低渗透油藏的开发技术论文（精选11篇）
低渗透油藏的开发技术论文 篇1
摘要：随着石油资源的日益缺少以及不断深入地勘探开发, 越来越多的石油行业和石油工作者开始亲睐对中低渗透油气藏的开发。然而如何合理的去开发这些珍贵的资源已成为诸多石油开发工作者们必须解决的难题。油气仓储低孔、低渗透性的特点导致油气田的开发效果难以提高。正是由于这些特殊表征, 我们不得不需借助工艺技术来提高油田采收率。因此, 对于中低渗透油气藏的这种特点, 我们通常借助开发技术改善中低渗透油气藏进行分析和研究。本文以中低渗透油气藏的储存特点入手, 结合实际中常用的开发技术进行阐述。本文较清晰的讲述了这些开发技术的特点, 并着力叙述了这些技术适合中低渗透油气藏开发的原因。
关键词：低渗透,油藏,开发技术,基本对策,工艺技术
1 中低渗透油藏的储层特征
中低渗透储层有四方面的特征, 一是物性较差, 砂岩粒度分布较广。颗粒不易于分选, 砂砾混杂, 圆球度差, 含有大量的胶结物。二是孔隙表层较粗糙, 其次孔隙半径小, 喉道细导致了孔隙的曲折性变大。三是由于储层的流体和、与岩石接触, 所以会发生一些物理和化学作用。四是油层束缚水饱和度高比高渗透层原始含水饱和度偏高, 通常为3O~5O, 有的甚至高达6O。
2 低渗透油藏的开发特点
低渗透油藏的开发特点主要有五个, 其一是启动压力与渗透率成反比。其二是采收率与渗透率成正比。其三是天然裂缝也是地层非均质性的原因之一。其四是采油速度通常都在1.5%以下。其五是由于储层水动力连通性较差也限制了单井的控制泄油范围。
3 低渗透油藏开发方法
3.1 研究裂缝、地应力场分布、合理布置井网
3.1.1 地应力的研究
研究地应力分布规律是研究储层流体动态的基础。通常研究地应力以井壁崩落法、声发射法、水力压裂法、井斜统计法等方法为主。
3.1.2 压裂造缝的研究
压裂裂缝有两种成情况, 其中有一部分是追踪天然裂缝, 另一部分则是岩石产生的新生裂缝, 走向与应力场最大主应力方向平行, 最好能够形成水平的裂缝, 这样可以提高泄油面积增大油井产能。
3.1.3 油藏数值模拟技术的作用
通过采集和分析大量的数据, 建立油藏的数学模型, 再通过已知的油藏动态加以适当调整, 以及进行拟合油藏历史, 我们就可预测到油藏动态, 最终提高了开发的经济效益。
3.2 早期注水
由于我国低渗透油田弹性采收率和溶解气驱采收率非常低, 所以应采取早期注水的开发方式, 获得较理想的开采速度和采收率。但是对于一些弹性能较大的, 异常高的压油田, 建议推迟注水的时间, 达到提高油田的开发效果。
3.3 压裂改造技术能够提高低渗透油藏的产能
低渗透油藏通常都达不到工业油流标准, 必须进行压裂改造。因此, 压裂改造也就成为了低渗透油田开发的关键技术。如今针对低渗透油藏的压裂工艺技术有很多种, 目前“整体压裂”优化设计技术已经成为开发低渗透油藏了储集流体的压力和方向的改变, 完善了井网注呆关系, 使油气井产量有很大幅度的提高。研究表明, 影响填砂裂缝的有三种因素:储集流体渗流机理, 压裂串通作用机制和化堵作用。
3.4 运用酸化改造技术能够改善低渗透油藏产能
酸化技术也是能够起到提高油井产能作用的一种技术手段。此技术改善其地储渗透性可以分为三类:常规酸化, 酸洗和压裂酸化。酸化就是利用酸液的化学性质去溶蚀地层堵塞物, 来扩大地层缝洞或在地层中制造有导流能力的裂缝, 致使提高了地层渗透性和注水井的驱动能力。
3.5 增压注水调剖技术可提高储层渗透性
中低渗透油气藏注水是很困难的, 这是因为除了在深层钻井中的污染物以及水质等因素外, 还有两个因素:其一是地层的渗透性低, 孔隙通道和喉道半径都较小;其二是异常高压性质的油藏, 由于其能量和压力大, 打开油层是可能会引起地层结构的“塑变”, 不利于注水。
3.6 气动力深穿透增油增注技术可改善储层渗透性
3.6.1 作用原理
将装有诸多种化学药剂放入到一个密封的容器中, 然后将这个密封容器下置到油水井的目的层, 这些药剂相遇就会产生十分剧烈的反应, 从而产生高温高压气体, 这些气体会把地层压开裂缝, 由于裂缝的产生就可改善地层渗透性, 还可解除地层污染。
3.6.2 地层特性的改善
此方法适用于中低渗透性油藏的地层, 具有热解堵、酸化解堵和压裂等多种机理的综合效果, 还可解除井底附近的油层污染, 最终实现增产增注, 有效的改善地层渗透性。
3.7 通过井距试验, 寻找低渗透油藏合理开发方式
低渗透油田普遍存在着注水井注不进水的情况, 这样就会形成高压区;从而导致采油井变为低压区, 不能顺利采出油。解决这一问题的关键所在就是适当缩小井距, 适当增加井网密度。通过这些调整, 就能构建起有效的驱动体系, 达到我们想要的效果, 提高采收率。
3.8 主要的工艺技术
在开发早期, 地层压力较高, 通常以弹性开采为主, 也能获得较理想的效益。然而开发中后期, 由于地层压力不断的下降, 油井平均动液面变低, 就应该用深抽工艺来采油。
3.8.1 抽油杆的配套工艺
抽油杆配套工艺分为柔性抽油杆超深抽技术和HY级高强度杆深抽工艺, 前者的特点为柔性抽油杆重量轻、强度高, 下泵深度能够达到3000米至4000米;在同一深度还能有效减少抽油机的负荷, 从而节约成本。而后者特点为能替代大规格的D级抽油杆, 减少了抽油杆柱的重量, 降低了抽油机悬点载荷以及功率消耗。
3.8.2 深井泵配套工艺
深井泵配套工艺分为杆式泵深抽工艺和长冲程泵深抽工艺, 其中前者运用了调速电机, 能够在生产过程中依据动液面的变化调节冲次, 得到有效合理的工作制度。而长冲程泵能够有效提高冲程, 降低冲次, 稳定生产压差。
3.8.3 抽油机配套方案
大12型游梁机或者大型链条机适用于低渗透油田, 应配置调速电机, 达到超深抽的效果。
3.8.4 管柱的配套优化
油管为~62mm加厚×~62mm的平式两级组合比较适合在深抽油井中, 而抽油杆为~25mm×O22mm×O19mm×~25mm的四级组合就不如前者的效果理想了。
4 结论
通过以上实例和理论分析, 我们不难得结论, 即到储层的保护和井网的合理设计是成功开发低渗透油藏的前提;合理的配套工艺能够有效保证产量;藏整体压裂、酸化以及其它措施是目前开发中低渗透性油气藏主要措施;开发时, 气藏压裂、酸化、等技术应用能有效使油气田资源得到合理利用。
5 结束语
本文以实际出发, 较全面清晰的介绍了如今在中低渗透油气藏开发领域运用的开发技术, 并希望本文能够对一些同学有所帮助。但是由于本人的水平有限, 文章也有一些不足之处, 也希望能够得到老师的建议。最后我还会不断努力, 继续前进, 争取为祖国的石油事业做出一点贡献。
参考文献
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[3]张增虎.如何有效的开发低渗透油藏.胜利油田纯梁采油厂.[3]张增虎.如何有效的开发低渗透油藏.胜利油田纯梁采油厂.
[4]李剑.改善中低渗透性油藏开发技术研究与应用.中原油田分公司采油一厂.[4]李剑.改善中低渗透性油藏开发技术研究与应用.中原油田分公司采油一厂.
[5]邱勇松.低渗透性油藏渗流机理及开发技术研究, 2004.5.[5]邱勇松.低渗透性油藏渗流机理及开发技术研究, 2004.5.
