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摘 要:为了满足社会发展和人们的生产生活对石油资源的需求,大庆油田外围的低渗透油藏开始具有新的开采需求,低渗透油藏,地质条件相对较差,开发难度比较大,但是蕴含丰富的石油资源,本文主要以大庆外围已经开发低渗透的油藏的地质条件和注水开发的动态特点为出发点,对低渗透油藏注水开发进行了研究分析。
关键词:大庆油田 低渗透 油藏 注水技术 开发效果
近年来,我国的加大了对石油产品的需求,我国大型的石油企业随着我国加入世贸组织之后,在国际经济舞台上处在比较“活跃”的状态,并且起到举足轻重的作用,与此同时,我国的大型的石油企业由于本身的石油开采已经进入了开采的中后期,产油量急剧的下降,对新油层的勘探和开发还处在初级阶段,国内的石油开采技术上不完善,致使我国的大型的石油企业在国际激烈的竞争中逐渐的“败下阵来”,为了满足人们生产生活日益增长的对石油资源的需求量,我国加大了对石油资源的进口量,并且随着逐年的增加,使得我国对国外石油资源的依赖度不斷提高,造成我国石油后备储蓄不足,石油安全性受到严重的威胁,所以加大对石油资源储存量丰富的低渗透油藏注水开发,以缓解我国目前紧张的对石油的需求。本文主要是对我国的大庆油田外围的低渗透油藏注水开发效果的研究,旨在为了能够提高石油的产量,突破我国对地质复杂的低渗透油田的开采技术,解决我国的能源危机。
一、大庆油田外围的低渗透油藏的概述
1.低渗透油藏
到目前为止我国尚没有给低渗透油藏一个准确的定义,一般的情况是参照低渗透油田的定义来理解低渗透油藏的,在我国低渗透油藏主要分为两种,一种是低渗透均质油藏,另一种的低渗透非均质油藏。
低渗透均质油藏:由于石油储层的低渗透性,使得它内部孔隙结构、空隙分布,这些因素都对流体的运移产生不利的影响。对于低渗透油藏的开发,最有效的方法就是采用注水开发,注水压力的不断提高,油井供液出现不足,产量不断下降,采油的速度也随之降低。在达不到一定的增产目的之后,开始通过提高注水压力的方法来提高注水量和注采压差。但是太高的注水能够在一定的程度上达到增加注水量的效果。随着注水压力不断的增加,一直达到地层破裂压力,会产生裂缝,裂缝会不断的延伸拓展,直到泥岩层或是盐岩层,注入大量的水会使泥岩活动,盐岩出现溶蚀现象。在地应力的作用下,地层会产生相对位移,使得套管出现变形,严重的事情是断裂。
低渗透非均质油藏:在一般的情况下,尤其是像大庆这样的大油田,外围油藏的油层不单单是一个,而是由很多,有的甚至是几十层,几百层,而且每一个油层的性质和特征都是不一样的,有的油层的渗透性好,油层的压力就会加大,含有的饱和度也就越高,但是相对而言有的油层渗透性差,压力比较低,含油饱和度比较低。所以在实行注水开发的过程中往往会出现不同的层间干扰的现象,这些对于那些渗透率比较高的油层,有较快的能量补给能力,压力高、抑制了低压低渗透油田的生产和产量的增加。对渗透性很差的油层,能量的补给慢,能力较差,很难形成有效的产能效果,所以这样就严重的影响了低渗透油层的水驱采收率。由于低渗透非均质油藏内的油层比较多,每个油层的岩石特征分布不均,不同的区块内的孔隙度,渗透率,含油量等也是不相同的,因此对于这类油藏的开采难度不断的上升。
2.大庆油田外围的低渗透油藏的概述
从大庆油田外围已经开发的低渗透油藏来看,油层的主要特点是断层性和构造岩性复合油藏,储层主要是河流相沉积的窄条带和断续条带的砂体,其中区块的平均空气的渗透率是0.5*10-3μm2和22.5*10-3μm2之间,有很多储油层发育不同程度的天然裂缝。根据大庆油田外围低渗透油藏内的各个区块的渗透率和裂缝的发育程度不容,可以将大庆有型外围的油藏的油层分为裂缝发育的低渗透油储层、裂缝发育差的特地渗透储层和裂缝不发育的特地渗透的储层。在使用注水的形式进行油藏的开发过程中,由于注水开发的裂缝发育的储层平面矛盾十分的突出,油层的含水量不断上升,产油量急剧的下降;对于裂缝不发育的储层中油井呈现出现快速的效果或是不出现效果的情况。因此根据大庆油田外围的油藏的开采以及油层的特点,对油藏的开发使用注水开发的形式。并且对注水开发的效果要进行细致的研究,为了找出对我国低渗透油藏开发的最有效的技术。
