氣頂油藏研究現狀以及開發機理

周瑜

一、國內外氣頂油藏的分類

氣頂油藏是特殊油氣藏中的一種，通常是用來表述那些構造頂部有共存的氣相烴類而構造底部有與水體處于同一壓力平衡下的油藏。在俄羅斯，稱其為氣油藏，在西方則為氣頂油藏或氣帽油藏，在我國一般籠統稱其為氣頂油藏。

氣頂油藏由于其復雜性以及多樣性，在分類的時候，通常按照不同氣頂油藏的特點和性質進行分類，如含氣區相對體積、氣頂覆蓋含油帶的寬度、氣頂與油環的關系以及過按相態和組成分類等等多種分類方法。

在我國，對于不同油藏由于工作性質或研究目的的不同常常有多種分類方法，但常見的有三種，即石油地質法、油藏開發地質法和油氣田開發方地質法。為了研究方便，根據氣頂油藏不同性質又可進行細分。

（一）按油藏構造形態分類：塊狀油氣藏、層狀油氣藏、復雜油氣藏、斷塊型油氣藏；

（二）按油藏內烴類流體特性分類：稠油油藏、稀油油藏、揮發油藏；

（三）按氣頂氣體組分分類：常規氣頂油氣藏、凝析氣頂油氣藏、濕氣頂油氣藏；

（四）按氣體與油區體積比分類：以氣驅為主、油氣兩者驅動能量相當、氣驅能量不強；

（五）按油氣藏的巖性、物性以及儲層滲流特性歸類

若按滲透性劃分氣頂油藏，針對不同類型以碎屑沉積為主的孔隙型儲層，又可進一步劃分為中高滲、低滲、特低滲砂巖氣頂油藏；對于受次生成巖作用或構造應力作用所形成的砂巖儲層，又可進一步劃分為裂縫型、裂縫-孔洞型以及兩者之間的裂縫-孔隙型或孔隙-裂縫型雙重介質儲層等氣頂砂巖油藏。

二、氣頂油藏基本特征及應注意問題

任何油藏的滲流特征和儲層流體評價對其開發方案的設計都很重要，對于氣頂油藏來說更是如此。首先，它在一個構造內同時有兩種流體共存，即位于頂部的氣藏和構造底部的油藏；而在一些氣頂油藏構造底部或邊部可能還存在水體。在經歷上萬年物理和化學變化的成藏過程中，構造內的流體正處于一種微弱的平衡中，一旦有外力作用或某一因素變化，原來的諸多平衡，如水動力平衡、熱力學平衡和多組分相態平衡等，都遭到破壞并開始出現物質和能量的交換。上述影響因素通常是指油層開發，壓力變化、質量傳遞、界面移動、相態轉化、流體性質變化等等。

另外，因為氣體所具有的壓縮性和氣頂油藏的特點，都指出壓力的變化對氣頂油藏開發效果的影響，因而投產后任何壓力的變化都會引起油氣相態的改變，當氣頂氣的組分或所處儲層地質構造復雜時，這種變化更為明顯。這些基本特征會影響氣頂油藏的整個開發過程，其中產生的有利或不利影響需要我們反復研究。

從歷來的開發實踐經驗中，我們需要注意以下4個問題：①多相滲流特征和機制，②油氣界面的移動方向、速度問題，③開發過程中面臨的氣錐或底水錐進問題中成錐的滲流特征、錐進的規模大小、突破時間以及臨界流量問題；④開發方式問題。

三、國內外氣頂油藏開發方式

由上述可知，氣頂油藏中的氣區和油區由于二者是處于同一壓力系統之下，開發后，任何一方的變化都將影響到另一方。因此無論是先進行采氣還是先進行采油，都會破壞原有的平衡，造成油氣界面發生移動并引起油氣之間的相互驅替，在實際生產上表現為油氣互竄并產生剩余油，造成原油可采儲量的損失。因此在開發過程中要及時注意油氣界面移動問題，對降低或避免油侵現象或氣竄程度有著深遠意義。根據以往和研究結果，氣頂油藏主要開發原則、方法和程序如下：

（一）氣頂油藏開發原則

氣頂油藏由于其復雜性，人們對其進行了長時間的研究，掌握了氣頂油藏的開發的一般原則：

1.油層部分先于氣頂開發

2.油區開采以人工水驅為主

3.盡可能使油氣界面保持不變

4.選擇與氣頂油藏的驅動能量相適應的布井方式

5.針對具體油藏采用靈活的完井方式

（二）氣頂油藏開發方法

由于砂巖的成層特性和砂體的分隔性，在氣頂油藏開發中，氣頂不僅要受構造作用影響，還受周圍巖性或砂體的控制。而在制定開發方案過程中，又要依據目標油藏的實際特點和市場需求、經濟狀況、技術指標等來綜合考慮。目前，國內外研究結果表明，氣頂油藏開發的方法主要有以下五種：

1.以氣頂的彈性膨脹開發油氣藏

2.油氣區均衡降壓同時開采

3.控制生產壓差，保持油、氣區壓力平衡，封住氣頂采油

4.氣頂注氣采油的方法

5.屏障注水隔離開采

（三）氣頂油藏開采程序

目前普遍接受的氣頂油藏開采程序有以下幾種：①只采油不采氣②只采氣不采油③先采油后采氣④先采氣后采油⑤油氣同采[2]。以上幾種開發程序各有其特點和適用條件，要依據國情、需求、經濟狀況、技術指標等來綜合考慮。但為了獲得最大的經濟效益和油氣采收率，在開發方案設計時要同時考慮油氣的不同影響。

四、氣頂油藏開發實例

莫北2礦區位于準噶爾盆地，是侏羅系三工河組的氣頂底水油藏，而且還是一個受斷層遮擋形成的單斜油藏。自2001年開發伊始，主力區塊采用排狀布井，油氣同采，至今累計產量達71.74萬噸，采出程度10.13%。由于初期天然能量充足，單井產能較高，于2001年底產油量達到高峰，而后一路下滑，到2002年5月末時平均降幅已達44%左右；油藏原始氣油比也是一路攀升。為了阻止油井氣竄、并補充地層能量，礦區在2002年7月采取部分井轉注措施，一定程度上緩解了氣頂氣竄的趨勢并彌補了地層虧空，減緩了地層壓力的下降趨勢。

參考文獻：

[1]張朝珅等.氣頂砂巖油藏開發模式[M].北京：石油工業出版社，1997：1-9.

[2]姚約東，李相方.氣頂油氣田開發程序的探討[J].天然氣工業，2005，25（2）：124-126.

[3]何巍.氣頂底水油藏流體界面控制技術研究[D].四川：西南石油大學，2006.

[4]潘玲黎.氣頂油藏水平井開發油藏數值模擬研究[J].油氣地球物理，2007，5（4）.