低渗透油藏的开发技术论文 篇2
裂缝性低渗透油藏流-固耦合理论及应用
作 者：刘建军 作者单位：武汉工业学院土木系,武汉,430023;中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉,430071刊 名：岩石力学与工程学报 ISTIC EI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING年，卷(期)：200322(4)分类号：O3关键词：流-固耦合 渗流 孔隙度 渗透率 裂缝扩展 数值模拟 裂缝性油藏
浅谈对低渗透油藏开发保护的认识 篇3
关键词 低渗透油藏； 油层； 开发；保护； 认识
1 低渗透油藏开发存在的问题
任何一个油田，从发现到投入开发，人们对它的认识是有限的。但是，随着大规模开发的进行，为了便于管理，按初期对油藏的认识，人为地划分开发单元在所难免。而接下来的地质研究和油水井动静态研究，也随之按人为划分的单元展开。这就等于把一个局限性的认识关进一个特制的笼子里，进行局限性的研究。
对于低渗透油藏的特殊性研究，直接关系到它的开发效果。近年来，国内外地质科研人员对低渗透油藏做了大量研究。通过实验，推导出了低渗透油层的渗流数学方程，总结了低渗透油层中油、水非线性渗流特征及其规律，这为低渗油藏开发提供了科学依据。
一是在油层认识上，其测井响应特征及解释标准与常规油层差异性大，随着低渗透油藏的不断开发和开发工艺的不断提高，逐渐发现有些井原本测井解释为干层，但经过压裂试油获得了工业油流甚至高产。因此有必要重新制定油层划分标准，进行储量复算，重新认识低渗透油藏的物质基础。
二是对开发配套工艺提出了更高要求。盐的强腐蚀作用、盐塑性流动作用造成套管损坏严重，可溶性盐类重结晶在储层孔隙中结盐结垢，钙芒硝矿物见水极易溶解析出石膏、结硫酸钙垢，造成地层伤害，导致井况恶化。采用掺水解盐的方法可以缓解井筒结盐，但不能从根本上解决盐卡盐堵等问题，油井作业频繁，势必增加作业维护费用，严重时造成油井大修，影响正常生产。
2 低渗透油藏开发射孔过程中的油层保护技术和压裂过程中的油层保护技术
2.1 射孔过程中对油层的损坏主要有两方面的原因：一是射孔弹的碎屑物堵塞孔眼；二是射孔液的固相和滤液伤害油层。在射孔打开油层的短时间内，如果井内液柱压力过大或射孔液性能不符合要求，就可能通过射孔孔眼进入油层的较深部位，其对油层的损害比钻井还要严重。针对射孔过程中可能损害油层的原因，主要采用以下几方面的保护油层措施：
一是选用新型无杵堵、穿透能力又强的聚能射孔弹，如89弹、102弹、127弹及1米弹。二是改进射孔工艺技术，采用油管传输射孔和负压射孔工艺。三是使用优质射孔液，射孔液要与地层水相配伍，不堵塞孔眼，不与地层水发生反应而损害地层。四是采用负压射孔技术
2.2 虽然压裂所造成的填砂裂缝具有很高的导流能力，但在压裂过程中由于压裂液性能和压裂工艺的不当又可能会造成对油层的损害，这种损坏不仅会大大降低填砂裂缝的导流能力，而且还会损害储层本身的渗流能力，在压裂中对填砂裂缝和油层的损害主要有以下几个方面：
一是压裂液残渣损害填砂裂缝导流能力：例如普通田箐冻胶压裂液残渣可达20%—30%，可使填砂裂缝导流能力降低60%—90%。
二是压裂液滤液损害油层导流能力：在高压高温影响下，压裂液的滤失量可以达到相当大的数量。据有关实验资料表明，当田菁压裂液水化液挤入量达到孔隙体积2—3倍时，岩心渗透率伤害达75%左右。渗透率越低，损害越严重。
三是返排液不及时，不彻底时损害油层：压裂液的滤液在地下长时间停留，不仅会加重粘土膨胀和油水乳化程度，而且还会产生物理和化学沉淀，加重对油层的损害。压裂后不及时排液对岩心渗透率的伤害比及时排液高3—4倍以上。
针对上述原因，在压裂过程中主要采取以下防护技术措施：
一是选用残渣低、滤失量小的压裂液，如改性田菁、蚕豆粉等。二是在压裂中加入粘土稳定剂、表面活性剂、破乳剂、破胶剂和助排剂等添加剂。压裂后要及时彻底返排压裂液。
3 低渗透油藏酸化过程中的油层保护技术和井下作业中的油层保护方法
3.1 储层经酸化处理后，释放出大量微粒，矿物溶解释出的离子还可能再次沉淀，这些微粒和沉淀将堵塞储层的流动通道，轻者可削弱酸化效果，重者可导致酸化失败。对于低渗透率储层，由于其孔渗条件差，储层敏感性强的同时，还极易产生乳状堵塞，要加入破乳剂，用以破坏乳状液的稳定性，降低油水界面张力，增强解堵后残酸的返排能力。各种离子沉淀是有一定条件的，尤其是PH值的影响最大。因此，合理控制PH值，酸液中加入助排剂，以及采用有效方法及时而彻底的排酸，是防止沉淀伤害储层的有效措施。
3.2 在井下作业中要和射孔、压裂一样，保证下井的油管、工具和洗压井液清洁，且不发生漏失、堵塞和化学伤害现象发生。对于井下作业，对储层的污染主要表现在入井液污染。
优选的压井液和洗井液有以下特点：一是优质无固相洗井液流变性好，抑制性强，配置简单，对产层伤害小。二是优质无固相系列压井体系液稳定性好，抑制性强，滤失量低，并且具有一定的悬浮携带能力。三是优质无固相系列压井液体系密度可调，能满足储层不同压力变化的要求。四是优质无固相系列压井液体系配伍性好，渗透率恢复值高，对储层有较好的保护作用。
4 进一步改善低渗透油藏开发状况的思考
4.1 加强低渗透储集层精细研究及其渗流机理研究。低渗透油藏与其他类型油藏的主要差异是储集层特征，包括其沉积、物性及含油性、非均质性和敏感性的特征，因此，要实现高效开发低渗透油藏，加强低渗透储集层精细研究及其渗流机理研究是基础。
低渗透油藏的开发技术和发展趋势 篇4
关键词：T128,低渗透油藏,开发技术,发展趋势
1 前言
坨128块位于东营市垦利县胜坨镇境内, 构造上位于济阳坳陷东营凹陷坨-胜-永断裂带胜北断层上升盘。主要含油层位沙四5-8砂组, 是一个受岩性控制的构造-岩性砂砾岩扇体油藏, 常温常压的稀油油藏。该区块构造相对简单, 南部以胜北断层为界, 东部以两条南北向断层为界, 内部断层不发育, 整体呈现出以坨128-4井区为构造高点, 向四周倾没的继承性背斜形态, 地层倾角在10°左右, 构造圈闭幅度300m。坨128断块储层属于无速敏和酸敏, 为中等弱水敏、弱盐敏、弱碱敏的低渗储层。
2 低渗透油藏的特点
2.1 低渗透的概念
严格来讲, 低渗透是针对储层的概念, 一般是指渗透性能低的储层, 国外一般将低渗透储层称之为致密储层。而进一步延伸和概念拓展, 低渗透一词又包含了低渗透油气藏和低渗透油气资源的概念, 现在讲到低渗透一词, 其普遍的含义是指低渗透油气藏。具体来说低渗透油气田是指油层孔隙度低、喉道小、流体渗透能力差、产能低, 通常需要进行油藏改造才能维持正常生产的油气田。目前低渗透储层的岩石类型包括砂岩、粉砂岩、砂质碳酸岩、灰岩、白云岩以及白垩等, 但主要以致密砂岩储层为主。
2.2 低渗透油气开发地质理论
矿物成熟度和结构成熟度低, 长石和岩屑含量高, 粘土或碳酸岩胶结物多, 一般为长石砂岩和岩屑砂岩, 石英砂岩少。原生粒间孔和次生溶孔发育, 微孔隙多, 孔径细小, 微孔隙喉道发育, 孔隙结构差。基质孔隙具有低孔隙度和低渗透率。储层裂缝发育, 严重影响开发效果。储层非均质性强, 使含油性差异大。具有压力敏感性, 随着压力增大, 孔隙和裂缝的渗透率呈负指数函数递减, 并具有一定的不可恢复性。含油饱和度低, 可动流体饱和度更低, 原因为粘土矿物和毛细管的吸附作用, 裂缝和溶蚀孔洞提高可动流体饱和度。由于物源较远碎屑物质经过长距离搬运以后颗粒变细沉积以后形成细粒、孔隙半径小、泥质或钙质含量高的低孔低渗储层。沉积后的成岩作用和后生作业 (包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用) 使岩石随埋藏深度增大孔隙体积明显减小岩石颗粒排列变紧使储层物性变差岩石变得致密低渗。在低孔低渗储层常形成次生溶蚀空隙对改善储层的孔渗性有积极作用。裂缝提供了储层基本的孔隙度和渗透率裂缝造成储层强烈的非均质性。
2.3 低渗透油藏开发的基本情况
最近20年来, 低渗透油气产量持续增长, 其在产量中的地位越来越重要。2008年, 中国低渗透原油产量0.71×108t (包括低渗透稠油) , 占全国总产量的37.6%。低渗透产量比例逐年上升, 近三年分别为34.8%, 36%, 37.6%。低渗透资源在油气田开发中的地位越来越重要, 正在成为开发的主体。
2.4 低渗透油气田开发所面临的主要难题
(1) 流体流动在渗流力学上表现为“非达西流”, 从本质上影响采收率的提高。
(2) 低压储层导致投产初期过后, 采液、采油指数下降, 一般常规注水很难恢复。
(3) “低渗、低压、低丰度”, 造就了“多井低产”, 给资本投资和运行成本造成了巨大的压力。
(4) 低渗透水平井水平段规模压裂改造提产始终是一大难题, 现在仍在探索规模化实施。
3 低渗透油气资源勘探开发技术发展趋势
3.1 压裂技术
水力压裂是低渗透油藏开发中最早使用也是目前最常使用的技术。水力压裂处理的目的是建立能提供很大表面积的长而窄的裂缝。。水力压裂的首要目的是改善储层与井眼之间的流体连通。近年来取得的进展包括:粘弹性表面活性剂压裂液、限流压裂完井等。除水力压裂技术外, 连续油管分层压裂技术、相渗调节压裂液 (RPM) 增产工艺技术、多裂缝压裂技术、重复压裂技术、水平井压裂技术等也是近期压裂工艺技术发展的重要方向。