二、低渗透油藏精细描述技术思路
大庆长垣外围油田萨葡、扶杨油层与大庆长垣油田萨、葡、高油层由于沉积条件相似,同样具有严重的非均质性,其非均质特征也表现出明显的层次性,因此,在储层沉积模型描述方面,完全可以借鉴喇萨杏油田比较成熟的分层次精细描述的技术思路。但由于低渗透油藏所具有的特殊微观物理特征、油田分布的零散性、构造的复杂性以及开发阶段的不一致性,义决定了长垣外围油田在描述的具体内容上存在一定的差异。因此,低渗透油藏精细描述技术思路是在借鉴喇萨杏油田成熟的储层精细描述方法和理论基础上,加强了构造描述,增加了裂缝特征描述内容。即在井震结合的构造描述基础上,依据油田不同密度井网测井资料所反映的各种沉积特征和沉积界面,以及大型河流一三角洲沉积各类储层特有的沉积规律和沉积模式,采用层次分析和模式预测描述法,由大到小、由粗到细分层次逐级解剖砂体几何形态和内部建筑结构,精细地建立储层地质模型、裂缝模型,系统描述储层宏观非均质体系的油藏精细描述方法。对于不同的开发区,具体研究内容和层次视开发阶段和资料的丰富程度确定。
三、大庆石油外围的低渗透油藏的开发
1.储层各向渗透率的主要分布情况
在一般的情况之下,低渗透油藏的储层渗透率从都可以分为一个对称的二阶张量,并且天然的裂缝和人工沿裂缝是石油渗流的主要方向,而裂缝发育储层各向渗透率之间都会存在或多或少的差异,各向的渗透率的差异也即会越大,对于低渗透油层油水井普遍进行压裂,在压裂开发中还会存在由于施工的误差和技术的不过关等出现人工裂缝。传统意义上是压裂缝的渗透率要远远的大于基质的渗透率,同时有时也会出现大于天然裂缝渗透,但是这样现象并不常见。所以在平行裂缝方向上渗透率最最高,在垂直裂缝的走向上参透率是十分小的。 2.储层各向渗流的阻力
在我国的低渗透油田的渗透储层中,由于孔喉细小,并且比表面积和原油边界层厚度要大,贾敏效应和表层分子力作用十分的强烈,其渗透规律不遵循达西定律,反而出现非达西型渗流的特征,渗流直线的延长线不像达西型渗流要通过坐标原点,而是出现偏离远点的现象,并且和压力梯度轴相交,这个焦点就是启动压力梯度,渗透率越低,启动压力梯度就越大。根据低渗透油藏的非达西渗流的公式可以推导出渗流阻力的公式,在低渗透油藏渗流的阻力出了要客服水驱渗流的阻力,此外还要战胜由于启动压力梯度带来的附加阻力;其渗透阻力的大小和启动压力梯度以及驱动距离的大小是呈正相关的关系。
3.裂缝基质系统的渗漏的特点分析
根据大庆油田外围已经开发的低渗透油藏进行分析可以得出,裂缝和基质的渗流能力是存在很大的差别的,渗流的过程是从不稳定流向稳定流进行的,在过渡时常常会出现一个越流平台,这个平台的最主要的作用就是为了反映裂缝中的压力上升的规律,在平台后,主要反映的基质中的压力上升的过程,而在中间的变化则是反映了裂缝和基柱之间的压力,其实这是对一个石油从裂缝向基质渗流过程的曲线图的表述,对于裂缝性的低渗透油藏,在多注水的过程进行设计时,一定要充分的利用裂缝系统传到能力很强的优点进行设计,这样也是为了通过注水的形式增加石油的产量。
四、裂缝型低渗透油藏转线状注水技术的研究
1.裂缝性低渗透油藏转线状注水的作用
大庆油田外围的低渗透油藏是砂岩低渗透油藏,在对裂缝性油田的注水过程中,在注水的方式转为了线状的注水方式后,它的渗流形式就是平面平行的流动,在平面平行流动中,如果注采井和裂缝的方向是平行的,那么在整个注水的过程中起到主导作用的就是裂缝的导流能力。以此为条件下可见,裂缝性的油藏转线状注水除了能够起到增加谁去控制的程度以外,还能够增加注水有效的动用程度和受注水方式控制的波及系数,经过计算和实验表明,在裂缝性的油藏是由反九点法转线性注水的时候,波及的系数可以达到最大值。
