低滲透油藏開發綜合研究

洪文斌

【摘 要】為了高效開發低滲透油藏，應該結合油田實際，采取最為有效的方式方法，同時我們應該積極借鑒國外在低滲透油藏開發方面的先進技術，不斷開發新技術，進一步提高油藏的開發效果，提高經濟效益。

【關鍵詞】低滲透；油藏；現狀；特征；開發效果

低滲透油藏的高效開發，對于提高我國石油產量，促進經濟的發展具有重要的意義。低滲透油藏儲層物性差，滲透率低，流體流動阻力大，因此低滲透油藏的開發難度大，需要科學合理的油藏開發技術，才能更好的開發低滲透油藏。文章分析了低滲透油藏儲層致密、地層能量下降快、注水難度大、采收率低等開發特征，研究了低滲透油藏高效開發的措施，例如高效射孔、合理布置井網、整體壓裂、注氣開采等。室內實驗結果表明，二氧化碳驅的采收率最高，氮氣驅的采收率次之，水驅的采收率最低。隨著滲透率的變化，水驅驅油的效率變化較小，氣體驅油的效率變化較大。通過研究為低滲透油藏的高效開發奠定了基礎。

一、低滲透油田開發現狀

1.低滲透油田的劃分

世界上對低滲透油田并無統一固定的標準和界限，只是一個相對的概念。不同國家根據不同時期石油資源狀況和技術經濟條件而制定。根據我國的實際情況和生產特征，按照油層平均滲透率把低滲透油田分為三類。

第一類為一般低滲透油田，油層平均滲透率為10.1～50×10-3μm2，油井一般能夠達到工業油流標準，但產量太低，需采取壓裂措施提高生產能力，才能取得較好的開發效果和經濟效益。

第二類為特低滲透油田，油層平均滲透率為1.1～10.0×10-3μm2，一般束縛水飽和度較高，必須采取較大型的壓裂改造和其他相應措施，才能有效地投入工業開發。

第三類為超低滲透油田，油層平均滲透率為0.1～1.0×10-3μm2，油層非常致密，束縛水飽和度很高，基本沒有自然產能，一般不具備工業開發價值。

2.低滲透油田儲量動用情況

2010年，我國探明低滲透油層的石油地質儲量為78.3×108t，動用的低滲透油田地質儲量約37.0×108t，動用程度為47.2%。從我國每年提交的探明石油地質儲量看，低滲透油田地質儲量所占的比例越來越大，1995年探明低滲透油層的石油地質儲量為30796×104t，占當年總探明儲量72.7%，年探明的石油地質儲量中大約三分之二為低滲透油層儲量，2005年探明低滲透油層的石油地質儲量為58262×104t，占當年總探明儲量83.5%。可見，今后低滲透難采儲量的開發所占的比重逐年加大，如何經濟有效做好難采儲量的評價、動用和開發理論技術的研究是我們攻關的主要目標和方向。

從我國近些年來對低滲透油田的研究和開發水平看，有了較大的進展和提高，但與中高滲透油田相比仍有較大的差距。我國低滲透油田平均采收率只有21.4%，比中高滲透油田（34%）低12.6個百分點。目前有五十多個油田（區塊）年開采速度小于0.5%，這些低速低效油田（區塊）的地質儲量約3.2×108t，其平均采油速度僅0.27%，預測最終采收率只有15.5%。

二、對低滲透油田地質、開發特征的認識

國內外低滲透油田的開發已有近百年的歷史，其中美國早在1871年發現并開發了世界著名的勃萊德福低滲透砂巖大油田（平均滲透率7.510.05×10-3μm2、平均孔隙度15%）。在我國低滲透油田開發也有著悠久的歷史，1907年9月10日，我國陸上鉆成第一口油井―延長油田1號井，其產層就是舉世聞名的特低滲透層―三疊系延長統油層[1]。從國內外有關報道情況來看，對低滲透油田基本的地質特征和開發特征有如下認識：

1.儲層物性差，滲透率低。由于顆粒細，分選差，膠結物含量高，經壓實和后生成巖作用使儲層變得十分致密，滲透率一般小于100×10-3μm2，少數低于1.0×10-3μm2；

2.儲層孔隙度一般偏低，變化幅度大。大部分在7%～20%分布，個別高達25%（美國巴羅島油田），多數低滲透油田的有效厚度有限，所以儲量豐度普遍偏低；

3.原始含水飽和度較高，原油物性較好。一般含水飽和度在30%一40%，個別高達60%（美國的東堪頓油田），原油密度多數小于0.85，地層原油粘度多數小于3 mPaqS。這就決定了低滲透油田雖能注水，但水淹速度偏快；