3.2 水平井和多分支井技术
水平井作为开发低渗透油气田的一项成熟技术已在各国油田中得到广泛应用。从低渗透油田开发的角度来讲, 水平井水平段在油层中的位置、延伸长度和延伸方向是决定水平井产能的关键因素, 因此在水平井的建井过程中必须应用能保证水平井以最佳井身轨迹钻进的新工艺。多分支井钻井技术是利用单一井眼 (主井筒) 钻出若干个支井的钻井新技术。。目前, 国外常用的多分支系统主要有非重入多分支系统、双管柱多分支系统、分支重入系统和分支回接系统等。
3.3 小井眼钻井技术
使用小井眼钻井技术可以大幅度降低钻井投资, 提高低渗透油田的经济效益。小井眼钻井技术采用的抽油机、油管、抽油杆、抽油泵和简易防盗采油树都比常规的采油设备小, 因此称为“五小”采油技术。除小眼井技术之外, 无油管采油技术、车载抽油技术等也是近年来发展起来的节约钻采成本的技术。
3.4 超前注水技术
超前注水是指注水井在采油井投产前投注, 油井投产时其泄油面积内含油饱和度不低于原始含油饱和度, 地层压力高于原始地层压力并建立起有效驱替系统的一种注采方式。早注水可以使地层压力保持在较高的水平, 相应可使油田在一个较高的水平上稳产。超前注水技术开发有如下特点:
(1) 可建立有效的压力驱替系统, 单井获得较高的产量;
(2) 降低因地层压力下降造成的渗透率伤害;
(3) 有利于提高油相相对渗透率;
(4) 超前注水有利于提高最终采收率。
3.5 层内爆炸增产技术
在低渗透油藏的增产方面, 已发展的技术很多, 如井内爆炸技术、核爆炸技术、高能气体压裂、爆炸松动等, 但目前应用前景较广的为层内爆炸增产技术。层内爆炸增产技术就是利用水力压裂技术将适当的炸药压入岩石裂缝, 点燃那里的炸药, 从而在主裂缝周围产生大量裂缝, 达到提高地层渗透率的目的。炸药释放能量有3种形式:爆轰、爆燃 (二者统称为爆炸) 和燃烧。深部地层造缝的特征是压力高、能量大、加载空间狭窄, 同时, 根据力学原理可知静水压力再大也不能压裂岩石, 只有偏应力足够大才能压裂岩石。水力压裂技术满足这些特征, 爆破工程经验表明, 炸药爆炸也能满足这些基本特征。
4 结论
低渗透油藏的开发技术论文 篇5
河74断块区位于现河庄油田东北部，构造上为东西和南北两条断层所夹持的反向屋脊式断块，为中高压、中孔、低渗、低饱和、稀油岩性油藏。历经天然能量开采、注水开发、滚动扩边。到2011年12月，油井开井29口，日液水平221t/d，日油水平76t/d，综合含水65.6%，水井总井19口，开井15口，日注水平428m3，注采比2.03，平均动液面1587m。
1.单元开发效果评价
1.1注采井网状况评价
河74断块区沙二下稳层及沙三中均设计采用250×300m五点法注采井网开发，注采井距与设计井距基本吻合，井网相对完善。
1.2储量动用状况评价
目前沙二下稳井网控制程度为89.2%，沙三中井网控制程度为86.7%，储量控制程度较高。
1.3能量保持水平评价
（1）天然能量弱、弹性采收率低：河74断块产量递减规律具有典型的低渗油藏特征。
（2）沙二下稳地层能量下降快，压降大：目前河74断块区沙二下稳地层压力19.4MPa，压降17.24Mpa。
（3）沙三中地层压力保持水平低：沙三段目前地层压力为21.16 MPa压降为25.84 MPa。
1.4注水效果评价
河74断块区沙二下稳-沙三段目前井网相对完善，部分油井见效明显。该层系注水见效井5口，日增油7.5t/d。
2.存在问题及潜力分析
2.1局部井网不完善，制约了油藏潜力发挥
目前河74断块区河51-1井区只采不注，井网适应性较差，油藏潜力得不到充分发挥。下步可通过转注河51-1加强注水，恢复地层能量。
2.2水井欠注，对应油井产能下降
随着注水时间延长，注水井启动压力高、井况恶化、油层污染等原因使得水井日注有所下降。
2.3注水管柱老化，影响水井井况
河74区2年以上未动管柱的井占水井总数53.3%，因水井作业周期长、交大修，影响水驱储量25.5*104吨。
3.开发调整方向及工作部署
3.1调整方向
在现有井网上，通过水井转注，增注、检管等工艺，提高水驱效率。利用解堵、压裂手段，挖掘剩余油潜力，提高断块开发水平。
3.2工作量部署
油井压裂1口，解堵1口；水井增注2口，转注1口，检管8口。
3.3指标预测
低渗透油藏开发技术措施探讨 篇6
1低渗透油藏开发技术
1.1油藏表征技术
油藏表征技术, 主要是获取低渗透油藏的表层特征, 重点分析低渗透油藏的裂缝状态, 获取地层的相关资料。油藏表征, 具有动态化的特点, 而且油藏本身会产生动态的表现特征, 如三维、思维地震等, 综合的得出油藏的表征信息。油藏表征技术, 采取定量、定性的方式, 表述了低渗透地层中, 油藏大概的分布状态, 利用表征预测油藏, 辅助制定开发计划[1]。表征技术只能大概预测出油藏的状态, 不能精确的分析油藏的特征, 存在一定的数据误差, 所以在研究低渗透油藏表征的同时, 还要分析以往老油田的信息, 以便得出精细化的表征, 明确低渗透油藏的实际分布, 进而指导勘探人员开采。
1.2钻井与完井
低渗透油藏中, 比较常见的钻井技术有: (1) 气体钻井, 在油藏中, 采用气体介质, 提供循环流体, 钻入低渗透的油藏内, 气体钻井, 具有高效的保护作用, 以免影响钻井的效果; (2) 雾化钻井, 选择空气、惰性气体等, 借助注入管线, 形成高速气流, 钻开油藏表层; (3) 泡沫钻井, 以空气为气基, 注入小排量空气的同时, 注入大排量的发泡胶液, 此类钻井方法效益明显, 但是容易产生泡沫浪费, 增加了钻井的成本。完井技术, 能够提高低渗透油藏的储油能力, 便于提高油藏的开发水平, 其可分为裸眼井、水平井、智能井三类, 根据低渗透油井的实际情况, 安排好完井技术。
1.3增产改造技术
增产改造技术, 能够增加低渗透油藏的产量, 利用有效的开发技术, 增加油藏的产量[2]。以酸化解堵技术为例, 分析其在低渗透油藏中的增产改造效果。此项技术, 利用酸液, 处理低渗透油藏井内, 以及附近的於堵物, 还能处理油藏井内的无机垢, 清洁低渗透油藏, 达到解堵的目的, 酸化解堵技术的应用中, 需要解决酸性化学沉淀的问题, 避免破坏油藏的性质, 规避酸性损害。除此以外, 还有水平井开发技术、物理法增产技术等, 致力于提高低渗透油藏的开发水平。
1.4油藏保护技术
油藏保护技术, 是开发技术措施中不可缺少的一类, 因为低渗透油田勘探过程中, 很容易破坏油层, 油藏自身潜在的矿物、存储空间等, 都有可能引起破坏, 所以积极推进油藏保护技术的应用, 缓解油藏破坏的压力[3]。低渗透油藏, 自然渗透的能力低, 受到表层污染的机率比较大, 提出油藏保护的措施, 如: (1) 射孔保护, 在油藏射孔的阶段, 避免破坏油层, 逐步改进射孔的工艺, 减轻传输、负压射孔的工艺; (2) 压裂保护, 选择优质的压裂液, 控制其对油层的疏导性能, 压裂完成后, 及时排除压裂液, 保证低渗透油藏的质量; (3) 井下保护, 低渗透油藏井下的设备、装置较多, 增加了油藏的污染机率, 井下保护措施中, 不仅要调整液压井的体系, 更要注意压力的灵活变化, 优化井下保护的环境。
1.5多分支井技术
多分支井设计中, 利用机械的方式, 连接分支井、主井眼, 可以在低渗透油藏中, 设计混合的分支井应用, 辅助提高原油采集率, 增加油藏的产能。油藏中, 多分支井的选择, 要考虑油藏的实际特点, 根据油藏构造、特征, 灵活的设计多分支井的应用, 设计中, 要注意钻井的限制, 控制好多分支井的形状, 以免影响油藏的开发。多分支井技术中, 潜在很大的安全风险, 如果确实风险较大, 直接选择简单几何形态即可, 通过降低多分支井的复杂性, 缓解低渗透油藏的风险性。
1.6井网部署
低渗透油藏开发中, 油藏对井网有一定的敏感性, 合理部署井网, 才能保障优质的注水。由于低渗透油藏储层密度大, 再加上油藏本身存在发育裂缝, 因此井网部署中, 应该避免出现静水乱窜的现象, 适当增加注水井的井距, 大于油井井距, 利用井网部署, 提高油藏的开发潜能。
2低渗透油藏开发技术优化
2.1优化注采
注采调整, 是优化油藏开发的一类方向, 更加注重低渗透油藏开发的整体性, 为油藏开发, 提供稳定的压力, 有效控制油藏开发的强度, 完善油藏开发中的注采过程。
2.2优化流压
低渗透油藏的流压, 不能长期处在低压的状态, 应该适度调整流压的状态, 根据油藏的平面分布特征, 确定可靠的流压, 或者比较流压的数值, 规范流压中的压力, 以此来完善油藏的采油井, 实现高效率的采油, 充分挖掘低渗透油藏的潜力。
2.3改善吸水剖面
改善油藏的吸水剖面, 能够解决低渗透油藏中的吸水问题, 采用动态监控的方法, 逐步修正吸收剖面, 促使其符合低渗透油藏的实践需求, 如果出现剖面缺失, 应该立即实行补充与调整的方法, 可以采取分层给水的方法, 尽量减少剖面使用的次数。
3结语
低渗透油藏, 是我国石油开采中的重点, 做好低渗透油藏的开发工作, 才能体现出低渗透油藏的使用价值, 同时表明开发技术措施的作用, 安排好技术优化, 改善低渗透油藏的开发方式, 强化技术的实践应用, 提高我国低渗透油藏的开采效率。
参考文献
[1]韩延凯.低渗透油藏强1块开发方案设计[D].东北石油大学, 2013.
