營11低滲透油藏高效開發(fā)技術(shù)及應(yīng)用

摘要：低滲透油田的有效開發(fā)將是當(dāng)前及今后的一項(xiàng)重要任務(wù)。文章以勝利油區(qū)東辛油田營11低滲透油藏為例，分析了開發(fā)過程中存在的問題，提出了低滲透油藏的高效開發(fā)必須以低滲透油藏油氣滲流理論為指導(dǎo)，以精細(xì)油藏地質(zhì)和剩余油分布規(guī)律及開發(fā)潛力為基礎(chǔ)，以井網(wǎng)精細(xì)加密調(diào)整完善為核心，優(yōu)化直井井網(wǎng)、水平井井網(wǎng)的井網(wǎng)形式和井距，優(yōu)選儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)，配套全程的油層保護(hù)，精細(xì)注采調(diào)整技術(shù)，達(dá)到全面改善低滲透油藏開發(fā)效果、提高采收率的目的。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏；滲流理論；地應(yīng)力；井網(wǎng)加密；水平井；壓裂

中圖分類號(hào)：TE348 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—8937（2012）23—0009—02

隨著油田開發(fā)的不斷深入，低滲透油田開發(fā)地位越來越重要，因此低滲透油田的有效開發(fā)將是當(dāng)前及今后的一項(xiàng)重要任務(wù)。由于低滲透油藏中孔喉結(jié)構(gòu)致密，存在啟動(dòng)壓力，流體在孔隙中的流動(dòng)能力弱，開發(fā)難度較大。

勝利油區(qū)東辛油田營11油藏平均滲透率31.8×10—3 μm2，含油面積10.2 km2，地質(zhì)儲(chǔ)量1248×104 t。1964年12月投入開采以來，經(jīng)歷了五個(gè)開發(fā)階段，第一階段為1964年到1984年的勘探試采階段，該階段相繼投產(chǎn)了三口油井，累采油13.54×104 t；第二階段為1984年到1989年的500 m井距反九點(diǎn)井網(wǎng)全面注水開發(fā)階段；第三階段為1989年～1995年的350 m井距五點(diǎn)法井網(wǎng)注水開發(fā)階段；第四階段為1996年～2004年的250 m×350 m五點(diǎn)法井網(wǎng)結(jié)合東西排狀注水開發(fā)階段；第五階段為從2005年到目前的 210 m×250 m五點(diǎn)法井網(wǎng)結(jié)合東西排狀井網(wǎng)注水開發(fā)階段。目前采用一套層系開采，采出程度17.7%，標(biāo)定采收率25.7%。

根據(jù)儲(chǔ)層物性差異，將營11低滲透油藏分為三個(gè)區(qū)：北區(qū)滲透率為40×10—3 μm2，南區(qū)滲透率為20—40×10—3 μm2，西區(qū)滲透率小于20×10—3 μm2。各區(qū)儲(chǔ)層物性不同，井網(wǎng)井距及開發(fā)方式不同，因此選擇營11油藏為例，開展低滲透油藏開發(fā)技術(shù)研究，對(duì)于提高低滲透油藏開發(fā)水平有重要的指導(dǎo)意義。

1 低滲透油藏開發(fā)中存在的主要問題

通過對(duì)營11油藏開發(fā)中存在的問題進(jìn)行總結(jié)分析，認(rèn)為開發(fā)中存在的主要問題包括：對(duì)全區(qū)的地應(yīng)力方向認(rèn)識(shí)不準(zhǔn)確；電測(cè)解釋滲透率與巖心解釋滲透率相差很大，含水飽和度解釋不準(zhǔn)確；單井自然產(chǎn)能低；開發(fā)過程中地層壓降大，液面深，泵效低；吸水能力較差且平面差異較大。

2 低滲透油藏改善開發(fā)效果主要技術(shù)

