裂縫油藏開發(fā)影響因素分析

徐林

【摘 要】裂縫對低滲透油藏開發(fā)具有雙重作用，一方面可改善儲層的滲透性，提高油井的開采率；另一方面還可能增強(qiáng)油層的非均質(zhì)性，造成水淹、水竄等事件，不利于油井的開發(fā)。因此，我們在開采低滲透油氣田時，應(yīng)利用巖芯觀察法、示蹤劑測試技術(shù)和水驅(qū)前緣測試技術(shù)識別油層裂縫特征，制定科學(xué)、安全的開采方案，充分發(fā)揮裂縫的積極作用，抑制其消極作用，提高低滲透油氣藏的開采率。

【關(guān)鍵詞】裂縫性油藏；裂縫方向；井排方向

研究結(jié)果表明：天然裂縫對低滲透油藏尤其是特低滲透油藏有很大影響：一方面顯著提高了儲層的滲透率，使油藏得以開發(fā)；另一方面加劇了儲層的各向異性，增加了開發(fā)難度。裂縫性雙重介質(zhì)油藏有著較強(qiáng)的非均質(zhì)性，較強(qiáng)的應(yīng)力敏感性，進(jìn)行常規(guī)注水時容易發(fā)生水竄和較嚴(yán)重的水淹，且很難開發(fā)出基質(zhì)中的原油，但對于此類油藏的開發(fā)又有著較為重要的意義。相對于常規(guī)油藏，裂縫性雙重介質(zhì)油藏更難開發(fā)，且開發(fā)的效果較差，當(dāng)前面對的問題是需要克服存在的技術(shù)難題，合理高效的進(jìn)行開發(fā)[1]。在對裂縫性油藏進(jìn)行注水開發(fā)中存在幾個關(guān)鍵因素，如注采井網(wǎng)的部署是否優(yōu)化，特別是裂縫方向和井排方向的優(yōu)化[2]。在裂縫性油藏的開發(fā)中，國內(nèi)外學(xué)者和從業(yè)人員通過數(shù)值模擬對滲吸采油機(jī)理進(jìn)行分析，探討了開發(fā)效果受開發(fā)方式的影響程度。

1、開采方式

開采方式有注水開采和天然能量開采兩類。在常規(guī)油藏中，開采方式有天然能量開采，另一類是通過注水等操作，在外界的作用下對能量進(jìn)行補(bǔ)充，以獲得更高的能量水平，得到好的開發(fā)效果[4]。而對于雙重介質(zhì)油藏，進(jìn)行外界能量不出獲得的效果會顯得更為突出。

最低采出程度的方式是靠天然能量開采，這是由于在此方式下，能量不能得到補(bǔ)充，造成了過快的地層壓力下降，地層能量也會出現(xiàn)降低，導(dǎo)致了近井地帶嚴(yán)重的脫氣，從而使得油井產(chǎn)量出現(xiàn)大幅度降低，油藏的采收率明顯降低。而在注水開發(fā)方式中，由于損失的能量能得到及時的補(bǔ)充，地層壓力可以維持在飽和值上，使得油井的穩(wěn)產(chǎn)期延長，提升了采出程度。

對不同注水方式的含水量和采出程度進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)，相對于面積注水，線狀注水的無水采油期更長，在同一采出程度下，面積注水的含水量高于線狀注水，面積注水的開發(fā)效果低于線狀注水開發(fā)效果。

2、裂縫方向和井排方向

裂縫的存在對雙重介質(zhì)油藏的開發(fā)效果有著一定的影響，同時開發(fā)效果也受到裂縫方向和井的排列方式的影響。在井排方向和裂縫方向夾角θ下對模擬結(jié)果進(jìn)行分析，不同夾角下含水量與采出程度之間的關(guān)系曲線，在采出程度相同的情況下，含水量會隨著θ角的增大而上升。平行裂縫方向部井時，油井含水量的上升速度會低于其他方向，為取得較好的開發(fā)效果，可選擇平行裂縫方向部井，即θ=0°。進(jìn)一步分析可發(fā)現(xiàn)，為垂直裂縫方向部井時，進(jìn)行注水后會出現(xiàn)沿裂縫方向的竄進(jìn)，導(dǎo)致過早的油井見水，更有甚者出現(xiàn)暴性水淹。

3、注采方式

對于裂縫性油藏的開發(fā)需要進(jìn)行外部能量補(bǔ)充，使得地層能量得以保持。在注水的過程中，裂縫同時產(chǎn)生著有利和不利影響，這就需要在進(jìn)行井網(wǎng)部署時充分考慮裂縫因素，避免其不利影響，發(fā)揮有利作用。對采出程度和含水量進(jìn)行分析，可得出以下結(jié)論。如果采出程度相同，相間注水的含水量最高，相鄰注水其次，線狀注水為最低，所以，為獲得更好的開發(fā)效果可采取線狀注采井網(wǎng)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在滲透率方面，基質(zhì)遠(yuǎn)低于裂縫，垂直裂縫有著更大的驅(qū)油阻力，采油井見效比相對困難。

