【導(dǎo)讀】中國低滲透油氣資源豐富，具有很大的勘探開發(fā)潛力。近20年來，在低滲透砂巖、海相碳酸鹽巖、火山巖勘探方面取得了很大發(fā)現(xiàn)，形成了國際一流的開發(fā)配套技術(shù)。多分支井技術(shù)、地震裂縫成像和裂縫診斷技術(shù)、新型壓裂技術(shù)、注氣提高采。收率等新技術(shù)快速發(fā)展，發(fā)達(dá)國家低滲透油氣田勘探開發(fā)技術(shù)日趨成熟。

　　

【正文】 見，注氣法適用于 80%的低滲透油藏。而在美國，注氣采油法在提高采收率中排第二位，僅次于熱力采油。從 19881998年，利用注氣法增產(chǎn)的產(chǎn)量占總增產(chǎn)量的比例由 ％ 上升到 ％ ，而設(shè)計(jì)數(shù)由 %增加到 ％ 。 我國發(fā) 展注氣較慢，原因在于：① 對于多數(shù)油田而言，氣源緊張，不可能用來大量注氣；② 原油含蠟多，密度和粘度都比較高，絕大多數(shù)油藏原油粘度大于５ mPa s ，注氣后由于不利的流度比、氣竄和重力差異比較嚴(yán)重，波及系數(shù)不高，而且難于混相，需要研究的問題較多。因此注氣混相驅(qū)和非混相驅(qū)一直未能很好地開展起來，但近十幾年有所改變。 1998年，全國開展了三次采油潛力的二次評價(jià)工作，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，適合于注氣（ CO2）混相驅(qū)的地質(zhì)儲量在 108t以上，占參評石油地質(zhì)儲量的 ％ ，與水驅(qū)相比，平均可提高采收率 ％ ，增加可采儲量 108t。因此，要改變單一的注水開發(fā)模式，因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效地發(fā)展多種提高采收率技術(shù)，這就迫切地要求我們對注氣混相和非混相驅(qū)技術(shù)予以足夠的重視和必要的關(guān)注。 結(jié)合我國實(shí)際情況，與傳統(tǒng)的注水開發(fā)方式相比，注氣開發(fā)方式的有利因素可以歸納如 下：① 吸氣能力強(qiáng)，并且能夠保持穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)注采平衡；② 注氣流壓低于注水流壓，有利于避免裂縫張開，防止產(chǎn)生竄進(jìn)現(xiàn)象；③ 無水質(zhì)問題，可避免一整套比較復(fù)雜的處理水質(zhì)的工藝流程設(shè)備；④ 因水質(zhì)腐蝕和泥巖膨脹而造成的套管損壞問題較輕 ，報(bào)廢井較少；⑤ 油井見注入氣的情況比見注入水的情況簡單，比較容易管理。 低滲透油氣藏的井網(wǎng)部署 目前，我國低滲透油藏儲量占總儲量 40%左右，是未來開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從已開發(fā)的低滲透油田看，開發(fā)效果差異大，根源是低滲透油藏具有其特殊性，對注水開發(fā)井網(wǎng)的部署極為敏感。如果注采井網(wǎng)布置合理，能見到好的注水效果，否則，很難達(dá) 15 到方案預(yù)期效果。 井網(wǎng)部署介紹 低滲透油藏開發(fā)井網(wǎng)部署大體上經(jīng)歷了 3 個(gè)階段：初期沿用中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng)，中期將注采井網(wǎng)與儲層裂縫系統(tǒng)進(jìn)行了初步優(yōu)化，井排 方向與裂縫方向錯(cuò)開一定角度。目前階段采用注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng)，或者是排距、井距不等的注水井排平行于裂縫系統(tǒng)的矩形井網(wǎng)。 低滲透油藏開發(fā)初期，對滲流特征認(rèn)識不充分等，采用了中高滲透油藏的開發(fā)井網(wǎng)，造成了注水受效差、注采比高、產(chǎn)量遞減、自然遞減率高等問題。例如，龍虎泡高臺子層，儲層孔隙度為 %，空氣滲透率為 103μ m2，采用 300m 300m 正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng)，注水開發(fā) 4 年，累積注采比達(dá)到 ，單井日產(chǎn)油由 到 ，地層壓力由 下降到 ，自然遞減率高達(dá) %，由此可見，注采井間無法建立有效的驅(qū)動壓力體系。 