[2]汪敏.中深层低渗透油藏开发技术政策界限研究[D].长江大学, 2013.
低渗透油藏注水采油技术分析 篇7
一、保证低渗透油藏注水水质
注水水质是影响到低渗透油藏注水效果的关键。随着油藏开发的不断深入, 采油新工艺和新技术的应用越来越多, 这些新工艺新技术在提高油藏开发效果的同时, 油藏采出水的水质也不断的复杂化和多样化, 极大的增加了油藏水的处理难度。污水处理罐反冲洗变频调速系统, 采用高效微机控制技术, 结合电机变频调速功能, 实现污水处理罐的高效反冲洗作业。系统利用电机变频技术实现冲洗水泵的转速调节, 水泵转速的变化可以实现水流量的输出变化, 改变了传统节流阀控制调节方式。这种流量调节方式, 可以有效的降低电机启动电流, 而且水泵冲洗强度可以进行实时控制调节, 极大的提高了污水处理的效率。由于电机转速的可调控性, 可以充分的利用电能, 降低电能消耗。
二、提高低渗透油藏注水效率的工艺研究
低渗透油藏注水过程中, 注水泵是关系到低渗透油藏注水效率高低的关键。离心泵是低渗透油藏注水泵的重要类型。离心泵的运行状态可以通过泵的特征曲线来表示, 通过对泵的排量、功率等特征参数研究, 得到各个参数对泵效率的影响关系, 依据实际的离心泵工作条件, 得到离心泵效率最高时, 离心泵各个运行参数的值, 从而调整离心泵的工作参数, 保证离心泵的高效运行。往复泵也是低渗透油藏注水泵重要的类型, 往复泵的泵阀是影响到往复泵工作效率的关键。通过将往复泵和注水输送管线结合起来, 将它们看成一个统一的水力系统, 利用水力学的计算方法, 结合泵的工作特性, 管线参数, 以及系统约束条件, 可以对往复泵的水力系统进行计算分析, 得到水力系统各参数对往复泵运行效率的影响关系, 从而确定出什么条件下往复泵的注水效率最高效果最好。往复泵转速一定的条件下, 不同的柱塞直径会对应特定的泵额定排量与压力, 将泵的压力排量和柱塞直径的关系制成关系曲线, 通过曲线的规律, 找到能够保证往复泵处于最大运行状态的泵直径。
往复泵和离心泵系统差不多, 不同的注水管线压力会对应不同泵的工作状态。低渗透油藏注水状况分析中, 可以将注水管线的压力作为关键参数, 开展相应的注水工艺参数调整。如果注水管线的压力不方便调整, 可以调整泵的工作参数, 同时也能够进行泵结构参数的合理性的评价。不同的注水管线压力对应不同的注水工作状态。对所有的低渗透油藏注水系统, 通过设定特定的注水状态评价目标, 经过不断的分析和数据处理, 可以得到一系列的评价低渗透油藏注水效率的指标, 将这些指标整理归类后可以形成注水效率的评价指标集, 该指标集就可以作为油田注水系统的状态描述点。
三、注水井的测试工艺技术分析
注水井注水测试是油田注水工艺的重要部分, 通过注水测试可以准确的得到注水工艺的效果以及地层的吸水情况。智能测试系统是一种高效的注水井测试系统, 该系统主要分为两个部分, 地面注水井测试系统和井下注水井测试系统。地面的注水井测试系统主要功能是, 实现系统的供电、数据的搜集和分析。井下注水井测试系统是注水测试的关键, 主要由五个部分构成, 测试控制部分、通信部分、动力部分、传感器和其他部件。智能测试系统的地面控制部分, 利用蓄电池作为测试系统的动力来源, 利用逆变换的方式为地面设备提供控制, 通过电缆将控制系统和井下测试系统相连接。实现对井下注水流量的测量任务, 同时控制井下的测试系统。智能注水井系统应用需要对原有设备进行一定的改造, 首先要对绞车进行一定的改造, 绞车的改造不会改变原有的设备和工艺, 只是增加系统的电缆输送结构, 使绞车具有调控的功能, 而且在测试的过程中, 不会影响到绞车的正常使用。由于智能系统的信号传输采用电缆, 电缆的强度不如钢丝绳, 而且直径较大, 所以需要对电缆滑轮槽进行加宽处理。同时需要在装置的放喷帽位置增加缓冲弹簧, 从而保护信号传输电缆。
结束语
低渗透油藏的注水采油技术是提高低渗透油藏采油效率的重要方式。低渗透油藏的注水水质是影响到油藏注水效率的重要影响因素。提高油藏的注水质量是保证低渗透油藏稳产的重要措施。污水处理罐反冲洗变频调速系统, 采用了高效微机控制技术, 结合电机变频调速功能, 实现了污水处理罐的高效反冲洗作业。注水泵关系到低渗透油藏注水效率高低的关键。往复泵也是低渗透油藏注水泵重要的类型, 往复泵的泵阀是影响到往复泵工作效率的关键。智能测试系统是一种高效的注水井测试系统, 该系统主要分为两个部分, 地面注水井测试系统和井下注水井测试系统。通过研究对于改善注水井的工作状况, 提高注水井的工作效率, 提高低渗透油藏开发效率具有重要的意义。
摘要：随着油田勘探开发的不断深入, 油田的含水量在不断的增大, 油田的开发已经处于高含水率阶段。如何控制油田产出液的含水量, 保证油田的产量, 已经成为目前油田开发的研究重点。通过改进油田注水工艺技术, 提高注水井的注水质量, 可以有效地保障油井的产量。低渗透油藏由于油藏的渗透性差, 地层流体的流动性不高, 原油开采的难度大。通过合理的低渗透油藏注水工艺, 可以有效的提高低渗透油藏开发效率。文章通过调研分析, 结合低渗透油藏注水实际, 研究了低渗透油藏的注水采油工艺技术。通过研究对于提高低渗透油藏的注水质量, 提高低渗透油藏的开采效率具有重要的作用。
关键词：低渗透,油藏,注水,采油,质量,效率
参考文献
[1]吴锋李晓平.注水水质对低渗油藏注采井开发指标的影响[J].西部探矿工程, 2008.
[2]段礼祥等.油田注水设备技术现状及发展方向[J].石油机械, 2005.