根據(jù)營11油藏開發(fā)中存在的主要問題，開展針對(duì)性研究，提出了以下主要開發(fā)技術(shù)。

2.1 精細(xì)油藏地質(zhì)及地應(yīng)力分布規(guī)律研究

長期以來營11油藏一直以一套砂體整體開發(fā)，為了滿足精細(xì)開發(fā)的需要，開展了精細(xì)地層對(duì)比與劃分，將該砂體劃分為1～5號(hào)5個(gè)小層，3個(gè)隔層，其中2號(hào)小層為主力層，層內(nèi)每個(gè)韻律層的物性和巖性相對(duì)均一，又將2號(hào)小層劃分為四個(gè)韻律層，三個(gè)夾層。在此基礎(chǔ)上，開展了儲(chǔ)層的分布特征研究。

根據(jù)雙井徑傾角測(cè)井、裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)、示蹤劑測(cè)試結(jié)果的分析表明，營11油藏最大主應(yīng)力方向?yàn)榻鼥|西向，但在砂體邊部有變化。

2.2 精細(xì)剩余油分布，明確調(diào)整潛力

采用精細(xì)油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)研究剩余油分布規(guī)律。為了使模擬結(jié)果能充分體現(xiàn)沉積微相、微構(gòu)造等各種地質(zhì)因素對(duì)地下油水分布的控制和影響，在模型網(wǎng)格劃分時(shí)，平面和縱向上盡可能細(xì)分。在精細(xì)地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，精細(xì)歷史擬合，明確剩余油分布規(guī)律。根據(jù)各層剩余儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)，認(rèn)為非主力層1、4、5號(hào)層零星分布，主力層2、3號(hào)是今后開發(fā)的潛力層。

采用Arps產(chǎn)量遞減法和流管法對(duì)各區(qū)的可采儲(chǔ)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)到含水98%時(shí)北區(qū)、南區(qū)、西區(qū)的最終采收率分別為35.2%、29.5%、25.7%，與目前各區(qū)采出程度26.2%、18.6%、18.1%相比，各區(qū)仍有較大的開發(fā)潛力。

2.3 合理加密完善井網(wǎng)，建立有效驅(qū)動(dòng)體系

低滲透油藏注水井啟動(dòng)壓力高，注水壓力上升快，注水效果差。因此以低滲透油藏滲流機(jī)理為基礎(chǔ)，確定合理的井網(wǎng)井距，建立有效的驅(qū)動(dòng)體系。結(jié)合營11油藏的實(shí)際地質(zhì)資料和物性參數(shù)，計(jì)算得到不同滲透率與極限控制半徑的關(guān)系，進(jìn)而確定不同滲透率下的合理極限井距：北區(qū)理論極限井距350 m，注采井網(wǎng)常規(guī)開發(fā)；南區(qū)理論極限井距300 m， 適當(dāng)規(guī)模壓裂開發(fā)；西區(qū)理論極限井距120 m，整體壓裂改造，小井距開發(fā)。

2.4 深化水平井開發(fā)技術(shù)，提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度

國內(nèi)外大量油田開發(fā)實(shí)踐表明，水平井布井方式與地應(yīng)力及裂縫方向關(guān)系是個(gè)至關(guān)重要的問題。確定了合理的壓裂水平井開發(fā)井網(wǎng)方式是直井與水平井聯(lián)合矩形反五點(diǎn)；水平段方向垂直于最大主地應(yīng)力和裂縫方向；特低滲透藏合理水平段長度為400～500 m；特低滲透油藏水平井井距及直井井排與水平井井排的排距分別為300 m左右和150 m左右，較低滲透油藏和一般低滲透油藏適當(dāng)加大；水平段人工裂縫密度為0.6～0.8條/100 m左右；裂縫穿透率為裂縫方向井距的60%左右。

2.5 優(yōu)化壓裂改造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)

水平井壓裂在低滲透油氣田開發(fā)方面有著重要的應(yīng)用。目前營11已投產(chǎn)的三口水平井以篩管完井為主，考慮使用水力噴射分段壓裂和封隔器分段壓裂技術(shù)。

對(duì)于老井重復(fù)改造技術(shù)，推廣應(yīng)用人工暫堵轉(zhuǎn)向壓裂技術(shù)，該技術(shù)在壓裂過程中實(shí)時(shí)加入暫堵劑，以暫堵老縫或已加砂縫，通過破裂壓力、裂縫延伸壓力的變化使流體發(fā)生轉(zhuǎn)向，從而造出新縫。