3.1 裂縫對油藏開發(fā)的作用 裂縫的存在及其發(fā)育程度對低滲透砂巖油藏的注水開發(fā)有雙重作用，一方面油藏儲層裂縫的存在相當(dāng)于高滲透通道，可大大增加基質(zhì)滲透率，提高油井的采出率，有利于油田的開發(fā)利用；另一方面裂縫的存在還會加強(qiáng)儲層的非均質(zhì)性，一定程度上會造成油水井間的方向性水竄，進(jìn)而降低注入水的波及系數(shù)。若在注水過程中沒有進(jìn)行嚴(yán)格的控制，還可能會使采油井過早見水甚至水淹，降低油田的開發(fā)效率。因此，了解裂縫對油田注水的不利影響，可為油田的安全開采和高效開采提供重要指導(dǎo)。

3.2 裂縫對注水的影響 在對裂縫特征、井組注水開發(fā)動態(tài)分析的基礎(chǔ)上，裂縫對油田注水的負(fù)面影響主要表現(xiàn)為：產(chǎn)量遞減速度快。層內(nèi)矛盾突出以及平面矛盾突出三個方面。首先，產(chǎn)量方面。油井在裂縫的影響下，會出現(xiàn)過早見水問題，水量上升快，調(diào)整難度大。在對儲層裂縫特征分析中可知，高含水油井產(chǎn)量下降的主要原因是裂縫性見水和見效見水；超前注水時，注水壓力過大導(dǎo)致裂縫發(fā)育；而油井投產(chǎn)后仍保持原有的高強(qiáng)度注水，導(dǎo)致油井見效即見水。其次，層內(nèi)矛盾。油井裂縫見水后，導(dǎo)致見水層壓力升高；低含水層難以再動用。若不對注水壓力進(jìn)行控制，則容易導(dǎo)致注水單層突進(jìn)，使尚未處于開啟狀態(tài)的裂縫突然開啟，造成油井迅速水淹。最后，油井見水后，低含水井供液能力迅速下降，增加平面矛盾。

4、實(shí)例應(yīng)用

選取某油氣藏為實(shí)驗(yàn)對象，該油氣藏為縫洞型構(gòu)造，壓溶縫、溶蝕縫合構(gòu)造縫最為發(fā)育，且發(fā)育晶間和晶內(nèi)微溶孔，該儲集層較為有利。在儲集空間主要是裂縫，裂縫內(nèi)填充油水云母、硅質(zhì)、高嶺石、白云石和泥質(zhì)，基質(zhì)孔隙度為4.8～15.2%，為特低滲儲層，平均滲透率為0.025*10-3～1.120*10-3μm？。儲集物性在裂縫的發(fā)育下得到改善，在進(jìn)行試油后證實(shí)為較好。地面和地下原油密度分別為0.9201g/cm？和0.9126 g/cm？，地面原油的黏度為69.56mPa.s，，含蠟量為4.02%，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量為23.86%，原油凝固點(diǎn)為-5°C。

對于裂縫的分布和識別進(jìn)行多種方法的研究，對裂縫的發(fā)育情況進(jìn)行了解，在該斷塊古生界儲集空間為裂縫、溶洞和溶孔，類型主要是裂縫-孔隙型，走向?yàn)楸睎|-南西。

在對含油儲量和范圍進(jìn)行確定的基礎(chǔ)上建立三維地質(zhì)模型，在特定油藏中，唯一確定的是地質(zhì)參數(shù)，但是對于地質(zhì)的認(rèn)識上，還不能確定地質(zhì)參數(shù)，這就使得油藏數(shù)值模擬歷史擬合存在多解。對單井和區(qū)塊進(jìn)行歷史擬合來獲得裂縫參數(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化地質(zhì)模型，為下一步的開發(fā)方式提供更好依據(jù)。

在此油藏中，根據(jù)實(shí)際情況，優(yōu)化計算井距。在計算的過程中設(shè)定整個油藏的產(chǎn)出液量為相同值，同時設(shè)定單井的極限含水量為98%，然后再對井距進(jìn)行計算。

從計算的結(jié)果可以看出，井距處于250m到350m之間時，越大的井距得到的采出程度越高，而當(dāng)井距處于400m到500m時，采出程度則會隨著井距的增大而降低，在井距為350m時可得到最高的采出程度。對于排距的設(shè)計，如果同意采出程度，排距為100m時得到最長的無水采油期，且含水量上升得最慢。所以對于排距的選擇，選為100m左右時最為合適。在此方案的設(shè)置下，總投產(chǎn)12口油井，初期基本不含水，在開采半年后的含水量低于10%，開發(fā)效果較好。

5結(jié)語

裂縫的開發(fā)在雙重介質(zhì)油藏的開發(fā)中有著極為重要的作用。對于該類油藏的注水開發(fā)，裂縫顯得更為重要，它會發(fā)揮著雙重作用。在裂縫的作用下，水注入后更容易竄進(jìn)，會出現(xiàn)油井過早見水的情況，更有甚者會出現(xiàn)暴性水淹[3]。同時，采油井的生產(chǎn)能力和注水井的吸水能力都會因裂縫而有所提升。有鑒于此，需要選用合理、高效的開發(fā)方式。

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（作者單位：大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠敖南采油作業(yè)區(qū)）