局部區(qū)域天然微裂縫較為發(fā)育的新肇油田，采用 300m 300m正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng)，注水井排方向沿東西部署，與裂縫走向平行。注水開發(fā) 4 年，注水井排方向油井水淹比例高達(dá) %[8]。 在低滲透油藏開發(fā)實(shí)踐中，逐漸認(rèn)識到井網(wǎng)對開發(fā)效果影響較大，中期將注采井網(wǎng)與儲層裂縫進(jìn)行了初步優(yōu)化，井排方向與裂縫方向錯(cuò)開 45o。井網(wǎng)延遲了 注水井排油井見水時(shí)間，開發(fā)狀況有所改善，但是注水井沿裂縫方向與錯(cuò)開的生產(chǎn)井仍可形成水線，所以水淹速度仍很快，且難以調(diào)整。例如安塞油田坪橋區(qū)和王窯區(qū)開發(fā)初期，以 250m～ 300m 正方形反九點(diǎn)法井網(wǎng)投入開發(fā)，井排方向與裂縫走向錯(cuò)開 45o。由于裂縫較發(fā)育，致使裂縫兩側(cè)壓力差異較大。 針對低滲透油藏開發(fā)基本特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，提出注水井排方向與裂縫方向平行的菱形反九點(diǎn)法井網(wǎng)。 合理井網(wǎng)的探討 [9] 16 低滲透油藏由于儲層致密，實(shí)現(xiàn)有效注水開發(fā)往往與裂縫 密切相關(guān)，由于油藏本身發(fā)育裂縫，致使基質(zhì)和裂縫滲透率之間存在強(qiáng)烈差異和各向異性。從兩個(gè)方面對低滲透油藏開發(fā)合理井網(wǎng)分析。 （ 1）為盡量避免油水井發(fā)生水竄，必須要考慮沿裂縫線性注水，即注水井排與裂縫走向一致，這樣因?yàn)樽⑺g存在裂縫很快形成水線。注水井之間沿裂縫拉成水線后，隨著注水量的不斷增加，注入水會逐漸形成水墻而把基質(zhì)里的油驅(qū)替到油井中去，這樣可防止油井發(fā)生暴性水淹，并獲得較大的波及面積。 （ 2）注水井井距一般應(yīng)大于油井井距，也應(yīng)大于注水井與油井之間的排距。在沿裂縫線性注水情況下，若注水壓力稍高于巖石破 裂壓力，裂縫可保持開啟狀態(tài)，在強(qiáng)烈的滲透率級差和各向異性作用下，注水井排很快拉成水線，若井排距差異不大，注水能力富余而油井見效又不明顯。若采用注水井井距大于油井井距和排距的不等距井網(wǎng)，則注水井能力充分發(fā)揮注水能力，油井又可以比較明顯見到注水效果，從而使油井保持較高的產(chǎn)能。 根據(jù)以上分析，低滲透油田開發(fā)合理井網(wǎng)應(yīng)該是不等井距的沿裂縫線性注水井網(wǎng)。采用這種井網(wǎng)不僅能獲得較高的產(chǎn)量，同時(shí)由于注水井距加大使總井?dāng)?shù)比正方形井網(wǎng)少，保持了較高的油水井?dāng)?shù)比，獲得了較好的開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。 部署合理井 網(wǎng)的建議 低滲透油田取得好的開發(fā)效果，一般要使水驅(qū)控制程度達(dá) 70%以上。由于低滲透油藏沉積條件和儲層物性差，導(dǎo)致砂體發(fā)育連續(xù)性差和油水關(guān)系復(fù)雜，給注采井網(wǎng)部署增加了難度。只有對斷層及微幅度構(gòu)造的識別和預(yù)測提高，深化區(qū)域沉積和構(gòu)造發(fā)育史的研究，才能為準(zhǔn)確預(yù)測砂體發(fā)育狀況和地應(yīng)力方向奠定基礎(chǔ)。 不等井距線性注水井網(wǎng)由于注水井排與采油井排距比井距小，因而裂縫方向即便是相差很小的角度，也會造成水竄，所以采用布井方案的前提是必須準(zhǔn)確搞清裂縫的方向 。獲得的裂縫的方向都是有限個(gè)“點(diǎn)”的數(shù)據(jù)，要獲得某一區(qū)域平面上主應(yīng)力方向分布一般借助數(shù)值模擬技術(shù)或是采用地應(yīng)力方向的內(nèi)插和外推方法 [10]。 