低渗透油藏的开发技术论文 篇8
在低渗透油藏中, 油气流体的低速渗流不再符合达西定律, 而是具有启动压力梯度如图。通过研究, 低渗透油藏中的流体在渗流时, 阻力除粘滞阻力外还有另一附加阻力即流体与岩石的吸附阻力或水膜的吸引阻力。只有当屈服压力克服这种附加阻力后, 液体才能流动, 这就是启动压力梯度现象。即只有当实际压力梯度大于某一临界值时, 油藏流体的流动才能发生, 此临界值称为启动压力梯度。
1.1 启动压力梯度的研究
某油田区块油层中的流体, 具有非达西渗流特征, 注采压差主要消耗在克服较大的启动压力梯度上, 要想提高单井产量, 关键在于确定启动压力梯度、布置合理井距、建立起有效合理驱替压力系统。
研究表明, 低渗透油藏的启动压力梯度与地层平均渗透率的关系满足幂函数关系:
式中l——启动压力梯度, MPa/m
对于不同油藏的a和n值, 是可以采用油藏实验室岩心实测的启动压力梯度数据回归获得。以下是实验室中根据有关数据绘制的启动压力与渗透率的曲线。
2 数值模拟优化开发方案
2.1 注水时机
研究发现, 低渗开采需要早期注水, 保持油层压力。主张早期注水大多是原苏联学者, 即油田经过试采后, 确定了油藏主要驱动机理后便开始注水。学者们认为, 早期注水, 有利于保持地层压力, 可以获得较长时间的高产稳产, 从而大大缩短开采的年限。
由于我国低渗透油层渗透率小, 稠油粘度大, 渗流阻力大, 驱动能量消耗快。油井投产后, 压力和产量都大幅度的迅速下降, 而且压力、产量降低后, 要想重新恢复十分困难, 这样油田开发一开始就容易形成低产的被动局面。因此, 我国更加需要采用早期注水, 保持地层压力的油藏开发方式, 只有这样才能获得较高的开采速度和最终采收率。我国在低渗透油田的开发研究表明随着上覆压力的上升, 渗透率和孔隙度呈下降趋势, 而且其变化过程为一不可逆的过程。因此, 低渗透油田必须实行早期注水, 以保持较高的地层压力, 防止油层孔隙度和渗透率大幅度下降, 以此可以保持良好的渗流条件。
2.2 压裂时机
目前, 压裂技术已经趋于成熟, 广泛应用于油藏的开发的各个方面:稠油, 防砂, 清除污染。压裂在低渗开发中非常重要, 能使油井压裂后, 其流动模式发生改变, 形成地层深部以线性流流入裂缝, 在裂缝内线性流入井筒, 形成双线性流动模式, 大大降低了径向流的压降。在开发低渗油藏时, 要充分运用复合压裂技术, 在油水井进行高能气体压裂, 使其在近井地带形成不受地应力控制的径向网状多裂缝体系, 随后对其普通的水力压裂, 在已形成的微裂缝引导下, 一次加砂压裂形成多个支撑裂缝。这项技术可大大减小流体在井筒周围的附加阻力, 使地层的油气渗流状况大为改观, 从而增加产量。
采取压裂改造措施, 能明显提高油井产量。低渗透油藏自然产能较低, 一般达不到工业油流标准, 必须进行压裂改造才能进行有效的工业开发。因而, 压裂开发技术是低渗透油田开发的关键技术措施。目前张琪等提出的“整体压裂”优化设计技术是世界近期水力压裂
工艺的一个重要发展, 它已不再是一般单井增产增注方法, 而是油田总体开发方案中的一个重要组成部分。尤其是低渗透藏的开发, 整体压裂方案显得非常重要。
如果区块在投产或投注之前不压裂, 注水井由于渗透率低使得能量传播慢, 造成局部地层压力过高而注不进水, 而生产井由于得不到能量补充, 造成井点周围地层压力过低而产不出油。因此开发井在投产或投注之前必须压裂。
2.3 合理井距研究
对于低渗油藏的开发, 要适当加大井网密度。众所周知, 低渗透油藏的油层一般连续性差, 渗流阻力较大, 普遍存在着注水井注不进水, 最终形成高压区。采油井伴随着生产降为低压区, 最终采不出油, 油田生产形势被动, 甚至走向瘫痪。为解决这一矛盾, 重点是合理缩小井距, 增大井网密度。只有这样, 才能建立起有效的驱动体系, 使油井的生产中见到明显的注水效果, 保持产量稳定和采收率的提高。国内外研究和试验都已表明, 油田采收率与井距和井网密度有密切关系。同时, 我国实际资料归纳出来的经验公式计算表明, 低渗透油田井网密度为5口/km2时采收率为5.3%;井网密度加大到20口/km2, 采收率可以达到24.2%。
下面考虑井距对不同井网对井动用系数和产量的影响。动用系数随井距的减小而增大, 顺次为反七点法、五点法、反九点法。
当然, 也不是说井距越小越好, 密度越大越好。还是要根据油田实际情况, 以实现较高油层连通程度和建立良好的水驱控制系统, 达到提高的采收率和开发效果的原则。
油井井距一般应小于注水井井距, 注水井井距也应大于注水井与油井之间的排距。这是因为在线状注水情况下, 若注水压力稍高于岩石破裂压力, 就可以保持裂缝开启状态。这样在强烈的渗透率级差和各向异性作用下, 注水井排会很快拉成水线。至于具体的井排距应在压裂优化设计的基础上, 根据裂缝与基质渗透率差异的大小, 用数值模拟来优化确定, 但一般基质渗透率与裂缝渗透率的比值越小, 则井距与排距之比应越大。若采用注水井井距大于油井井距和排距的不等距井网, 则注水井能充分发挥注水能力, 油井可以比较明显地见到注水效果, 从而使压裂后所形成的产能得以保持。若井距排距差异不大, 则注水能力富余而油井见效又不明显。
3 结论
(1) 启动压力梯度在油粘度不变的情况下, 与渗透率成反比, 与渗透率引起的流度变化成反比。
(2) 在低渗透油藏的开发中适当缩小注采井距可以提高驱替压力梯度。
(3) 早期注水, 投产投注之前进行复合技术压裂, 对低渗油藏的开发效果明显。
参考文献
[1]何贤科, 陈程.低渗透油田建立有效驱替压力系统研究[J].特种油气藏, 2006, 13 (2) :56-57.
[2]李恕军, 柳良仁, 熊维亮.安塞油田特低渗透油藏有效驱替压力系统研究及注水开发调整技术[J].石油勘探与开发, 2002, 29 (5) :62-65.
低渗透油藏开采技术理论与研究 篇9
1 低渗透油藏概述
1.1 概念
低渗透主要是相对石油储层而言的概念, 低渗透, 顾名思义就是渗透性能较低的储层, 低渗透油气田则是指具有孔隙度低、喉道小等特点的油层, 需要进行相应的改造才能够进行正常生产, 目前, 我国低渗透储层主要涉及砂岩、粉砂岩等主要类型[1]。
1.2 开采理论基础
在进行低渗透油藏开采之前, 需要明确其理论基础, 才能够进行有针对性的开采, 从而确保油田采收率, 实现企业经济效益最大化目标, 其开发理论主要体现在以下几个方面:
首先, 首选富集区块, 目前, 我国一些低渗透油田含油面积较大, 但是, 其厚度并不高, 使得总体储量并不高, 基于此, 在选择之前应结合相关资料进行深入分析和研究, 首选油层发育较好、且储量较高的富集地区;其次, 制定合理的实施方案, 作为提高低渗透油田开采效率与质量的关键与核心, 后续工作将会围绕着这一方案开展活动。因此, 在开采之前需要到现场进行实地考察, 坚持相应的原则, 制定合理的实施方案, 为实际工作提供支持;最后, 结合实际选择对应技术, 技术作为油藏开采的重中之重, 只有选择科学、合理的技术, 才能够最大限度开采油气, 从而有效提高抽油率。
2 低渗透油藏开采技术
近年来, 纵观我国低渗透油藏开采实际情况, 开采技术已经形成相对成熟的结构, 其取得了显著的成效, 在提高油气增储等方面发挥着积极地作用。基于此, 将我国低渗透油藏开采技术进行了总结, 主要有以下几个方面:
2.1 油气藏描述
油气藏描述技术作为一项基础技术, 其涉及具体工作内容较多, 例如:岩心裂缝描述技术、三维地震等, 主要是指对油气藏的基本特征、现状等内容进行定性与定量的描述, 将有其储层实际情况展现给技术人员, 该技术在应用过程中具有较强的灵活性, 根据油气藏的情况变化而变化, 能够实时跟进开采活动, 不断改进和完善开采方案, 从而确保开采效率最大化。
2.2 钻井
钻井技术发展时间较晚, 一般包括气体钻井、雾化钻井等方面内容, 在井控技术及设备出现之后, 其在控制井喷工作中具有明显优势, 相比较而言, 国外在欠平衡钻井时, 比较普遍使用这种技术。
2.3 完井
主要是指裸眼井钻达到设计标准深度之后, 将井底与油层一些结构结合的工艺技术, 还包括水平井裸眼分段压裂等部分, 一般情况下, 碳酸盐岩、硬砂岩等油层的开采中比较常用裸眼完井, 具有阻力小等优势, 能够适用于多种类型油层中;水平井裸眼则是针对油层套管的水平油气井进行的分段压裂工作, 是一种有效提高渗透力的方法;而智能完井在很大程度上突出了其智能化特征, 主要在油气开采后期使用, 能够有效提升开采效果[2]。
2.4 储层增产
储层增产是多项技术的综合体, 主要体现在三个方面技术当中:首先, 水平井开采, 相比较而言, 低渗透油藏水平井开采能够降低注入压力, 但是, 其注入能力却很高;其次, 酸化解堵, 油藏在开发过程中, 由于一些有机物的存在, 在很大程度上增加了开采难度, 而通过这项技术, 能够酸解其他物质, 且不影响尤其开采, 目前, 一般使用绿泥石这种物质, 能够确保尤其安全;最后, 物理法, 是解决死井的有效方法, 以其自身优势能够实现油、水分离、增加岩石润滑度等目标。
