井作业）

低渗透油藏的开发一般需要进行整体压裂改造开发。主要通过对油水井对应压裂、油井压裂水井增注、油井压裂水井不增注这几种形式进行改造开发。低渗透油藏储层注水井吸水能力较低，并且需要高的启动压力，注水井附近地层压力因此会上升，直至井口压力与泵压相同而导致泵不能进行吸水，最后导致注水井不进水，转为间歇性注水。在低渗透层中渗流阻力过大，消耗大量的能量。

3.3油井见水产液（油）效果不佳

把油井见水可以分为六种：正常生产水淹、边水舌进、底水坠进、层中指进、单层突进和窜通。实验表明，油水粘度、岩石湿润度是影响低渗透油藏开发中油井产量的重要因素。当油井开始见水，水含量逐步上升，产液量出现下降趋势。因此低渗透油气藏开发过程中，油井见水对产液量（油）是有一定影响的。

3.4水窜、水淹井

裂缝砂岩普遍存在低渗透油层之中，构成裂缝性低渗砂岩。在这种地质条件下的注水井一般拥有较高的吸水能力。渗流阻力过大，渗透率过低，注水井投注的水沿着裂缝方向水窜，导致水淹。因此控制裂缝对低渗油藏开发极具意义。通过压裂，改变地应力大小来控制裂缝大小及方向，很大程度上为低渗透油藏开发提供可靠的技术支持。

4.低渗透油藏开发技术

4.1小井眼钻井技术

小井眼技术是指在油藏开采过程中主要使用较小的设备进行施工，其又叫五小采油技术。小井眼技术在施工中主要应用的设备有：油管、抽油杆、抽油泵、抽油机以及防盗采油树等，这些设备的成本均较低，所以小井眼技术是一种低成本油藏地质开发技术，尤其适合于低渗透油藏的开发，不但能节省成本，更能提高采油效益。

4.2低渗储层射孔技术

在低渗储层采用高效的射孔技术，利用高强度、高穿透能力的射孔弹将致密储层岩石射穿，改变其地质储层结构。从而提高低渗透储层的生产能力，并且提高原油的流动能力。射孔技术对于深层低渗油井可降低地层破裂压力，增强压裂增产效果。

4.3超前注水技术

低渗透油藏产量低的一个重要原因就是，低渗透油藏弹性能量小。在开采中为了避免由于底层压力降低而停止注水情况发生，可以采油超前注水的方式。在超前注水技术的具体运用中，可以对注水井进行排液处理工作，这样一来当进入生产环节就可以直接进行采油作业。如果低渗透油藏没有裂缝情况下，可以在底层上寻找微裂缝，然后进行注水工作。随着低渗透油藏开采工作的进行，产液指数会有所下降，从而提高低渗透油藏的开采效果。

4.4压裂技术

压裂技术是低渗透油藏开发的根本工艺技术。因低渗透油藏地质条件影响，过低的渗透率，孔隙度小。只能通过压裂来改变地层结构，使得其渗透率发生变化。从而达到生产的目的。优化压裂技术是低渗透油藏开发最直接的途径。采取水力压裂增产技术。其中主要包括清水压裂、重复压裂、多级压裂、喷水压裂。

4.5水平井技术

投资开发建设水平井，通过钻井轨迹修订，实现水平进入储层，连接目标储层。从本质上解决低渗透流动的问题。使得原油油管直接对接，从而提高产量，增大开采量。然而水平井高昂的投资费用却是制约低渗油藏开采的主要因素。

4.6深抽技术

随着油井不断开采，通过采取加大抽油深度，使得生产过程中压差的逐渐增大而提高产量，减缓油井递减衰退速度，相对保持稳定产量。因此，提出深抽工艺技术是稳产的重要举措。

结论

综上所述，我们简单的介绍了低渗油藏地质特点、开发特点、影响低渗透油藏开发的因素、采取的相关措施等几个方面。并且可以初步得出，在低渗透油藏开发过程中，我们要针对相应的储层特点制定相应的开发制度。做到高效开采，技术制度相结合，共同解决低渗油藏开发的难点。

参考文献：

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[2]黄鑫，李虎成，闫森.低渗透油藏地质的开发与研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（17）：82-83.

[3]陈志敏，李榕，杨晓庆.低渗透油藏开发时机决策模型研究及应用[J].大庆石油地质与开发，2014，33（3）：68-71.