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创新油田开发技术提高特低渗透油田开发效果分析

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摘要:我国目前还存在着大量的特低渗透油田,一些特低渗透油田甚至是储量惊人的整装级大油田,因此提高低渗透油田的开采效果及最终的采收率对挖掘我国石油开采潜力,持续提升石油产量具有重要的战略意义。我国作为陆地石油开采大国,近几年在特低渗透油田开采技术上取得了一些进展,为石油开采向低渗透油田挺进打下了基础。本文笔者结合多年的对低渗透油田开采技术的研究和实践经验,以某油田在创新低渗透油田开采技术的应用为例介绍了超前注水技术,希望为广大低渗透油田创新开采技术,提升采收率提供一些借鉴。

关键词:油田;特低渗透;采收率;超前注水

中图分类号:TE35文献标识码:A

低渗透油田是石油勘探和开采中常见的一种现象,低渗透油田往往因为岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差而导致油井自然产能低。之前对低渗透油田的开发一般仅仅局限在对天然气资源的开发,然而在进行油层开发后,则会出现地层压力下降快、产量递减大等问题,这意味着一次采收率降低,而且油井在压力和产量下降之后,回升将很难。

随着优质油田的逐渐开采殆尽而石油消费的持续上升,对低渗透油田加大开采力度成了挖掘石油开采潜力,提升采油量的主要方向。我国作为陆地大国,分布着大量的低渗透油田,许多油田甚至是地质储量巨大的整装级大油田,同世界其他国家一样我国也面临着优质油田开采殆尽的局面,因此大力开发低渗透油田,将是稳定和持续提升我国石油产量的重要措施,也是保障我国石油最大限度满足自给的战略抉择。而目前开发低渗透油田还面临诸多技术方面的制约,如何创新开采技术,直接决定着低渗透油田开采效果和采收率。本文以某些油田在开采低渗透油田上的技术应用及效果为例介绍了超前注水开采技术,具有一定的代表性。

一、超前注水提高渗透油田开发效果

提升低渗透油井开采过程中的地层压力是解决低渗透油田开采效果差的主要路径,依据这一路径,实施超前注水,利用同步注水来保持压力水平有助于明显改善开采效果。本文以陕北某超低渗透油田利用超前注水的方法来提高单井产量为例对超前注水法进行了详细介绍。

1、举例油田概况

举例陕北某油田为倾角不大的西向单斜构造,其面呈鼻状隆起发育,沉积环境表现为湖泊三角洲前缘沉积。油田主要开发层为小孔喉高密度分布,空气渗透率为1.3×10-3μm2,地层压力维持在8.1-10.0MPa之间 ,饱和压力维持在4.59-6.70MPa之间,是一个典型的“低渗、低压、地产”的油藏状态。该油田结合该区块油藏状态,经过逐步的探索实验,最终确定了超前注水的开发原则。

2、超前注水过程中涉及到的技术指标及反映

超前注水法涉及到渗透率、水驱率两个技术指标。渗透率变化来源自粗喉道,限制性粗喉道控制着绝大部分的空隙,直接导致低退汞率,增大难开采面积。该油田在采用超前注水前均退汞率达27.9%。而水驱率则是与渗透率联动的正相关关系。一般而言,渗透率高于1×10-3μm2,水驱率则会达到50.1%;渗透率低于1×10-3μm2,水驱率则会达到35.6%。此外,不同沉积相带也影响着水驱油特征,往往也会造成水驱油效率的较大差异。该区块在采取超前注水法前水驱率高达46.1%。

3、超前注水法效果分析

该油田选取具体代表性的6#区块进行油藏注水,为了进行对比,先后实施了井组滞后注水、实验区晚注水、全面注水开发后的同步注产等几个阶段注水。实验发现:

(1)滞后注水法见效慢

该油田在实验区实施滞后注水近12个月后统计发现,日产油量由注水初期的5.2t/d降低到了12个月后的3.30t/d,注水7个月左右后开始见效,见效的后的产量仅达到3.5t/d,仅为初期产能的66.8%。

(2)同步注水法实施初期产量递减幅度减低,后期稳中有升

该油田采取同步产注后,采油井产量由初期的4.80t/d逐渐降低到6个月后的3.56t/d,而效果在注水6个月后显现,此时产量逐渐稳定在了3.8t/d左右,与滞后注水法相比产量幅度显著提升,稳产期产量达到初期产量的76.8%。

开发效果对比分析,超前注水能显著降低油量递减率,延长稳产期,并逐渐提高油井产量,通过对产期、见效稳产期和后期整个过程进行对比,超前注水带来的日产量要明显高于同步采注和滞后注水法。

4 、实验结论

(1)超前注水法能明显改善低渗透率油田产量且降低含水率

从以上实验对比发现来看,超前注水区与其他非超前注水区在地质情况相似的情况下,其注水井日产液、日均产油量均高于前者,其含水率和初期含量递减率均小于后者,实现结果验证了观点。

(2)水驱方向与压力传导速度之间关系

通过对超前注水法压力监测反馈来看,双向水驱导致水驱井压力上升快,为原始压力值的106.9%;而侧向水驱则导致压力值小,为原始压力值的101.4%。也即是说二者间呈直接的正相关关系。

(3)地层压力值大小的确定

从压力监测情况反馈来看,超前注水后的地层压力值并没有随着注水量的增多而持续增长,而是初期持续上升,在上升至一个值后稳定下来。因此,从地层压力值上升曲线来看,地层压力在超前注水3个月左右后趋于稳定,要想保持高位压力状态必须加大注水量或延长注水时间。

(4)超前注水时机

通过对不同时机的超前注水后产量升降曲线来看,总体上是油井产量随着注水时间的延长而增多,而区段不同油产量上涨的幅度也不同,基本上是注水前期的3-6个月产量增长最快,因此从经济效益角度来看,超前注水的时间最好维持在注水前3-6个月为佳。

结语

本文选取的油区区块采取超前注水法在改善低渗透油田开采效果方面作用明显,但分析该区块的地层状况和油藏特征,发现在油藏含水量高的地方,采取超前注水法的效果并不明显,也即说超前注水法适用于油藏含水量少得地方。另外该区块在利用超前注水法取得良好的效果是在较好地解决了注水后地层压力问题后,通过建立了有效的压力驱替系统来保持压力水平高位状态,从而很好地提高了油井产量,而且降低了含水率。因此,在采用超前注水法时必须仔细分析采油区地质特点,另外大规模实施超前注水往往需要在地面进行注水系统建设,这往往挤占大量的资金和时间,蕴含了大量的风险,需要谨慎进行项目实施安排。

参考文献

[1]黄建东.低渗透油田注空气提高采收率技术[J].油气地质与采收率,2007(08).

[2]黄延章.低渗透油层渗流机理[M].北京:石油工业出版社,2008.