楊霄霞(遼河油田遼興油氣開發公司, 遼寧 盤錦 124010)
探析低滲透油田注水開發的生產特征及影響因素
楊霄霞(遼河油田遼興油氣開發公司, 遼寧 盤錦 124010)
低滲透油田在開發過程中往往采用注水的方法提高采收率,低滲透油藏的基本特征是隨著注水壓力的提高,油井供液不足,導致采油量下降,采油的速度就會相應地降低。通常,在增產措施不理想的情況下,往往會增加注水量,但油井的產油量依然會呈下降趨勢。本文主要對低滲透油田注水開發的生產特征及影響因素進行了研究。
油田;低滲透;注水開發;生產特征;影響因素
在我國油氣資源中,低滲透油藏占有非常重要的地位。低滲透油田在開發過程中,往往采用提高注水壓力的方法來提高注水量和注采壓差。雖然高壓注水能在一定程度上增加注水量,但不能改變注水量降低和相應生產井產液量下降的問題。因此,筆者結合自身工作經驗對低滲透油田注水開發的生產特征以及所存在的影響因素進行了分析。
(1)低滲透油田注水開發中的油水兩相滲流 其一,通常情況下,低滲透油井中具有較高的含水飽和度,殘余油的含水飽和度相對比較低。兩者流動的過程中,由于流動的區域范圍有限,如果采用注水的方法對低滲透油井進行開發,油田開發效率就會比較低。
其二,低滲透油井的含水飽和度不斷提升,油相的滲透率也會快速下降,水相的滲透率則會有所提升,當殘余油飽和度達到一定值時,水相滲透率也會下降。隨著共滲點的降低,滲流就會受到阻礙。這樣就會導致油井的產油量降低。低滲透油井中會存在水段塞與油段塞相間排列的現象,如果存在毛管力,就會有流動阻力產生,此時,油相和水相都很難保持流動狀態。
(2)低滲透油田注水開發中的壓力敏感性傷害 在油井注水開采過程中,隨著地層流體的采出,地層孔隙中的壓力就會降低。由于受到上覆壓力的影響,巖石骨架中的孔隙體積就會形成拱形結構,此時,巖石顆粒之間所存在的膠結物就會發生塑性變形,但巖石顆粒之間的結構會更加穩定,當受到較強的擠壓作用時,幾乎不會發生變形。巖石的孔隙體積決定了其孔隙度的大小。在有效壓力的作用下,由于孔隙體體積相對穩定,孔隙度也不會發生太大變化。
與孔隙體的結構有所不同,喉道的結構為反拱形。喉道壁表面層的巖石在拉伸壓力下,巖石顆粒之間的膠結物就會發生變形,巖石會因此而變得疏松而導致顆粒之間形成不穩定的結構。隨著應力的增加,膠結物極易發生變形,導致喉道的直徑不斷變小甚至出現了閉合,此時,巖石的滲透率就會降低。受到這種壓力敏感性傷害的影響,低滲透油田注水開發效率就會明顯降低。為了提高油田的產量,通常會采用井底流壓降低的方法,通過增加生產壓差來提高油井產量,但是,井底流壓如果過低,就會導致油井附近的地層壓力降低,導致壓力敏感性傷害而抑制了油井產能。所以,在對低滲透油井進行注水開發的過程中,要對井底流壓進行控制,采用早期注水的方法且保持一定的壓力,在油井開采時,就可以有效避免壓力敏感性傷害,隨著儲層滲流能力的提高,就會相應地提高油井產能。
(1) 孔隙結構特征 低滲透油田儲層的孔隙結構會直接影響其滲透率。包括孔喉半徑、幾何形態、連通情況等等。低滲透儲層的孔喉半徑通常不超過2.48微米,孔道的半徑在1.1~0.06微米之間。低滲透油田儲層孔隙壁上存在有吸附滯留層,其厚度與孔隙的孔徑以及喉道等同,大約為0.1微米,此時,吸附滯留層流體就是孔隙中的流體,但是,吸附滯留層的流體并不會流動,需要在一定的壓力下才能夠流動。通常而言,油井儲層的孔喉和孔徑很小,注水需要很大的壓力,并且油井開發的效果也會很差。如果孔隙的結構比較復雜,也會對油井的開發效果產生不良影響。
(2)視滲透率的變化 低滲透油田油層隨著壓力的變化,其滲透率也會有所變化,此時的滲透率即為“視滲透率”。油田在注水開發中,如果注水井附近具有較高的地層壓力,隨著壓力的增高,油井附近的壓力就會降低,此時,壓力梯度也比較大。如果注水井和采油井之間的距離比較遠,而且分布相對均勻,壓力梯度就會比較小。隨著低滲透油田儲層注水壓力的提高,視滲透率也會升高,儲層的滲透力就會增強。如果將臨界壓力作為界限,地層中超過這一壓力的半徑范圍內,流體的滲流能力是比較強的,即為“易流動半徑”。隨著注水井半徑的不斷擴大,距離越遠,視滲透率就會有所降低。所以,低滲透油田儲層半徑會比較小,通常不會超過10米。油井周圍的儲層雖然壓力較大,但是,由于影響半徑比較小,流體流動的半徑也相對較小。因此,如果油井和注水井之間的距離很遠,壓力就會很小,隨著視滲透率的降低,儲層的滲流能力也會降低。油田開發中所注入的水會在油井附近的地層聚集,隨著高壓區的形成,注水壓力升高,注水量就會降低。由于在不易流動帶注水,就不能夠將流體及時地補充到油液生產井當中,就會導致油井附近的地層形成局部低壓區,導致油井供應不足,最終對油井的產量造成影響。
綜上所述,在我國的石油資源中,低滲透油田是極為重要的石油資源。但是,由于在注水開發過程中并沒有獲得預期的效果,甚至出現了由于地層壓力降低所引起的壓力敏感性傷害和注入水質不合格所引起的不配伍性傷害等問題,最終導致油田采收率降低,采油效率下降。因此,針對低滲透油田注水開發過程中的生產特征及影響因素進行分析具有非常重要的現實意義。
[1]李炳書,楊永興.低滲透油藏注水開發效果的影響因素及改善[J].化工管理,2015,(32).
[2]劉俊邦,段曉飛,王峰,楊英濤.低滲透油藏注水能力影響因素分析[J]. 內蒙古石油化工,2015,(20).
楊霄霞(1977- ),女,甘肅華池人,畢業于大慶石油學校石油工程專業,工程師,從事油田開發地質工作。