【正文】 計(jì)，%，絕大部分集中在10%~20%之間，占80%。此類儲(chǔ)層在拗陷型大型沉積中心廣泛發(fā)育。沖擊扇沉積是山地河流一出山口，坡度變緩、寬度擴(kuò)大、加上地層濾失、水量減少、流速急速變小，河水?dāng)y帶的碎屑物快速堆積成扇體沉積。 低滲透儲(chǔ)層的地質(zhì)特征 沉積特征和成因分類我國低滲透儲(chǔ)層和其它中高滲透儲(chǔ)層一樣，大部分生成于中、高新生代陸相盆地之中，具有陸相碎屑巖儲(chǔ)層共有的一些基本沉積特征—多物源、近物源、礦物及其結(jié)構(gòu)成熟度低和沉積相帶變化快等。 低滲透油田儲(chǔ)量分布特點(diǎn)（1） 目前發(fā)現(xiàn)的低滲透油田儲(chǔ)層以中深埋藏深度為主從各油區(qū)的低滲透儲(chǔ)層埋藏深度統(tǒng)計(jì)表明，目前發(fā)現(xiàn)的油藏以中深層為主，%，1000~%，2000~%，%[4]。就目前的世界工藝技術(shù)水平而言，103μm2以下的低滲透油藏也是可以開發(fā)的，但經(jīng)濟(jì)上可能是無效的。這類儲(chǔ)層自然產(chǎn)能一般達(dá)不到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需壓裂投產(chǎn)。這類儲(chǔ)層一般具有工業(yè)性自然產(chǎn)能，但在鉆井和完井中極易造成污染，需采取相應(yīng)的儲(chǔ)層保護(hù)措施。 低滲透油田分類綜上所述，103μm2≤滲透率≤50103μm2的儲(chǔ)層統(tǒng)稱為低滲透油層。例如大慶油田專門對(duì)特低滲透油層進(jìn)行單層試油，證明壓裂改造后滲透率低于1103μm2的油層仍有一定生產(chǎn)能力，并作了每米油層采油量與滲透率的關(guān)系曲線（圖22），103μm2。從實(shí)際油田生產(chǎn)看，滲透率低于50103μm2的儲(chǔ)層，雖然具有工業(yè)油流，但一般都要進(jìn)行壓裂改造，才能有效地投入正常開發(fā)（如渤南、馬嶺油田等）。根據(jù)我國生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究，對(duì)于低滲透油層的范圍和界限大家有比較一致的認(rèn)識(shí)。本文主要分析裂縫性砂巖、碳酸鹽巖、異常高壓深層等低滲透油藏，分析適合其特征儲(chǔ)層的開發(fā)技術(shù)，并對(duì)實(shí)施了有效開發(fā)技術(shù)后的開發(fā)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。第六章是結(jié)論，總結(jié)全文，給出作者的主要研究?jī)?nèi)容及其意義，并列舉了一些值得進(jìn)一步關(guān)注、解決的問題。 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容本文由六章組成，組織結(jié)構(gòu)安排如下：第一章是緒論，介紹低滲透性儲(chǔ)層產(chǎn)能方法分析的研究背景及目的，對(duì)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行回顧，并給出本文的主要研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)。由于當(dāng)前低滲透性油藏儲(chǔ)層物性差，單井產(chǎn)量低，開發(fā)難度大，成本高，穩(wěn)產(chǎn)困難，如何進(jìn)一步提高低滲透性油藏的采收率成為了亟待解決的重大課題。為了能夠?qū)Φ蜐B透儲(chǔ)層產(chǎn)能方法進(jìn)行有效的分析，還需要對(duì)低滲透油藏的開發(fā)特征、開發(fā)難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的了解，并針對(duì)當(dāng)前我國低滲透油田自身存在的問題進(jìn)行分析。