2.裂缝发育储层转现状注水方式的效果表现
在大庆油田外围的低渗透油藏中并且井排方向与裂缝的走向成11.5度的井网,在对低渗透油藏进行注水时,在注水井排的高含水油井出现关闭的情况时,就基本的实现了近似线性注水的情况。在对大庆油田外围已经开发的低渗透油藏的分析可以得出,在想油藏主体区块注水后,在进过几年的开采,注水井排油井的含水量高达一半以上,但是在近几年实行了转近似线状注水后,含油量就降低一半以上,对于低渗透油藏的开发起到了极大的促进作用。
五、总结
本文主要对我国大庆油田外围的低渗透油藏的注水开发进行的主要研究,首先是对我国的低渗透油藏出现的低渗透均质油藏和低渗透非均质油藏的特点、特征、开采难度、主要的开采注水方式进行了简要的分析紧接着是对大庆油田外围的低渗透油藏的特点、地质、开采的重点、难点等情况进行了分析,然后是从大庆油田外围已经开采的低渗透油田的经验围依托对低渗透油藏的开发中储层各向渗透率的主要分布情况、储层各向渗流的阻力和裂缝基质系统的渗漏的特点进行了探究,主要的目的就是为了低渗透油藏开发建立低渗透的有效驱动体系。最后本文对裂缝型低渗透油藏转线状注水技术的研究,主要是从裂缝性低渗透油藏转线状注水的作用和裂缝发育储层转现状注水方式的效果表现两个方面进行的,此外对大庆油田外围的低渗透油藏注水开发的重要意义本文也有适当的阐释,总之,低渗透油藏无论是开采上还是从技术攻关上难度系数都很大,但是低渗透油藏蕴含丰富的石油资源,因此加大对低渗透油藏的开发对于缓解我国石油需求量紧张问题,组大限度的降低我国石油资源对国外的依赖度,增加石油后续储备和维护我国的石油安全有十分重要的意义。
参考文献
[1]王俊魁,万军,油气藏工程方法研究与应用[M],北京,石油工业出版社,1998年.
[2]陈建、周锡生,裂缝性低渗透油层渗吸作用的数学模型[J],清华大学学报,2002年.
[3]韩德金、张凤莲,大庆外围低渗透油藏注水开发调整技术研究[J],石油学报,2007.
[4]胡树勇,馬立军,超低渗透油藏超前注水开发效果分析及对策[J],特种油气藏,2012年.
关键词:大庆油田 低渗透 油藏 注水技术 开发效果
近年来,我国的加大了对石油产品的需求,我国大型的石油企业随着我国加入世贸组织之后,在国际经济舞台上处在比较“活跃”的状态,并且起到举足轻重的作用,与此同时,我国的大型的石油企业由于本身的石油开采已经进入了开采的中后期,产油量急剧的下降,对新油层的勘探和开发还处在初级阶段,国内的石油开采技术上不完善,致使我国的大型的石油企业在国际激烈的竞争中逐渐的“败下阵来”,为了满足人们生产生活日益增长的对石油资源的需求量,我国加大了对石油资源的进口量,并且随着逐年的增加,使得我国对国外石油资源的依赖度不斷提高,造成我国石油后备储蓄不足,石油安全性受到严重的威胁,所以加大对石油资源储存量丰富的低渗透油藏注水开发,以缓解我国目前紧张的对石油的需求。本文主要是对我国的大庆油田外围的低渗透油藏注水开发效果的研究,旨在为了能够提高石油的产量,突破我国对地质复杂的低渗透油田的开采技术,解决我国的能源危机。
一、大庆油田外围的低渗透油藏的概述
1.低渗透油藏
到目前为止我国尚没有给低渗透油藏一个准确的定义,一般的情况是参照低渗透油田的定义来理解低渗透油藏的,在我国低渗透油藏主要分为两种,一种是低渗透均质油藏,另一种的低渗透非均质油藏。
低渗透均质油藏:由于石油储层的低渗透性,使得它内部孔隙结构、空隙分布,这些因素都对流体的运移产生不利的影响。对于低渗透油藏的开发,最有效的方法就是采用注水开发,注水压力的不断提高,油井供液出现不足,产量不断下降,采油的速度也随之降低。在达不到一定的增产目的之后,开始通过提高注水压力的方法来提高注水量和注采压差。但是太高的注水能够在一定的程度上达到增加注水量的效果。随着注水压力不断的增加,一直达到地层破裂压力,会产生裂缝,裂缝会不断的延伸拓展,直到泥岩层或是盐岩层,注入大量的水会使泥岩活动,盐岩出现溶蚀现象。在地应力的作用下,地层会产生相对位移,使得套管出现变形,严重的事情是断裂。