2.5 驱替
传统驱替技术主要包括弹性驱、注水等方面内容, 在国家节能减排、环境保护等号召下, 大部分是由企业开始逐步推广和普及CO2驱油技术, 通过美国对这项技术利用情况来看, 二氧化碳能够进行40%的循环, 在解决成本方面具有明显效果, 除此之外, 还包括主控器驱油技术等, 不仅实现了环保开采, 而且还能够有效提高采收率, 为石油企业创收提供了较大支持和帮助[3]。
除上述技术之外, 低渗透油藏开采技术还有很多, 例如:井网加密技术等, 且在科学技术推动下, 新型开采技术将会层出不穷, 新工艺、新方法也会随之发生改变, 不断完善和优化尤其开采工作。
3 结论
根据上文所述, 低渗透油藏开采技术作为油气开采的关键, 在提高采收率、控制成本等方面占据举足轻重的位置。因此, 在实际开采过程中, 管理者要明确认识到技术的重要性, 并了解并掌握油藏开采的理论技术, 坚持具体油田具体分析原则, 采用科学、合理的技术, 提高采收率, 保障尤其开采质量, 从而为我国石油开采事业发展奠定坚实的基础。
摘要：随着社会经济不断发展, 我国社会各个领域取得了进一步发展, 对石油能源的需求量日渐增大。传统油藏开采技术无法满足现代油藏开采需求, 在很大程度上阻碍了我国经济发展。低渗透油藏开采技术作为一项新型技术, 是现代技术发展的产物, 在提高油藏开采质量及效率等方面具有重要作用。本文将对低渗透油藏概念及开采的理论基础进行分析和研究, 并阐述低渗透油藏开采技术, 从而为我国石油开采事业持续发展提供支持和帮助。
关键词：低渗透,油藏开采技术,效率
参考文献
[1]张爱卿, 石建姿, 董伟宏.克拉玛依油田厚层块状特低渗透油藏的开发调整方案[J].石油学报, 2010, 18 (3) :259-261.
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低渗透油藏的开发技术论文 篇10
关键词：矩形油藏；低渗透油藏；不稳定渗流
中图分类号：TE1211 文献标志码：A文章编号：1672-1098（2016）01-0075-08
Abstract：At present， the research on solution of seepage pressure in low permeability rectangular reservoir formation is relatively mature. However， there are still some deficiencies in the study of dynamic analysis of the seepage pressure and the influencing factors on seepage pressure. Aiming at the difficult problem of low permeability rectangular reservoir， based on the two-parameter continuous model， the dynamic analysis models for constant pressure or fixed production were established separately by using the steady state successive substitution method， and the related factors analysis was carried out from the aspects of the formation characteristics and the pressure coefficient.The analysis showed that whether in the fixed production model or in the constant pressure model， the relationship between the pressure propagation distance and time is quadratic trinomial， and the speed of pressure propagation is positively correlated with the yield and the permeability， but negatively correlated with the viscosity of the fluid， the bottom hole flowing pressure and the starting pressure gradient.Example calculation showed that the models are reliable， which can provide some theoretical basis for the rectangular reservoir development by water injection and for the calculation of expected effective time of water injection.
Key words：rectangular reservoirs； low permeability reservoirs； unsteady seepage
随着我国国民经济稳定增长，石油需求不断增加，我国已经成为仅次于美国的世界第二大石油消费国[1]。但是由于中、高渗透油藏后备石油储量不足，每年新增探明储量中，低渗透油藏比例越来越大，因此加速开发低渗透油藏，意义重大[2]。
目前，我国的老油田开采面临两大难问题：高含水和低渗透。针对于低渗透的研究，前人已经做出了很多研究，且取得了重大进展：如马尔哈辛提出低渗透油藏存在启动压力梯度，并从微观角度解释了其产生的机理[3]；Pascal 等人首次应用数值积分方法——有限差分法[4-5]，在考虑启动压力梯度条件下，求解流体渗流压力分布。
宋付权等人结合室内实验，建立低渗透油藏岩心一开一关渗流数学模型，对一维压力传播边界进行数值求解[6]；李凡华等人考虑启动压力梯度，建立了无限大和有界低渗透油藏不稳定渗流试井分析模型[7]；邓英尔等人在实验的基础上，首次提出非达西渗流连续函数模型，并建立了非线性稳态渗流的压力和产量公式[8]；刘鹏程等人结合室内实验和油田实际生产，提出压敏分段变化理论，并在此基础上给出了油气井单井产能公式和产量预测方法[9-10]；郝明强等人考虑启动压力梯度和压敏效应，通过拟压力变换，推导了平面径向流压力分布公式[11]。朱圣举采用稳态逐次替换法，给出了不同渗流方式下，低渗透油藏孔隙中弹性流体低速不稳定渗流压力的传播规律[12]。杨清立提出的两参数非线性连续模型既反映出流体在低渗介质中渗流时存在最小启动压力梯度的现象， 又可以很好地描述非线性段特征[13]。姜瑞忠基于两参数模型，采用数值模拟方法，建立了两维两相非线性渗流数值模型[14]。但是目前针对于压力传播规律的研究还很欠缺，且大多只考虑拟启动压力梯度，认为低渗透油藏渗流的启动压力梯度与油藏本身的无关，其无法真实反映地下流体的渗流特征。或是基于一维径向渗流[15]，或是研究定产量生产[16]，然而实际生产中，存在定井底流压生产情况，且对于生产中的大型线性排状注水，或是渗流物理模拟实验，流体会发生一维单向流动，因而有必要对低渗透油藏不稳定渗流压力进行动态分析。
1物理模型
为一平面带状等厚低渗油藏，地层流体微可压缩，粘度为μ，油藏平均厚度为h，宽度为w，长度为L，地层外边界压力为pe，井底流压为pwf，油藏中一口井以定产量或是定井底流压方法生产，储层中的流体以不稳定渗流形式流向井筒。
目前非线性渗流的数学模型描述方法很多[17-19]，如表1所示。
dpdx=-（a-1-bN）+（a-1-bN）2+4abN2b=
-（a-1-bN）+（a-1+bN）2+4bN2b（4）
对（4）式进行讨论，当a→∞，b→0时，（4）式可简化为dpdx=N=μqwkh，此解与达西定律对应，验证了解析解是正确的。
利用文献12中的稳态逐次替换法，可得
由式（12）可知，压力传播与时间成幂指数关系，这与中高渗油藏的一维压力传播与时间为线性关系不同。原因在于低渗透油藏本身孔喉小，在压力敏感效应下，孔喉直径缩短为原始的70%[21]。且存在启动压力梯度，尤其是储层能力不足时（压力系数太小，小于1时），使得孔隙流体压力不足以传播到井筒，启动压力梯度影响更为明显。低渗透油藏在两种机制作用下，压力传播速度变慢，传播规律发生变化。
对于实际油田开发而言，要提高压力传播速度，必须借助外来能量来补充地层能量的不足，如注水或注气，从而提高储层孔隙流体压力，减小或消除启动压力梯度的影响，进而使得油田正常开发。采用压裂改造低渗透储层，在储层中建立“流动网络”，联通储层更多的渗流通道，增大储层暴露的渗流面积，加上外部注水或注气，提前补充地层能量，增加储层压力，减小储层流体渗流阻力，使得低渗透储层启动压力梯度减小或“消失”。