為了提高低滲透油藏的產(chǎn)量和最終采收率，今后的努力方向?qū)⑥D(zhuǎn)向三次采油。過去我國石油天然氣探明儲(chǔ)量少，沒有富于的資源用作注氣，絕大多數(shù)油田采用注水開發(fā)方式。（2） 注水開采。為提高驅(qū)替效率，國外又發(fā)展起來了注氣、水氣交注、水氣混注、周期注水、周期注氣等。國外研究認(rèn)為，低滲透儲(chǔ)藏最好首先采用自然能量開采，盡量延長(zhǎng)無水開采、低含水開采期。因而國外發(fā)展起來了CO2加砂壓裂技術(shù)（又稱干式壓裂技術(shù)），最近出現(xiàn)了液態(tài)CO2井下配置加砂壓裂技術(shù)，超長(zhǎng)水平井技術(shù)取代壓裂縫技術(shù)等。他們認(rèn)為井網(wǎng)密度可以改善不連續(xù)油田的注水開發(fā)效果，提高采收速度和采收率。隨著世界能源形式的日益緊張，投入開發(fā)的低滲透油田的儲(chǔ)量占總油田儲(chǔ)量的比例越來越大。從國內(nèi)外油田的發(fā)展趨勢(shì)分析，那些發(fā)現(xiàn)較早、地質(zhì)構(gòu)造和地層條件不很復(fù)雜、開采相對(duì)較容易的中高滲透油田都已進(jìn)入中晚期開發(fā)。隨著各大盆地勘探程度的不斷加深，以及中、高滲透層為主的老油田逐漸進(jìn)入中、高含水期開采，低滲透油藏開發(fā)技術(shù)的重要性將日益增加。我國的低滲透油田儲(chǔ)量十分豐富，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國近年新探明的石油地質(zhì)儲(chǔ)量中，低滲透油田儲(chǔ)量約占三分之二。這些油田普遍含水量高，產(chǎn)量遞減速度快。如何高效開發(fā)低滲透油藏，提高采收速率和最終采收率、降低成本是低滲透油藏開發(fā)的核心和關(guān)鍵。其中Van Ererdingen提出，密井網(wǎng)是解決不連續(xù)油田采收率低的主要方法。（3） 水平井和多分支井開發(fā)低滲透油藏新技術(shù)。因?yàn)橛蜌鈱右坏┮娝?，穩(wěn)產(chǎn)難度就很大。國內(nèi)低滲透油藏開采方式：（1） 優(yōu)先利用天然能量開采。注夠水、注好水是對(duì)低滲透油田補(bǔ)充能量、穩(wěn)定產(chǎn)量的長(zhǎng)期根本保證。現(xiàn)在天然氣探明儲(chǔ)量大幅度增加，另外注水開發(fā)低滲透油田暴露出許多復(fù)雜問題，目前注氣開發(fā)越來越引起人們的注意和重視。其中比較廣泛應(yīng)用的是聚合物驅(qū)油法。因此，本文針對(duì)影響我國低滲透油田開發(fā)效果的主要因素，分析了有效開發(fā)我國低滲透油田的主要技術(shù)措施。因此要達(dá)到詳盡地分析低滲透儲(chǔ)層產(chǎn)能方法，必須分析能夠提高低滲透性油藏采收率的主要方法。第二章低滲透油藏的地質(zhì)特征描述，介紹低滲透油藏概念和界限，描述了國內(nèi)低滲透油田儲(chǔ)量分布和低滲透儲(chǔ)層的地質(zhì)特征。針對(duì)低滲透油田開發(fā)技術(shù)，本文的研究?jī)?nèi)容如下：（1） 通過查找國內(nèi)低滲透油田資料，分析了我國低滲透油藏的界限、分類及其儲(chǔ)量分布，并對(duì)我國低滲透油藏成因類型、地質(zhì)特征進(jìn)行描述。（4） 介紹了井網(wǎng)優(yōu)化、不穩(wěn)定注水開發(fā)、注空氣開發(fā)、微生物采油等有發(fā)展?jié)摿Φ拈_發(fā)技術(shù)。 低滲透油層上限以前，人們認(rèn)為滲透率基本不影響原油采收率。綜上所述，我們認(rèn)為，把低滲透油層上限定為50103μm2是比較恰當(dāng)?shù)?。圖22 大慶油田單位厚度采油量與滲透率關(guān)系曲線其實(shí)我國開發(fā)最早的延長(zhǎng)油田其油層（三疊系延長(zhǎng)統(tǒng)）103μm2~103μm2，經(jīng)過簡(jiǎn)單壓裂改造后，~。