低渗透非均质油藏:在一般的情况下,尤其是像大庆这样的大油田,外围油藏的油层不单单是一个,而是由很多,有的甚至是几十层,几百层,而且每一个油层的性质和特征都是不一样的,有的油层的渗透性好,油层的压力就会加大,含有的饱和度也就越高,但是相对而言有的油层渗透性差,压力比较低,含油饱和度比较低。所以在实行注水开发的过程中往往会出现不同的层间干扰的现象,这些对于那些渗透率比较高的油层,有较快的能量补给能力,压力高、抑制了低压低渗透油田的生产和产量的增加。对渗透性很差的油层,能量的补给慢,能力较差,很难形成有效的产能效果,所以这样就严重的影响了低渗透油层的水驱采收率。由于低渗透非均质油藏内的油层比较多,每个油层的岩石特征分布不均,不同的区块内的孔隙度,渗透率,含油量等也是不相同的,因此对于这类油藏的开采难度不断的上升。
2.大庆油田外围的低渗透油藏的概述
从大庆油田外围已经开发的低渗透油藏来看,油层的主要特点是断层性和构造岩性复合油藏,储层主要是河流相沉积的窄条带和断续条带的砂体,其中区块的平均空气的渗透率是0.5*10-3μm2和22.5*10-3μm2之间,有很多储油层发育不同程度的天然裂缝。根据大庆油田外围低渗透油藏内的各个区块的渗透率和裂缝的发育程度不容,可以将大庆有型外围的油藏的油层分为裂缝发育的低渗透油储层、裂缝发育差的特地渗透储层和裂缝不发育的特地渗透的储层。在使用注水的形式进行油藏的开发过程中,由于注水开发的裂缝发育的储层平面矛盾十分的突出,油层的含水量不断上升,产油量急剧的下降;对于裂缝不发育的储层中油井呈现出现快速的效果或是不出现效果的情况。因此根据大庆油田外围的油藏的开采以及油层的特点,对油藏的开发使用注水开发的形式。并且对注水开发的效果要进行细致的研究,为了找出对我国低渗透油藏开发的最有效的技术。
二、低渗透油藏精细描述技术思路
大庆长垣外围油田萨葡、扶杨油层与大庆长垣油田萨、葡、高油层由于沉积条件相似,同样具有严重的非均质性,其非均质特征也表现出明显的层次性,因此,在储层沉积模型描述方面,完全可以借鉴喇萨杏油田比较成熟的分层次精细描述的技术思路。但由于低渗透油藏所具有的特殊微观物理特征、油田分布的零散性、构造的复杂性以及开发阶段的不一致性,义决定了长垣外围油田在描述的具体内容上存在一定的差异。因此,低渗透油藏精细描述技术思路是在借鉴喇萨杏油田成熟的储层精细描述方法和理论基础上,加强了构造描述,增加了裂缝特征描述内容。即在井震结合的构造描述基础上,依据油田不同密度井网测井资料所反映的各种沉积特征和沉积界面,以及大型河流一三角洲沉积各类储层特有的沉积规律和沉积模式,采用层次分析和模式预测描述法,由大到小、由粗到细分层次逐级解剖砂体几何形态和内部建筑结构,精细地建立储层地质模型、裂缝模型,系统描述储层宏观非均质体系的油藏精细描述方法。对于不同的开发区,具体研究内容和层次视开发阶段和资料的丰富程度确定。
三、大庆石油外围的低渗透油藏的开发
1.储层各向渗透率的主要分布情况
在一般的情况之下,低渗透油藏的储层渗透率从都可以分为一个对称的二阶张量,并且天然的裂缝和人工沿裂缝是石油渗流的主要方向,而裂缝发育储层各向渗透率之间都会存在或多或少的差异,各向的渗透率的差异也即会越大,对于低渗透油层油水井普遍进行压裂,在压裂开发中还会存在由于施工的误差和技术的不过关等出现人工裂缝。传统意义上是压裂缝的渗透率要远远的大于基质的渗透率,同时有时也会出现大于天然裂缝渗透,但是这样现象并不常见。所以在平行裂缝方向上渗透率最最高,在垂直裂缝的走向上参透率是十分小的。 2.储层各向渗流的阻力