1） 模型应用。取文献16的参数：低渗透油藏地层原始压力为30 MPa，孔隙度为012，渗透率为12 mD，流体黏度为0256 mPa.s，启动压力梯度为002 MPa/m，流量为10 m3/d，矩形油藏长、宽、高分别为100 m、20 m、5 m，a、b取值为0908、105。将上述数据代入式（12），并与表1中的拟压力梯度模型和达西模型作对比，结果如图2所示。
t/d
1. 拟启动压力梯度模型；2. 拟线性模型；3. 达西模型
图2显示了不同渗流模型下压力传播的范围和深度，三种模型的趋势大致相同，在井筒附近压降梯度最快，远离井筒处的压降梯度慢慢变缓。当压力传播距离相同时，非线性模型所用时间比拟启动压力梯度模型的小，比达西模型的大，这是因为在低渗透油藏中，当压力达到最小启动压力梯度时，地层中的流体就开始流动，而启动压力梯度模型中，只有当压力克服拟启动压力梯度时，流体才可以流动，故在传播相同距离时，所用时间要长。相反，由于达西模型不考虑启动压力梯度的影响，因而在传播相同距离时，用的时间最少。各模型计算结果相差很大，低渗透、特低渗透油藏由于具有明显的非线性渗流特征，采用线性模型分析问题，必然会导致较大的误差，因此建议使用非线性模型进行相关问题的分析和计算。
随着油田实际生产的进行，压力传播的动边界逐渐往外扩大，分别取x=20 m，40 m，60 m，80 m，100 m，将数据带入式（12），观察其压力随时间的变化规律，如图（3）所示。再取t=60 d，70 d，80 d，90 d，观察各时间地层中的压力分布规律，如图（4）所示。
由图3知：随着油井的采油，压力逐渐向边界扩展，当动边界扩展到20 m，40 m，60 m，80 m，100 m时，压力降落漏斗急剧增大，尤其在井筒附近表现最为突出，地层压力不断降低。图4显示：不同时间，压力波及的范围不一样，地下压力存在压力波及区和未波及区，井筒附近的压力变化最为明显，越偏离井筒，压力降落速度偏低。
2） 单因素分析。压力传播快慢受控于地层物性、温压力系统等因素，考虑实际生产需要，本文主要研究产量、渗透率、黏度等对压力传播快慢的影响。分别取图5表明：随着渗透率的增大，压力传播的越来越快（动边界往外扩散速度增大），因为渗透率增大，地层流体流动能力增强，相应的地层阻力减小，压力波更容易向外传播，进而动边界向往移动速度增大。
图6显示：随着黏度的增大，压力传播的越来越慢（动边界往外扩散速度减小），这是因为地层流体黏度越大，流动阻力就越大，需要更多的时间克服阻力流动，压力传播速度变慢，动边界往外扩散速度降低。
由图7知，对于同一时间，随着采油量的增加，压力传播的越远，即压力传播的越快。因为在相同时间内，增加采油量，就必须提高地层流体的流速，则就需要提高压力梯度，但是对于定边界压力的低渗透油藏，相同距离的压力梯度是一样的，为达到压力梯度在时间上的不一致，就必须使压力传播的更快，才能满足油井产油量增加。反过来，采油量的增大，生产压差也会在一定程度上增加（以增大生产压差提高油井产量），需要压力扩散到更大的空间范围，增加压力激动区的面积，即表现出，压力传播相同时间时，随着油井产量的提高，压力传播的越快、越远。
式（17）定压条件下，时间与压力传播距离关系式。与定产模型呈现类似的规律。式（17）表明：定井底流压条件下，矩形油藏压力开始降落，呈“漏斗状”向外扩展，只是压力在近井壁处近似为一定值，当压力传播到边界时，由于边界压力一定，这时为保持这种定井底流压的情况，必须对地层补充能量，此时油井的产量主要是两部分：一部分是边界进入地层的流体，q1，并且流量逐渐增加；另一部分是边界内部地层依靠弹性能量膨胀产生的流体q2，但是却逐渐减少。当油井产量为q1时，由不稳态渗流转变为稳态渗流。
1） 模型应用。由式（17）知：时间与压力传播距离为二次三项式，若井底流压为75 MPa时，数据相关数据代入式（28），并依此取启动压力梯度为002 MPa/m，007 MPa/m，020 MPa/m和渗透率为025 mD，050 mD，10 mD，20 mD得到定压生产10 d的压力传播规律，如图8所示。
由图8知：启动压力梯度和渗透率均能在一定程度上减缓压力传播速度。启动压力梯度大，地层阻力大；渗透率大，地层阻力小。两种因素相互制约，由于启动压力梯度是低渗透油藏储层本身的属性，通过外部很难改变，但是地层渗透率却是可以改造的。目前工艺上主要采用压裂、酸化进行，低渗透油藏更多采用压裂进行增产。
2） 单因素分析。同理，如212所述，本文主要研究井底流压、渗透率等对压力传播快慢的影响。分别取pwf=12 MPa，14 MPa，16 MPa，18 MPa观察压力
由图9知：图形斜率逐渐变小，压力传播速度减小，直到压力波及到边界。主要是因为传播距离越远，耗散的能量越大，若得不到外界能量的及时补给，则地层流体无法克服地层阻力，从而使得油井产量下降，这也是诸多低渗透油藏采用注水开发，补给地层能量的原因。当传播距离不大时，井底流压的影响较小，随着距离的增大，井底流压的影响增大。
减小井底流压，放大生产压差，可以有效提高油井产量，但是并非井底流压越小越好，而是油井以最合理的井底流压生产，可实现油井高效、稳定开发。（14）式解出x（t），并代入（17）式，求解得合理井底压力为
pwf=pe-（a2-a）2b[（bfa-1）+
（bfa-1）2+8b2a2μBfkφ0ct（1-a）]（22）
f=（1-a）2[a+ab-（b-1）a2] （23）
将文献17数据代入式（22）得合理井底压力为1031 MPa，对应的最大产油量326 m3/d。
3实例分析
我国部分地区由于长期受到地质活动的影响，导致这些地区出现了很多的复杂断块油藏，苏北的台兴油田是一个典型的狭长型低渗透复杂断块油田[22-23]。该油田由于受到多级断层相互作用，使得台兴油田发育Ⅲ-Ⅴ级断层11条，断层将整个台兴油田分为11个含油断块。每个含油断块都有独立的温度、压力系统，每个小油藏形状近似矩形，宽度较小，长度较长，符合本文模型的应用条件。下面以文献23中的区块为例，进行实例分析。
目前数值模型的理论是建立在经典达西渗流基础上的，而Eclipse2010中的E300模块是针对低渗透油藏，考虑了启动压力梯度，因此将本文的定产模型计算的某时刻的井底流压（定产解）与数值模拟结果（数值解）对比，如表2所示。由表2可知，相对误差基本控制在8%内，说明定流压模型是可靠的。
表2定产模型实例计算对比表
时间
/d定产解
/（m3·d-1）数值解
/（m3·d-1）相对误差
/% 1017492161717552 2017202158837668 3016951156317787 4016729154127873 5016532152157966 6016355150438022 7016194148848089 8016048147388163 9015913146098195
由于定流压模型中，设定井底流压为常数，因此将式（17）带入式（14），求得不同时刻的产量（定压解），并与数值模拟（数值解）对比，如表3所示。由表3可知，相对误差控制在77%内，则定流压模型是可靠的。
表3定流压模型实例计算对比表
时间
/d定压解
/（m3·d-1）数值解
/（m3·d-1）相对误差
/% 10271225097485 20285527134974 30327930726313 40313933807678 50365938966477 60423845216678 70560159295856 80691772464756 4结论
1） 定产模型中，时间与压力传播距离为二次三项式关系，且在压力传播速度上，两参数连续模型比达西模型慢，比拟启动压力梯度模型要快，与流体黏度呈负相关，与产量、渗透率呈正相关；
2） 定压模型中，时间与压力传播距离亦为二次三项式关系，但压力传播速度与渗透率呈正相关，与井底流压、启动压力梯度呈负相关。
3） 实例计算表面，建立的定产模型、定压模型是可靠的。
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低渗透油藏的开发技术论文 篇11
一、低渗透油藏保护技术精细管理体系形成的背景
为实现“十一五”期间规划目标,胜利油田提出了“三大调整,两大接替”战略,低渗透油田调整即是其中重要内容之一。预计到2010年,胜利油田低渗透油藏产量将达到375万吨,力争突破400万吨,随着低渗油田不断大规模有计划开发,也给油藏保护技术应用提出了更高的要求。如何建立科学完善的油藏保护技术管理体系,采取有效措施保障低渗透油田进一步挖掘剩余油潜力,提高最终采收率,不但是提高低渗透油藏采油率的当务之急,也是确保低渗透油田增产上的有力保障。
二、低渗透油藏保护技术精细管理体系的内涵