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)特征，按照油層平均滲透率可以進(jìn)一步把低滲透油田分為三類：一類儲(chǔ)層滲透率為10103μm2~50103μm2，稱為一般低滲透油田。開采方式及最終采收率與常規(guī)儲(chǔ)層相似，壓裂可進(jìn)一步提高其產(chǎn)能。103μm2~1103μm2，它屬致密低滲透儲(chǔ)層，稱為超低滲透油田。上述分類主要是按油層基質(zhì)巖塊滲透率考慮，若油層存在裂縫，其有效滲透率和生產(chǎn)能力可能會(huì)有變化和提高，不一定按上述界限分類，需進(jìn)行雙重介質(zhì)的專門研究。（2） 低滲透儲(chǔ)層中特低滲透及超低滲透儲(chǔ)量占較大的比例根據(jù)滲透率大小，低滲透油藏可以分為三類：一般低滲透油田，其儲(chǔ)量占53%；特低滲透油田，%；超低滲透油田，%。從具體沉積環(huán)境分析，低滲透儲(chǔ)層主要有以下幾種成因類型和特點(diǎn)[5]。例如新疆克拉瑪依油田二疊系夏烏爾禾組洪積扇礫巖儲(chǔ)層、甘肅老君廟M層沖擊扇儲(chǔ)層和大港油田馬西深層湖底扇重力流沉積等都屬于近源沉積的低滲透油層。如吉林新民、新廟油田的扶、揚(yáng)油層為濱淺湖相水下三角洲沉積。小于10%的占7%，大于20%的占13%。（3） 飽和度通常情況下，儲(chǔ)層流體飽和度與滲透率關(guān)系比較密切，隨著滲透率的降低，束縛水飽和度不斷增高，含油飽和度不斷降低，見圖23所示。例如大港馬西深層、中原文東鹽間層等低滲透油藏，因?yàn)楹投却?、原油性質(zhì)好，原始含油飽和度達(dá)到65%~72%。蒙脫石具有很高的吸水膨脹性，遇淡水時(shí)發(fā)生水化膨脹，體積可以增大20~25倍，嚴(yán)重堵塞儲(chǔ)層孔隙，降低滲透率。綠泥石含鐵、鎂量高，遇酸容易溶解，釋放出鐵、鎂離子沉淀物，堵塞孔隙，損害油層。構(gòu)造縫就其力學(xué)性質(zhì)而言，即有張裂縫，又有剪裂縫，其中張裂縫對(duì)油藏注水開發(fā)影響最大。裂縫密度的另一表達(dá)方式稱間距，為兩條裂縫間的垂直距離。一般層厚越大，裂縫密度越小，反之增大，見圖24所示。如果從巖心上無法直接測(cè)量，一般用相近露頭測(cè)量辦法進(jìn)行大概推斷。我國裂縫切深一般小于2m，少數(shù)可達(dá)10m以上（如：新疆小拐油田）。我國裂縫寬度一般在十幾到幾十μm之間。我國裂縫孔隙度一般都小于1%。一般將傾角大于600的稱為高角度縫，600~400的為中斜縫，小于400的稱低角縫。注水井注指示劑和油井見水判別法是比較直接可靠的實(shí)測(cè)方法。①張開縫。這種縫在地下為閉合狀態(tài)，沒有開度，縫面新鮮，沒有油跡。（1） 自然產(chǎn)能低、生產(chǎn)壓差大、壓裂后增產(chǎn)幅度較大由于低滲透油田巖性致密、孔喉半徑小、滲流阻力大，因而導(dǎo)致油井自然產(chǎn)能低、生產(chǎn)壓差大。根據(jù)對(duì)國內(nèi)一部分低滲透油田的統(tǒng)計(jì)，在依靠天然能量開采階段，產(chǎn)油量的年遞減率一般在25%~45%之間，最高達(dá)到60%；地層壓力下降幅度很大，每采出1%的地質(zhì)儲(chǔ)量，~。注采井距偏大、油層連通性差，則注水井的能量難以傳遞，致使注水井井底附近壓力很高。這樣井的指示曲線是斜率增大，表示吸水指數(shù)下降。圖32老君廟M層注水見效時(shí)間與注采井距關(guān)系，可以看出注采井距為200m時(shí)，見效時(shí)間為4個(gè)月左右；井距為300m，見效時(shí)間為6個(gè)月左右；井距增大到400m時(shí)，見效時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)到9個(gè)月以后。