17 不等井距線性注水井網(wǎng)的井距和排距的大小主要取決于基質(zhì)滲透率和裂縫滲透率的比值。因此，應(yīng)在綜合考慮油井產(chǎn)能、油藏埋藏深度、油層和隔層分布及油藏基質(zhì)滲透率大小情況下做出壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)，在壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上確定出基質(zhì)滲透率和裂縫滲透率比值。 合理的注采井排距必須建立有效的驅(qū)替壓力系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明 ，低滲透儲層中油氣水流體具有非達(dá)西流特征，存在啟動壓力梯度。在注水開發(fā)過程中，要保證油層中任意點(diǎn)驅(qū)動壓力梯度均大于啟動壓力梯度，才能建立起有效的注采驅(qū)動壓力體系 。 第三章 總結(jié) （ 1） 低滲透油田數(shù)量眾多 ， 儲藏著豐富的油氣資源 ， 美國、俄羅斯、加拿大等產(chǎn)油國都發(fā)現(xiàn)了大量的低滲透油田。 （ 2） 低滲透油氣田開發(fā)成熟技術(shù)有注水、壓裂、注氣等技術(shù) ， 小井眼技術(shù)、水平井、多分支井技術(shù)和 CO2泡沫酸化壓裂新技術(shù)應(yīng)用 ， 較大幅度地提高了單井產(chǎn)量 ， 實(shí)現(xiàn)了低滲透油田少井高產(chǎn)和降低成本的目的。 （ 3） 儲層精細(xì)描述和保護(hù)油氣層是 開發(fā)低滲透油氣田的關(guān)鍵。多分支井技術(shù)、地震裂縫成像和裂縫診斷技術(shù)、新型壓裂技術(shù)、注氣提高采收率等新技術(shù)快速發(fā)展。 （ 4） 世界低滲透油氣田勘探開發(fā)方興未艾。發(fā)達(dá)國家低滲透油氣田勘探開發(fā)技術(shù)日趨成熟。 （ 5） 通過對世界低滲透油氣田勘探開發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行研究 ， 可實(shí)現(xiàn)低滲透油氣田資源優(yōu)化利用 ， 改善勘探開發(fā)效果 ， 為低滲透油氣資源的高水平、高效益勘探開發(fā)和可持續(xù)發(fā)展提供理論及實(shí)踐依據(jù)。 為了高效開發(fā)滲透油氣藏起得較好的經(jīng)濟(jì)效益滲透油氣開發(fā)向著應(yīng)用保護(hù)油層為主的小井眼、水平井、多分支井、欠平衡鉆井、低密度鉆井液及大型水力壓 裂技術(shù)開發(fā)低滲透油氣田。小井眼技術(shù)、水平井技術(shù)和 CO2泡沫酸化壓裂新技術(shù)應(yīng)用較大幅度的 18 提高了單井產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了低滲透油田少井高產(chǎn)和降低成本的目的。密井網(wǎng)、油藏保護(hù)、水力壓裂、水平井、多分支井開發(fā)技術(shù)和小井眼開發(fā)技術(shù)為低滲透油田開發(fā)的技術(shù)方向。 致謝 19 參考文獻(xiàn) [1] 張志強(qiáng) ， 鄭軍衛(wèi) . 低滲透油氣資源勘探開發(fā)技術(shù)進(jìn)展 . 地球科學(xué)進(jìn)展 2020， 24（ 8） [2][3] 方朝亮，劉克雨 ．世界石油工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢．北京：石油工業(yè)， [4] 周金葵，李效新 ．鉆井工程．北京：石油工業(yè)， [5] 孫樹強(qiáng) ．保護(hù)油氣層技術(shù)．東營：中國石油大學(xué) 2020 [6] 吳艷梅．精細(xì)油藏描述在水平井開發(fā)中的應(yīng)用 [D]．北京：中國石油大學(xué) 2020． [7] 胡書勇，唐術(shù)華，赫存玲，陳文武 . 吐哈油田注水開發(fā)過程中的地層損害因素分析[J].吐哈油氣，第 8 卷第 1 期 2020 年 . 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