建立低渗透油藏保护技术精细管理体系的目的是为了满足油田对于低渗透油藏保护技术的要求,同时也是为了提升采油院敏感油藏所科研人员的创造力、执行力和凝聚力。建立低渗透油藏保护技术精细管理体系,就是将低渗透油藏保护技术应用的全过程看成一个相对完整的系统,用来指导科研人员方案设计、技术服务、质量把关等工作,从而改变以往粗放、凌乱的管理模式,保证低渗透油藏保护项目运行顺畅和高效[2]。
三、低渗透油藏保护技术精细管理体系的实施
采油院敏感油藏所根据低渗透油藏保护开发存在的问题,加强精细化管理,以管理手段的提升提高油藏保护技术研究的系统性及针对性,加大成熟技术在油田的推广力度和规模,加大低渗透油藏保护技术难点问题的技术攻关,为油田开发提供坚实的保障。系统模型(见图1)。
针对低渗透油藏保护技术中各个管理环节的不同特点,采取了以系统工程为主线,配套应用正交试验法、目标管理法、全面质量管理法和网络计划法等多种现代化管理方法,从而保证工程达到预期效果(见图2)。
(一)技术保障系统的建立
1. 方案设计的精细管理
方案设计是低渗透油藏保护质量形成的最为关键的阶段,方案设计一旦完成,油藏保护的固有效果也就随之确定。方案设计的一个微小差错,在工程实施时往往成倍放大,并引起不可估量的损失。因此,搞好方案设计阶段的质量管理,确保方案设计的质量和顺利进行,是至关重要的环节。
(1)明确方案设计目标。方案设计初期,应根椐油藏保护现场实际需要的技术类型,明确方案设计最终的对油藏保护水平的需求。
低渗透油田与常规油田相比对油藏保护技术具有更高要求,原因在于低渗油田有如下特点:1)油层物性差,孔喉小,非均质性强;2)储层或多或少含有以酸敏、水敏为主的敏感矿物;3)地层水具有一定的矿化度,若注入水不配伍容易结垢。而这些特点决定了低渗透油藏的保护措施优化具有很大难度,因此需要在方案设计初期,对所针对的低渗透油藏概况及本区块曾经使用过的各种油藏保护方式不适应性有深切的了解。
(2)做好调研,准确掌握各项油藏保护技术特点。油藏保护方案设计中将用到各种油藏保护技术,准确了解这些技术的用途、特点是保证油藏保护方案可行性的前提。通过对各种油藏保护技术的优胜劣汰,保证方案设计的质量。比如针对低渗透油藏伤害有多种油藏保护技术备选,仅是注水引起的油藏伤害,又可以分为水敏伤害、速敏伤害、酸敏伤害、碱敏伤害、盐敏伤害等[3],怎样在方案设计中进行取舍和组合运用,需要每一位方案设计相关人员进行大量的前期调研和应用设计实践经验。
(3)确定方案设计的工作程序和设计进度,明确划分研制阶段,并在每阶段之间建立评审点。同时,应确定各有关部门和人员的职责、权限、组织和技术接口以及所需的各种资源,做好各人员的互相协作。针对每项开发和设计活动单独编制质量计划。
(4)方案验证过程进行早期预防,为确保开发设计质量,防止和识别设计工作中的偏差和错误,应充分使用以下方法进行预防报警。
1)设计评审。为及早发现、防止和弥补设计本身的缺陷,在流程设计过程各阶段决策点上,组织专家对方案设计及可能出现的缺陷进行评审。可达到以下目的:及早发现和补救设计中的问题,防止将设计缺陷带到项目运行中去影响油藏保护效果。
2)设计验证。在设计的适当阶段,应开展设计验证活动。可根据具体情况灵活运用以下方法:
将设计与已证实的前期同用途方案设计进行比较;进行试验和验证,一般同时采取两种或两种以上方法进行验证;尤其是对于一项新技术的初次运用,在大型项目实施前,都需要进行同种生产环境下的室内小型试验或者现场中型试验验证。
3)故障分析。为了防止产生影响油藏保护的可靠性和安全性的故障,方案设计过程中,应对可能产生的故障及其潜在原因进行系统的研究。
4)价值工程。价值工程有利于设计人员树立良好的成本效益观念,节约社会资源。价值工程技术可避免方案设计人员只着眼于追求高的性能指标,而对成本关心较少。
5)确立基准。把目前油藏保护行业公认的领先的技术作为自已方案设计的基准。通过与基准在性能、成本、质量可靠性等到全方位的比较,通过不断的改进,达到低渗透油藏保护设计的最优化。
2. 低渗透油藏保护处理药剂优选
加强对油藏保护处理剂的优选和评价,特别针对低渗透油藏适用的防膨剂、防乳化剂、防垢剂等药剂进行评价和优选。做到使用前进行药剂适用性论证、小型实验、药剂成分含量检测;使用过程中保证严格按照施工设计要求,投加适当浓度处理剂。
3. 先进工艺技术的推广
对于进入油藏保护领域的新技术,制定新技术试验及应用规范化管理办法。在新技术进入现场大型应用前,应用试验结果加以验证,对其工业化可行性作充分论证。避免借试验推销不成熟产品的现象,防止重复试验,多头试验,避免不成熟的技术进入油田引起不必要的巨大损失。
(二)组织管理体系的建立
1. 组织协调部门的工作和职责
为了保证运行顺畅和高效性,保证各项制度和规则的顺利实施,设立油藏保护技术管理机构,实行各方面权责明确、各负其责,决策、实施、监督相互独立、相互制约的管理机制。机构设置如下:油藏保护项目管理机构、项目可行性评价机构;项目工程设计机构、项目现场实施机构、项目检验考核机构。
2. 制定油藏保护技术管理的相关规则
为确保油藏保护项目的有序开展、高效运作,强化过程指导与管理,解决油藏保护技术管理存在的一些问题,专门制定了《油藏保护技术管理规范》以此进一步规范油藏保护项目管理,低渗透油藏保护技术作为油藏保护技术的有机组成在技术管理过程中严格执行规范规定。
3. 形成月度例会、旬度分析的管理体制
执行项目运行月度例、旬度分析制度,对上个月的工程进展,现场实施问题以及下月打算等工作进行通报,同时配合项目阶段总结、运行经验交流旬度分析,切实保证了工程的运行质量,促进了项目的顺利运行,取得了良好成效。
(三)资金与质量管理体系的建立
1. 资金管理
为保证油藏保护项目资金的有效合理利用,由油藏保护项目管理机构掌控资金,整体考虑。
2. 低渗透油藏保护质量管理
油藏保护项目管理机构负责项目总的统筹安排并对项目质量进行总体部署和监督。项目可行性评价机构负责项目运行前的室内及现场小试评价,确保针对目的区块的可行,方可向项目管理机构提交可行性报告。项目工程设计机构负责项目设计的质量。项目现场实施机构负责项目应用过程中的质量控制,对发现项目运行中出现的各种问题,应立即采取有效的措施恢复工艺运行,对无法单独解决的问题应及时上报上级项目管理部门,并进行项目调整。项目检验考核机构跟踪项目实施过程及实施后油藏保护效果,并对检验考核过程中暴露的问题及时向项目管理机构反馈。
3. 保障技术服务质量
为了保障技术服务的质量,必须提升技术服务人员的技能素质。油藏保护技术项目的实施均由经验丰富、技术精良的技术人员组成。为了使技术服务人员更好地了解技术,项目组还组织编写了技术汇编,并多次组织技术培训,从技术组成、工作原理、性能特点、技术指标、使用条件、注意事项等全面进行培训学习。真正做到技术精,对于出现的问题能及时进行分析解决,确保技术服务优质、高效。
人员的技能素质这一基本要求得到提升后,严格按照工序质量管理的方法,对技术服务质量进行控制。技术服务人员首先熟悉油藏保护方案设计,了解该低渗透区块油藏原始状况,依据实施工艺和工序,负责联系相关甲方整理项目实施的场地、调用车辆,与甲方一同进行项目运行,按照项目运行需求向甲方进行技术交底,提出管理维护注意事项。在现场实施过程中,如现有流程设计不适应现场要求时,负责提出设计变更要求,递交上级管理部门进行方案变更。技术服务人员要负责记录运行过程各项油藏参数,编写运行总结报告。
四、效果评价及监督系统
低渗透油藏保护管理的效果评价及监督系统主要分为内部评价监督和外部评价监督两个部分。及时准确的效果评价和监督利于低渗透油藏保护技术应用的良性循环,便于及时发现问题,及时查找原因、找到解决方案,以免引起更大的损失,甚至在通过异常的油藏处理数据不断优化更新油藏保护技术,推动油藏保护项目的发展。
内部评价监督主要由技术实施方内部实施,外部评价监督主要由甲方负责。效果评价及监督检查的主要内容包括:油藏保护技术管理的方针、政策、法规和规范性技术文件的贯彻执行情况;油藏保护设备的运转情况;油藏保护处理剂的质量;技术、工艺的应用效果。监督检查的主要方式如下:定期检查、不定期检查、专项检查。
低渗透油藏保护效果分析广泛应用了计算机辅助管理的方法进行资料收集分析,并通过数据分析和对比,找到了低渗透油田油藏保护许多项目运行的优势和不足。
五、管理体系的实施效果
(1)2008年利用低渗透油藏保护精细管理方法完成了河口、现河、桩西、临盘、东辛等油田多个区块157口井的油藏保护投产技术服务,参入胜利油田分公司新技术推广项目一项、先导技术项目一项。防止了油层伤害的发生,实现了低渗透油藏开发的良性循环,经济效益和社会效益显著。
(2)职工队伍综合素质有了明显提高。通过低渗透油藏保护精细管理方法的实施,尤其是技术服务培训、质量管理等一系列活动,使职工的业务素质有了进一步提高,工作责任心、积极性普遍增强,队伍执行力、凝聚力显著提高。
实践证明“低渗透油藏保护精细管理体系”是一套适用于胜利油田低渗透油藏保护技术实施的科学、实用的管理方式,具有良好的推广价值。
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