在我国的低渗透油田的渗透储层中,由于孔喉细小,并且比表面积和原油边界层厚度要大,贾敏效应和表层分子力作用十分的强烈,其渗透规律不遵循达西定律,反而出现非达西型渗流的特征,渗流直线的延长线不像达西型渗流要通过坐标原点,而是出现偏离远点的现象,并且和压力梯度轴相交,这个焦点就是启动压力梯度,渗透率越低,启动压力梯度就越大。根据低渗透油藏的非达西渗流的公式可以推导出渗流阻力的公式,在低渗透油藏渗流的阻力出了要客服水驱渗流的阻力,此外还要战胜由于启动压力梯度带来的附加阻力;其渗透阻力的大小和启动压力梯度以及驱动距离的大小是呈正相关的关系。
3.裂缝基质系统的渗漏的特点分析
根据大庆油田外围已经开发的低渗透油藏进行分析可以得出,裂缝和基质的渗流能力是存在很大的差别的,渗流的过程是从不稳定流向稳定流进行的,在过渡时常常会出现一个越流平台,这个平台的最主要的作用就是为了反映裂缝中的压力上升的规律,在平台后,主要反映的基质中的压力上升的过程,而在中间的变化则是反映了裂缝和基柱之间的压力,其实这是对一个石油从裂缝向基质渗流过程的曲线图的表述,对于裂缝性的低渗透油藏,在多注水的过程进行设计时,一定要充分的利用裂缝系统传到能力很强的优点进行设计,这样也是为了通过注水的形式增加石油的产量。
四、裂缝型低渗透油藏转线状注水技术的研究
1.裂缝性低渗透油藏转线状注水的作用
大庆油田外围的低渗透油藏是砂岩低渗透油藏,在对裂缝性油田的注水过程中,在注水的方式转为了线状的注水方式后,它的渗流形式就是平面平行的流动,在平面平行流动中,如果注采井和裂缝的方向是平行的,那么在整个注水的过程中起到主导作用的就是裂缝的导流能力。以此为条件下可见,裂缝性的油藏转线状注水除了能够起到增加谁去控制的程度以外,还能够增加注水有效的动用程度和受注水方式控制的波及系数,经过计算和实验表明,在裂缝性的油藏是由反九点法转线性注水的时候,波及的系数可以达到最大值。
2.裂缝发育储层转现状注水方式的效果表现
在大庆油田外围的低渗透油藏中并且井排方向与裂缝的走向成11.5度的井网,在对低渗透油藏进行注水时,在注水井排的高含水油井出现关闭的情况时,就基本的实现了近似线性注水的情况。在对大庆油田外围已经开发的低渗透油藏的分析可以得出,在想油藏主体区块注水后,在进过几年的开采,注水井排油井的含水量高达一半以上,但是在近几年实行了转近似线状注水后,含油量就降低一半以上,对于低渗透油藏的开发起到了极大的促进作用。
五、总结
本文主要对我国大庆油田外围的低渗透油藏的注水开发进行的主要研究,首先是对我国的低渗透油藏出现的低渗透均质油藏和低渗透非均质油藏的特点、特征、开采难度、主要的开采注水方式进行了简要的分析紧接着是对大庆油田外围的低渗透油藏的特点、地质、开采的重点、难点等情况进行了分析,然后是从大庆油田外围已经开采的低渗透油田的经验围依托对低渗透油藏的开发中储层各向渗透率的主要分布情况、储层各向渗流的阻力和裂缝基质系统的渗漏的特点进行了探究,主要的目的就是为了低渗透油藏开发建立低渗透的有效驱动体系。最后本文对裂缝型低渗透油藏转线状注水技术的研究,主要是从裂缝性低渗透油藏转线状注水的作用和裂缝发育储层转现状注水方式的效果表现两个方面进行的,此外对大庆油田外围的低渗透油藏注水开发的重要意义本文也有适当的阐释,总之,低渗透油藏无论是开采上还是从技术攻关上难度系数都很大,但是低渗透油藏蕴含丰富的石油资源,因此加大对低渗透油藏的开发对于缓解我国石油需求量紧张问题,组大限度的降低我国石油资源对国外的依赖度,增加石油后续储备和维护我国的石油安全有十分重要的意义。
参考文献
[1]王俊魁,万军,油气藏工程方法研究与应用[M],北京,石油工业出版社,1998年.
[2]陈建、周锡生,裂缝性低渗透油层渗吸作用的数学模型[J],清华大学学报,2002年.
[3]韩德金、张凤莲,大庆外围低渗透油藏注水开发调整技术研究[J],石油学报,2007.
[4]胡树勇,馬立军,超低渗透油藏超前注水开发效果分析及对策[J],特种油气藏,2012年.