注水井指示曲線存在拐點(diǎn)，超過拐點(diǎn)壓力（即地層破裂或裂縫張開的壓力）吸水量急劇增大，為了防止裂縫的水竄現(xiàn)象，實(shí)際注水壓力要嚴(yán)格控制在拐點(diǎn)壓力以下。但低滲透油田由于滲流阻力大，能量消耗多，繼續(xù)加大生產(chǎn)壓差的潛力很小。根據(jù)這一規(guī)律，對(duì)低滲透油田在無水期和中、低含水期應(yīng)多采油。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注水井套管損壞遠(yuǎn)比油井嚴(yán)重。 影響我國低滲透油田開發(fā)效果的主要因素（1） 油層孔喉細(xì)小、比表面積大、滲透率低低滲透油層以?。ㄎ⑿。┛紫?、細(xì)（微細(xì)）喉道為主，平均孔隙直徑為26~43μm，~，比表面積2~20m2/g。（3） 彈性能量小，利用天然能量方式開采其壓力和產(chǎn)量下降快低滲透油田由于儲(chǔ)層連通性差、滲流阻力大，一般邊、底水都不活躍，彈性能量很小。低滲透油層注水井不僅吸水能力低，而且啟動(dòng)壓力高，注水井附近地層壓力上升很快，甚至井口壓力和泵壓達(dá)到平衡而停止吸水。（5） 油井見水后產(chǎn)液指數(shù)大幅度下降由于油水黏度比和巖石潤(rùn)濕性等多種因素的影響，低滲透油井見水后產(chǎn)液指數(shù)大幅度下降。這類油田注水井吸水能力高，沿裂縫方向的油井水竄、水淹現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此，開發(fā)方案必須考慮地應(yīng)力的作用和影響。（2） 確定合理井網(wǎng)布署方案。這樣不僅大大加快開采速度，而且還大幅度地提高采收率。（4） 采用總體壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施技術(shù)。（5） 早期注水保持地層壓力。對(duì)異常高壓和彈性能量大的油田，開始可利用天然能量開采，待地層壓力降到靜水柱壓力或飽和壓力附近時(shí)再注水。因而在低滲油田開發(fā)中要十分重視機(jī)械采油工作，不斷加大抽油深度，保持降黏防蠟，提高抽油泵效。火燒山油藏分為四個(gè)層系投入開發(fā)，每個(gè)層系一套井網(wǎng)，油藏天然能量主要為彈性驅(qū)和溶解氣驅(qū)，由于油藏壓力系數(shù)低，地飽壓差小，油井自噴能力差，采油方式立足于機(jī)械采油，并采取了早期注水保持壓力開采。由于水淹、水竄嚴(yán)重，致使油田很快進(jìn)入中高含水期，%。對(duì)儲(chǔ)集層分類的目的是有針對(duì)性的、尋找適合不同開采特點(diǎn)的開采方針和開采技術(shù)。尤其是H2層在停注區(qū)調(diào)剖后復(fù)注效果更加明顯。高導(dǎo)流裂縫發(fā)育區(qū)的高含水井則采用DKD1堵水技術(shù)，有效率100%，井均增油189t；%，井均增油319t，雖然增油幅度不大，但成功率較高，而且這部分井都是前期堵劑措施后效果不明顯的，所以對(duì)油田的意義較大。（4） 酸化技術(shù)研究%，104t，井均累計(jì)增油677t，井均有效天數(shù)216d。%%，新增可采儲(chǔ)量213104t，提高了油田的整體效益。 儲(chǔ)層特征以塔河油田為例分析碳酸鹽巖低滲透油藏的開發(fā)技術(shù)。其中以裂縫—溶洞型儲(chǔ)集性能最好，而裂縫型發(fā)育最普遍。塔河油田屬于正常的溫度、壓力系統(tǒng)，地層溫度為1250C。古近地表巖溶儲(chǔ)集帶分布在近古風(fēng)化殼，依據(jù)現(xiàn)代巖溶地貌的研究成果，可形成峰叢洼地、峰叢谷地、峰林洼地、峰林盆地、溶丘洼地和溶丘谷地等地貌類型川。（2） 開發(fā)井網(wǎng)與井距塔河油田儲(chǔ)集體分布與巖溶洞穴的發(fā)育密切相關(guān)，而洞穴在平面上的分布不均勻，垂向上又有分帶。