国内外低渗透油田开发技术探讨

时间:2022-10-03 07:06:28

国内外低渗透油田开发技术探讨

摘要:本文探讨了国内外低渗透油田油藏工程理论研究方面成就,根据目前开发中存在的问题,一方面继续应用成熟的开发技术,另一方面加大科研攻关力度,开展有针对性的科研与现场试验。

关键词: 低渗油藏 开发 技术 增效

一、低渗油藏国内外技术

(1)国外开发技术

从目前国外低渗透油田开发技术看,主要是以室内研究与现场试验为主(如美国应用各种先进技术,发挥地质、地震、测井、试井、压裂增产等多学科研究方法,取得了不少新的认识)。由于受经济效益的制约,进行工业开采动用的较少。目前动用的低渗透油田,其储层渗透率都10×10-3μm2以上,如喀尔巴阡地区油田储层渗透率平均20×10-3μm2,十月油田渗透率10~80×10-3μm2。国外开发象油田储层渗透率只有1~2×10-3μm2和丰度只有20×104t/Km2的实例很少。

(2)国内开发技术

低渗透油田油藏工程理论研究方面:目前国内油藏工程理论方面的研究进展缓慢,对特低渗透油田的开发的机理性问题还不十分清楚,总体上处于发展和探索阶段。应用储层的各向异性的特征,应用矿场资料求取启动压力梯度,并应用油藏工程的计算方法,计算出了渗流阻力、有效驱动距离和井距、排距等界限,同时以低渗透油藏渗流机理、井网整体优化设计、长跨距合采分抽技术和简易多功能组合地面流程为重点,开展了系列配套技术攻关。

二、低渗透油田的注水开发技术现状与矛盾

1、注水开发技术现状

总结低渗透油田理论研究与开发实践,认为低渗透油田开发技术的发展趋势是以油藏工程理论为基础,以多学科工作组的方式进行综合技术集成。

(1)地震、地质、测井多学科油藏综合描述技术

油田低渗透油田断层密集、砂体规模小、油水分布复杂,在实践中从地震、地质、测井等方面优化组合成了一套多专业协同配合作业的综合技术。

地震解释技术方面:应用高分辨率开发地震技术已能识别出小至10m的微幅度构造和断距小至5m的断层,扶杨油层砂体预测符合率分别达到了85%和80%以上。

测井解释技术方面:总结出多参数“逐步判别法”、“最小孔喉半径法”、“含油量损失法”,使含钙、低阻、薄互层油水层解释符合率达到85%以上。

地质特征描述技术方面:建立了以油砂体为基本研究描绘单元,地质-地震-测井技术综合应用的综合描述技术,使油田开发井的钻井成功率由80年代初的79%提高到90年代的95%以上。

(2)早期注水和早期分层注水技术

针对油层天然能量小,导压性能差,采取早注水,以达到保持地层压力、减少渗透率损失的目的;针对较大的层间矛盾,采取采取早期分层注水,提高油田储量动用程度。

(3)沿裂缝注水向两侧驱油注水技术

对于存在着裂缝的水驱油藏,注采井点同时布置在裂缝系统上时,注入水将沿裂缝向生产井突进,造成油井过早见水或暴性水淹;注水井布置在裂缝系统上,沿裂缝注水拉水线,向裂缝两侧驱油,提高注入水的波及系数,改状况注水开发效果。如油田1992年开展此项技术研究与应用,转注83口采油井,使油田平面和层间矛盾得到改善。

(4)增效、简化、实用的“二降”工艺技术

针对油田渗透率低、油层薄、产能低的特点,开发初期进行降低投资、降低成本、增加单井产量的攻关研究。一是从钻井到基建投产各环节,简化工艺流程和地面集输,降低投资。二是采用提捞采油、螺杆泵采油和活动注水等开采工艺,降低成本。

2、目前存在的主要开发矛盾

一类区块开发面积48.6km2,地质储量3551×104t,目前主要矛盾是:水驱采出程度较高,剩余可采储量采油速度高(目前剩余可采储量150.6×104t,剩余可采储量采油速度14.2%),进一步稳产的难度大;二类区块开发面积98.5km2,地质储量6576×104t,目前已加密6个区块,加密面积64.77km2,储量4064.6×104t,当前主要矛盾是剩余储量没有加密潜力,同时在已加密区缺少进一步提高采收率技术;三类区块开发面积69.3km2,地质储量6041×104t,主要矛盾是存在3000×104t无法有效动用,这部分储量平均空气渗透率仅为1.0×10-3μm2,流度在0.08×10-3μm2/mPa.s左右,动用难度较大。

三、低渗油田已开发区块技术对策

根据目前开发中存在的问题,一方面继续应用成熟的开发技术,另一方面加大科研攻关力度,开展有针对性的科研与现场试验。

一是继续开展井网加密研究。在精细油藏描述成果基础上,目前已经在一类区块选定朝开展加密试验工作,设计了三种井网,布加密井11口,目的是探索中高含水区块的加密技术。

二是开展热力采油技术研究。在蒸汽吞吐现场试验研究方面,开展了注蒸汽采油技术可行性研究及配套采油工艺技术研究,完善了地层防膨处理、注氮隔热和工艺管柱等技术。目前应用2口井,实施了两个周期,累积增油2400吨,增产油汽比0.34-0.38,投入产出比为1:1.20。

在蒸汽驱方面,进行了试验井区优选,同时对注汽速度,注汽干度及注蒸汽驱开发不同开采方式进行了优化评估,确定了吞吐+汽驱半年转水驱的方式,并进行了注蒸汽开发油藏工程设计。目前试验区2口注汽井已累积注汽6050t,预计今年9月份能看到注汽效果。预计投入产出比为1:2.3。

三是开展微生物采油技术研究。2002年以来,通过在油田油层中采集本源微生物,并进行了培养和室内优选评价,确定了优选菌种具有明显的作用效果及较强的适应性,在此基础上,先后进行了微生物吞吐及微生物驱油试验,取得了较好的效果。共进行微生物65口井,平均单井井增油71.5t,累积增油4649.2t,投入产出比在1:3以上。

四是开展注混合气采油技术研究。该技术是使用“高温混合气体注气装置”产生蒸汽燃气混合气,现场应用4口井,吞吐后取得了较好增油效果,初期日产液22.4t,日产油12.9t,含水42.4%,措施前后对比日增油5.5t。有效期290天,累积增油1085.1t,平均单井271t。下步计划在渗透率小于5×10-3μm2、流度低于0.5×10-3μm2/mPa.s的区块开展注混合气驱试验,目前已开展了室内物模实验和可行性研究。

五是开展高含水井层转向压裂技术研究。主要是应用高强化学堵剂封堵原人工裂缝(高含水层位),然后应用氧化剂对射孔炮眼进行解堵后,再实施压裂,产生与原人工裂缝成一定角度的新的人工压裂裂缝。2004-2005年,开展了室内物理模拟试验,初步完成了高强堵剂及解堵剂的研究,完成了封堵管柱和施工工艺的设计。现场试验3口井,压后新的人工裂缝与原人工裂缝对比,转向角度分别为42.2°、22-28°和4.2°。措施后日增油9t,含水下降30.3个百分点,累积增油992.4t,含水下降51.1个百分点。

四、结论

在低渗油田开发过程中,必须不断解放思想,进一步完善发展已有开发技术,努力处理好生产规模和经济效益、资源储备和有效利用的关系,千方百计地节省投资,找准油田开发中的技术关键,大力研究先进实用的新技术、新方法,进一步更新体制、更新机制,加强科学管理,不断提高“三低”油藏开发技术水平,力争达到世界领先水平。

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