2.6 精細(xì)注采調(diào)整，全程配套油層保護(hù)技術(shù)

①不穩(wěn)定注水技術(shù)。在低滲透油藏的開發(fā)中積極采用不穩(wěn)定注水技術(shù)可以在地層中造成不穩(wěn)定的壓力狀態(tài)，加快毛管滲吸過程和增加滲吸深度。不穩(wěn)定注水的毛管效應(yīng)能夠促進(jìn)水從較小孔隙中把油驅(qū)替到較大孔隙中，從而達(dá)到控水穩(wěn)油，提高采收率的目的。

②小泵深抽采油技術(shù)。由于營11油藏儲(chǔ)層物性差，注不進(jìn)水，地層壓降大，目前總壓降為23.63 MPa，導(dǎo)致地層能量不足。積極發(fā)展小泵深抽采油技術(shù)，增加泵掛深度，提高泵效。

③配套油層保護(hù)技術(shù)。儲(chǔ)層傷害可能發(fā)生在鉆井、固井、完井、試油、采油、注水、壓裂、酸化等各個(gè)環(huán)節(jié)。一個(gè)環(huán)節(jié)中可能會(huì)發(fā)生多種類型傷害，同一種傷害也可能在不同的環(huán)節(jié)中出現(xiàn)，表現(xiàn)出不同的傷害程度。因此應(yīng)針對(duì)具體儲(chǔ)層和具體的作業(yè)過程開展儲(chǔ)層保護(hù)研究。

④提高注入水水質(zhì)，增加地層能量。為解決注入水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)問題，營11注水站目前正在安裝精細(xì)水處理裝置，該裝置正常運(yùn)行后，預(yù)計(jì)水質(zhì)可以達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 技術(shù)應(yīng)用及效果

根據(jù)以上研究成果，設(shè)計(jì)了營11低滲透油藏的開發(fā)調(diào)整方案，并逐步實(shí)施，油藏開發(fā)效果得到明顯改善。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，注水壓力下降。經(jīng)過水質(zhì)處理，營11油藏水質(zhì)含油量由72.8 mg/L下降到1.74 mg/L，懸浮物含量由33 mg/L下降到2 mg/L，注水水質(zhì)得到明顯改善，注水壓力明顯下降，由27 MPa下降到24 MPa。

②砂體邊部裂縫方向得到優(yōu)化。對(duì)砂體邊部，充分結(jié)合監(jiān)測(cè)資料，確定裂縫發(fā)育方向。測(cè)試結(jié)果表明，裂縫在南東方向比較發(fā)育。

③井網(wǎng)優(yōu)化效果取得成效。從2011年開始實(shí)施井網(wǎng)優(yōu)化，已經(jīng)轉(zhuǎn)注了8口井，涉及6個(gè)注采井組，其中13口井取得了顯著的成效。日液量由治理前的110.8 m3增加到172.6 m3。日油量由治理前的80.3 m3增加到110.4 m3，動(dòng)液面增加為1 528 m。

4 結(jié) 論

①低滲透油藏高效開發(fā)的關(guān)鍵是在儲(chǔ)層非均質(zhì)性分布和地應(yīng)力發(fā)育方向確定的基礎(chǔ)上，優(yōu)選合理的井網(wǎng)井距，建立有效的驅(qū)動(dòng)體系。

②低滲透油藏發(fā)育天然裂縫和人工壓裂裂縫，井網(wǎng)與裂縫方向的匹配關(guān)系決定了油藏的開發(fā)效果。營11油藏針對(duì)各區(qū)特征積極探索研究井網(wǎng)調(diào)整形式與主應(yīng)力的匹配關(guān)系，同時(shí)優(yōu)化壓裂井網(wǎng)，保障了油藏的開發(fā)效果。

③低滲透油藏本身?xiàng)l件差，而且在開發(fā)過程中容易受到污染。在營11油藏的開發(fā)過程中，采用了高效壓裂技術(shù)、全程油層保護(hù)技術(shù)和精細(xì)注水技術(shù)，為改善開發(fā)效果提供了保障。

④營11低滲透油藏在開發(fā)過程中采用的高效開發(fā)技術(shù)對(duì)相似油藏的開發(fā)具有借鑒意義。

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