統(tǒng)計(jì)該區(qū)19口井的數(shù)據(jù)，其中14口井發(fā)育有溶洞，~11m，溶洞直徑為2~32m。依據(jù)該區(qū)油藏?cái)?shù)值模擬結(jié)果，其天然能量的采收率為14%~20%。油藏?cái)?shù)值模擬研究結(jié)果表明，在油田開發(fā)后期注水可提高采油速度和年產(chǎn)油量。塔河油田奧陶系碳酸鹽巖巖溶—縫洞型油藏儲(chǔ)集體類型為縫洞型，由于油藏底水分布不均一，只有通過井?dāng)?shù)的增減來優(yōu)化采油速度，使油藏(或縫洞單元)在開發(fā)中達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大值。其開發(fā)特點(diǎn)如下[12]：（1） 油井投產(chǎn)初期產(chǎn)能高，但下降快。（2） 高壓注水下，水井吸水狀況良好，油井見效明顯。（4） 油井見效后產(chǎn)量有所回升，但含水上升快，穩(wěn)產(chǎn)期短，遞減大。統(tǒng)計(jì)56口見效井，日產(chǎn)油量下降到1613t/d，%，%。文東油田儲(chǔ)層地應(yīng)力測(cè)試表明：在高壓注水（井口壓力35MPa左右）時(shí)形成人工裂縫，該裂縫與大斷層走向基本垂直，油田也存在天然裂縫，其走向與大斷層近似平行。三套不同壓力系統(tǒng)，適應(yīng)于不同油層及油藏不同開發(fā)階段，對(duì)保持油層壓力、維護(hù)油藏合理開發(fā)、減緩油田產(chǎn)量遞減起了決定性作用。此外，文東油田油井套管內(nèi)徑大部分是118mm，大排量的電泵無法下入，排量小的電泵達(dá)不到放大生產(chǎn)壓差的要求，就文東深井、高溫、高油氣比的特點(diǎn)而言也不適應(yīng)用電潛泵提液。為了解決以上問題，改善文東油田開發(fā)效果，近年來先后開展了分井注水、細(xì)分層系調(diào)整等試驗(yàn)。，104t。5 提高油田采收率技術(shù) 井網(wǎng)優(yōu)化 井網(wǎng)密度與采收率的關(guān)系為了開發(fā)好低滲透油田（包括發(fā)育裂縫的油田），必須對(duì)開發(fā)井網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)合理的布置，確定經(jīng)濟(jì)合理的井網(wǎng)密度，這是低滲透油田開發(fā)的首要任務(wù)之一。在井距一定的條件下，滲透率越低，滲流阻力越大，質(zhì)點(diǎn)流人井底所需的時(shí)間越長(zhǎng)，滲流距離對(duì)滲流時(shí)間的影響越顯著，對(duì)油田開發(fā)效果的影響越大。由于低滲透油層滲透率低，導(dǎo)壓能力差，生產(chǎn)能力低，加上非均質(zhì)性嚴(yán)重和油層連續(xù)性差，一般認(rèn)為低滲透油田宜采用正方形井網(wǎng)面積注水系統(tǒng)。國內(nèi)外已投人開發(fā)的大多數(shù)（特）低滲透油田都伴有裂縫發(fā)育。圖51 正方形反九點(diǎn)法面積注采井網(wǎng)調(diào)整示意圖圖52 矩形、菱形扁反九點(diǎn)法及五點(diǎn)法注采井網(wǎng)在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)裂縫性油田的油層結(jié)構(gòu)特征和滲流規(guī)律，提出裂縫性砂巖油田注水開發(fā)井網(wǎng)布署的基礎(chǔ)原則是“平行裂縫方向布井和注水”，注水井排方向應(yīng)平行于主要裂縫發(fā)育方向，注水驅(qū)油方向應(yīng)垂直于裂縫方向，這樣可以最大限度地避免注入水向生產(chǎn)井竄進(jìn)和暴性水淹現(xiàn)象，以提高水驅(qū)油效果。表51 低滲透油田開發(fā)井布署參考表裂縫發(fā)育程度特低滲透較低滲透一般低滲透中低滲透無裂縫井、排距(mm)井密（口/km2）—150