4.油層砂泥交互，非均質性嚴重。由于沉積環境不穩定，砂層的厚度變化大，層內滲透率變化大。有的砂巖泥質含量高，地層水電阻率低，給油水層的劃分帶來很大困難；

5.油層受巖性控制，水動力聯系差，邊底水推動不明顯，自然能量補給差。多數采用彈性和溶解氣驅采油時，油層產能遞減快，一次采收率低，一般只在8%～14%之間。采用注水保持能量后，二次采收率可控制到25%～30%；

三、低滲透油藏開發措施及不同注氣效果研究

現階段低滲透油藏的開發措施主要有合理布置井網、總體壓裂、高效射孔等開發措施。高效射孔技術可以減小地層流體流向井筒的阻力，使地層流體最大程度的流向井筒中。復合射孔技術高效完成了射孔、造縫、擴展過程，該技術可以有效的降低地層的破裂壓力，為后續成功壓裂提供了保障。低滲透油藏的開發首先要選擇儲層發育最好、剩余油富集的區域開發，通過先進的勘探方式，獲取到準確的儲層分布資料，根據低滲透油藏的開發理念，采用先進的技術手段，完成油藏的評價工作，優選出低滲透油藏中原油的富集區域，易于開采的區域。首先成功的開發這些區域后，根據已取得的開發經驗，進而全面的開展全油藏的開發工作。通過合理布置的井網部署，可以提高油藏驅動的壓力梯度，提高油藏的產能。如果經濟條件可以的前提下，可以適當的提高低滲透油藏的井網密度，既可以提高油藏的最終采收率；也可以通過增補充油藏能量的方式，提高油藏的采油效率。

限制低滲透油藏高效開發主要因素的就是儲層滲透率過低，儲層流體的流動阻力大，通過對地層壓裂的方法，可以有效的提高儲層的滲透率，減小儲層流體的流動阻力。低滲透油藏整體壓裂的方法，將整個油藏作為壓裂的對象，通過詳細的分析油藏地質勘探資料，研究低滲透油藏儲層的非均質性及地應力方向等資料，得到水力壓裂對于油藏的開發和油藏滲透率影響的規律，而且可以實現油藏和水力壓裂方式的優化組合，為低滲透油藏的壓裂設計提供指導。

低滲透油藏早期注水開發方式可以有效的維持油藏的地層壓力，提高低滲透油藏的產能。在低滲透油藏開發時，打生產井的同時也要打注水井，生產井開始生產的同時，注入井開始注水補充地層能量，維持地層的壓力處在較高的水平。在彈性能量較大的低滲透油藏，也可以先利用天然的彈性能開采一段時間，當天然能量降低到一定程度后，開始注水措施。對于裂縫較少的低滲透油藏，可以適當的提高注水井的注入壓力和注入量，來提高低滲透油藏的產能。

注氣開采是提高低滲透油藏產量和采收率的有效途徑之一，自從上個世紀初，國外就開展油藏注氣開采的研究，經過不斷的發展，注氣開采已經得到的廣泛的應用。其中油藏注氣開采技術處于領先位置的是美國和加拿大。近年來我國我開展了一些小規模的油藏注氣開采試驗。通過開展不同驅替流體對洗油效率的影響室內實驗，得到了注二氧化碳、氮氣和注水對洗油效率的影響規律。在實驗過程中，將一定速率的驅替流體注入到驅替實驗裝置中，設定注入的流體速度，沒間隔一定的時間測量巖心的前后兩端的壓力，當巖心前后兩端的壓力差較大時，說明流體已經不再驅替了，對不同滲透率的巖心進行多次實驗，減小實驗的誤差。實驗的結果表明，在水驅、二氧化碳驅和氮氣驅三種驅替方式下，分析最高的洗油效率得到，注入二氧化碳的采收率最高，氮氣驅的采收率次之，水驅的采收率最低。通過不同滲透率巖心的驅替實驗結果表明，隨著滲透率的變化，水驅驅油的效率變化較小，而氣體驅油的效率則隨著滲透率變化較大。

四、結語

在中國特有的以陸相沉積為主的含油氣盆地中，普遍具有儲層物性較差的特點，相應發育了豐富的低滲透油氣資源。經過長期不懈的探索，中國低滲透油藏的勘探開發取得了很大的突破。通過持續不斷的開發技術攻關和創新，中國的低滲透資源實現了規模有效開發，形成了國際一流的低滲透開發配套技術系列。在中國油氣產量構成中低滲透產量的比例逐步上升，地位越來越重要。

參考文獻：

[1] 李道品.低滲透油田開發[M].北京：石油工業出版社，1999

[2] 袁旭軍，葉曉端，鮑為，等.低滲透油田開發難點和主要對策[J].鉆采工藝，2006

（作者單位：大慶油田有限責任公司第九采油廠敖南采油作業區）