浅析低渗透油藏开发技术

摘 要：当石油开发力度不断加大，低渗透油藏逐渐在油田开发中占据了越来越重的比例。但低渗透油藏由于储层本身的特性，对油田开发效果以及储量利用程度均有着严重的制约作用。如何有效开发利用低渗透油藏，提高低渗透油藏的采收率，成为石油开发工作所面临的重要问题。通过理论研究及实际开发经验表明，对于具有特殊表征的低渗透油藏，在开发过程中借助一些增产稳产的工艺技术，可以增加油井产量，提高油田采收率。本文针对低渗透性油藏的特点，简要分析探讨开发技术。

关键词：低渗透油藏 开发技术 采收率 增产

渗透率是油田开发中极为重要的参数，渗透率值的大小直接影响到油井产量及油藏最终采收率。油藏研究中根据其渗透率大小可划分为高渗透、中渗透及低渗透油藏三类。其中低渗油藏的开采难度最大，在实际开发过程中，若采用的开发技术不当，低渗透油藏很难有较好的开发效果。目前，石油资源正日益减少，生活中对石油的需求旺盛，对于低渗透油藏的开发也日渐引起重视。为了提高储量利用程度，开展低渗透油藏的开发技术研究具有极为重要的意义。本文从低渗透油藏研究理论出发，探讨低渗透油藏的开发技术。

一、低渗透油藏的分类及特征

1.低渗透油藏概念

目前，对于低渗透油田的划分仍然缺乏国际公认的标准，不同国家往往根据自身石油资源情况以及技术条件对低渗透油藏进行自主划分界定。我国国家标准定为平均渗透率低于0.05μm2为低渗透油藏。低渗透油藏可进一步细分为一般低渗透油藏、特低渗透油藏、超低渗透油藏，细分标准如下：

1.1一般低渗透油藏：平均渗透率为0.01-0.05μm2；

1.2特低渗透油藏：平均渗透率为0.001-0.01μm2；

1.3超低渗透油藏：平均渗透率为0.0001-0.001μm2。

2.储层特征

从储层特征上分析，低渗油藏具有物性校对较差，储层内非均质性严重、油层束缚水饱和度相对较高等特点。

2.1物性相对较差：砂岩粒度的分布较为广泛，砂砾混杂严重，圆球度较差，且含有大量胶结物，颗粒不易分选；

2.2储层的层内、层间及平面的非均质性较为严重，有的发育天然裂缝。

2.3储层流体由于接触岩石，易产生化学及物理作用，例如淡水或地层的矿化度水接触蒙脱石后，导致蒙脱石膨胀，缩小或堵塞孔隙道，降低渗透率；

2.4孔隙表层较为粗糙，且半径小于1.5μm，喉道较细，多为管状或片状，孔隙曲折性因而较大；

2.5与高渗透层的原始含水饱和度相比，油层束缚水的饱和度相对较高，通常达到20%-50%，最高甚至达到60%。

3.开发特征

与高、中渗透油藏相比，低渗透油藏由于天然能量较差，地层压力下降，储层供压能力较差，因而产能及采收率均相对较低。低渗透油藏因为自身特性，在开发过程中存在弹性能量小，天然能量开发方式效果差的问题。为了能够确保维持足够的能量，保证油藏产量，在开发过程中，通常需要采用人为方式维持地层能量，其开发特征主要包括下列五个方面：

3.1采收率和渗透率呈正比；

3.2启动压力和渗透率呈反比；

3.3地层非均质性原因包括天然裂缝；

3.4采油速度往往低于1.5%；

3.5储层水动力的连通性相对较差，对单井控制控制泄油范围造成了一定的限制。

二、低渗透油藏的开发措施

低渗透油藏油层孔喉细小、比表面积大，其渗流规律不遵循达西定律，开发中具有有启动压力梯度的特点，因此产油能力和吸水能力都很低，注水效果也很缓慢。在实际生产中，为了提高低渗透油藏的开发效果，一般在油田开发方案前期研究阶段，开展对地应力研究、古裂缝分布分析、压裂造缝延展等方面的研究，并辅以油藏数值模拟技术，通过大量数据的采集机分析，建立油藏数字模型，并根据已知油藏动态进行调整分析，并拟合油藏历史，预测油藏动态，提高开发效益。

在实际矿场实施过程中，低渗透油藏用来改善开发效果、且经实践证明效果较好的主要措施主要有以下四种：

1.早期注水

低渗透油藏往往具有天然能量小、溶解气驱采收率及弹性采收率均较低的特点，通过早期注水能够达到保持低层压力的目的，确保高开采速度以及高采收率。通过研究发下，当上覆压力增加时，渗透率及孔隙度均随之下降，其变化过程不可逆，因此早期注水在低渗透油藏的开发过程中非常必要，确保油藏保持较高地层压力，避免了渗透率及孔隙率的剧烈下降，从而保持较好的渗流条件。然而对于弹性能较大及异常高压的油田，则可以根据具体情况延迟注水时间，尽可能增加无水采油量，提高改善总的开发效果。

2.使用压裂改造技术

通常情况下，低渗透油藏自然产能无法达到工业油流标准，需要进行压裂改造，从而确保实现有效的工业开发。其原理在于通过压裂造缝原理，在油层中制造各种裂缝，并通过压裂技术在油井底部的储集层中制造长度及宽度符合开发需求的填砂裂缝，改善渗透性，将油藏渗流状态从原先的径向流改变为单向流，再变为流入井筒的双线性流，改变储集流体的方向以及压力，对井网注采关系进行必要的改善，此外，通过串通作用，使低渗透亚相延伸至高渗透亚相，或者将裂缝延伸至油层深处，或联通天然裂缝，从而提高产量。此外，油层在钻井、作业施工及生产的全过程中，均由于入井液及其他因素导致地层堵塞，降低油层渗透性，使用压裂技术能够起到化堵作用，提高产能。

目前低渗透油藏压裂技术包括投球法多层压裂工艺技术、限流法完井压裂工艺技术、封隔器多层分层压裂工艺技术、高能气体压裂、CO2压裂工艺技术、复合压裂工艺技术等。例如，气动力深穿透技术便是通过使用密封容器将其中的多种药剂置入油井目的层，利用药剂产生的高温高压气体压出裂缝，并通过多次的循环反应将裂缝延伸至地层深处，改善渗透性。适用于低渗透油藏区块，以及遭到不溶性有机盐沉淀、沥青胶质等污染物堵塞油藏的情况，能够改善水井注水压力增大而注水减少、油气减产等情况，并能够清除地层污染，改善渗透性，达到增注增产的目的。

3.增压注水调剖技术

通常情况下，造成低渗透油藏的注水困难源自多种因素，多为地层条件差、渗透性低、喉道半径窄小等因素，或者异常高压性油藏在打开油层时能量及压力造成的地层塑变，影响到注水作业。而此类情况使用化学改造的方式往往很难达到预期效果，采用增压注水调剖技术能够杜绝使用化学药剂造成的污染，适用于高敏感性的低渗透油藏。使用增压注水调剖技术能够通过供水30MPa将地层压力提升至40MPa。

4.酸化改造技术

酸化改造技术是指利用酸液发挥溶蚀作用，以及通过对地层挤酸所产生的水力作用溶蚀堵塞物以及矿物，扩大沟通缝洞及具备导流能力的裂缝，提高渗透性，使流体在井底流动的阻力减少，并促使注水井的驱动力有所提高，实现油水井的增油增注效果，是一种补充手段，用于特殊井位，可分为常规酸化、压裂酸化及酸洗三种类型。

三、结束语

综上所述，通过对地应力及裂缝分布规律的合理分析，在实际开发中选用合适的开发方案，以及选用配套工艺，能够有效提高低渗透油藏的渗透性，达到增加采收率的目的，确保油田资源得以通过合理化利用。

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作者简介：徐海春（1980-） 女，汉族，山东潍坊人，工程师，主要从事油田开发生产工作。