低渗透油层（精选8篇）
低渗透油层 篇1
引言
依我国石油实际情况而言, 如何加大石油开采力度, 提高石油资源的利用率, 逐渐成为石油企业共同面临的一个问题。以下主要就低渗透油层的物理化学采油技术进行了探讨。
一、低渗透油层的涵义及开采意义
油层储层丰度低、渗透率低、单产井能低的油层, 则称为低渗透油层[1]。它不具备大的油气水流通道, 且液液界面和液固界面会产生很强的作用力, 渗流阻力很大。一般来说, 该类油井不但开采难度大, 且产量不高, 生产非常不稳定。
现阶段, 重视低渗透油层的开采具有巨大的现实意义。在我国, 已发现的低渗透油气田占有重大的比例, 低渗透油田的产能建设规模在油田建设总规模中超过70%的份额, 是油田建设的重要内容。此外, 我国的低渗透油田分布广泛, 且油气藏类型多种多样, 具有很大的开发潜力。大力开发低渗透油层, 是缓解资源供需矛盾的重要措施, 对保障我国社会与经济的发展具有重要作用。
二、低渗透油层的特点分析
1. 地质条件方面
低渗油层的地质特征很复杂, 主要体现在以下这几个方面:第一, 储层物性较差。油层中大多是砂岩, 且其粒度分布范围广, 油层内石油资源分布非均质性特征显著。此外, 储层空隙较小, 石油流动性不强, 加上空隙呈曲折分布, 每个空隙内的表面也很粗糙。第二, 储层内部石油和周围岩石会有广泛接触, 进而产生物理或化学作用, 不利于低渗透油层的渗透。第三, 因为透油层和地表间距离不大, 易和地下水产生接触, 进而使油层含水饱和度要比高渗透油层高。
2. 油层开发方面
低渗透油层如果储层物性太差, 也会增加低渗透油层的开发难度。第一, 低渗透油层因为渗透率较低, 会增加启动压力。第二, 储层渗透率越低, 油层采收率也会越低;第三, 低渗透油层存在很多空隙, 故会有天然裂缝, 开采期间, 如果压力张大, 裂缝也会随之扩大, 进而引起油层非均质性的明显增加;第三, 含水饱和度的增加、油层渗透率的下降及储层流通连动性的降低, 都会缩小单井对泄油的控制范围[2]。
三、物理采油技术在低渗透油层中的应用分析
物理学中的新理论、新方法及新技术在石油开采工程中的应用, 促进了石油采集量的提高, 并改善了低渗透油层的渗透性, 则形成了物理采油技术。尽管物理采油技术的起步相对较晚, 但仍取得了较显著的效果。
1. 声波采油技术的应用
利用弹性介质, 声波能够将质点位移、应压力与速度综合起来, 加上声波穿透力强, 很容易进入到低渗透油层的水层与油层中。声波产生的机械作用, 会直接影响到油层及水层的物理特性、流动形态。除此之外, 声波还能直接对低渗透油层的疏油漏油孔道产生作用, 促进油层泄油能力的提高。该技术主要用在粘土油田、低渗透非均质油田低渗透油田的采油中。
2. 直流电法的应用
将直流电作用在油田上进行开采的技术, 则为直流电法。砂岩中有负电荷, 而电荷和地下水中的正离子间会形成一种库伦力作用, 促进矿物表面形成一种扩散双电层。使用直流电, 可将生产井转化为正极, 而形成的电位差则会导致油层空隙结构发生改变, 进而实现对低渗透油层中油相与水相渗透率的调整, 促进石油流动能力的增加。直流电法可应用于不同类型的渗透油层中, 对油田储层渗透率及岩石特性等均无严格要求, 且能够在每个开采阶段都产生增油的效果, 特别是含水饱和度较高的油层, 能取得更好的采油效果。
四、化学采油技术在低渗透油层中的应用分析
在过去使用的化学采油技术中, 构成要素主要有聚合物碱驱、物驱, 但均是应用于高渗透油层中, 在低渗透油层中则发挥不了应有的功效。近年来, 随着纳米技术的发展, 低渗透油层的化学采油技术又有了新的进展。以下主要分析了两种常用的化学采油技术。
1. 纳米聚硅材料的具体应用
在低渗透油层的注水开采期间, 常会出现一系列问题, 比如注水量低、注水压力高、各个单井注入压力差异大等。纳米材料的应用, 则有效解决了这一问题。纳米聚硅材料有着独特的表面效应体征, 可增加注水井吸水能力, 对各个注水井间存在的压力差异起到平衡作用。纳米聚硅材料的作用原理为:通过对低渗透油层岩石表面湿度的改变, 以利于其憎水性的增强, 从而快速驱散吸附在岩石表面的水层, 促进孔隙间有效半径的增加[3]。纳米聚硅材料中存在的微粒, 还能直接覆盖于粘土表层, 可阻止注入水对油层产生不利影响。
2. 硅油与有机氯硅烷在改变油层润湿性技术中的应用
在低渗透油层中, 岩石润湿较高, 且分布不均匀, 对油与水在油层空隙中的分布及流动产生了较大影响, 进而不利于实现对低渗油层的高效开采。究其原因, 主要是因为硅油会改变砂岩的性质, 使其由水湿性转变为中性润湿, 进而导致岩石的润湿度也发生变化。有机氯硅烷可以让水湿性转化为油湿性。在低渗透油层开采中, 使用化学采油技术, 能够利用对化学试剂用量及使用方式的控制, 促进油层润湿性的改变, 使润湿性始终处于适宜的范围内, 取得良好的驱油效果。
小结
由上述可知, 低渗透油层是我国石油储备的重要组成部分, 而随着市场供需矛盾的日渐突出, 社会对石油的需求也在增加。因此, 实现对低渗透油层的有效开采, 提高石油的产量, 是石油企业近年来的关注的热点。为此, 必须深入分析低渗透油层的特性及开采难度, 并加大对物理、化学采油技术的研究, 才能不断提升低渗透油层的采油率, 为企业与社会创造更多的经济效益, 促进我国经济的健康发展。
摘要：为了解决油田开发难度大、产量低等这些问题, 低渗透油田的油量开采技术在不断进步。鉴于此, 本文先分析了低渗透油田的特点, 再对物理化学采油技术在低渗透油田中的应用进行了探讨。
关键词：低渗透油田,物理采油技术,化学采油技术
参考文献
[1]苗晓明, 郑立功, 陈刚.低频声波振动采油技术在低渗透油田适应性探讨[J].中外能源.2010, 15 (12) :57-59.
[2]徐丽萍.浅谈低渗透油层物理化学采油技术[J].中国石油和化工标准与质量.2013 (23) :80.
[3]郝海彦.低渗透油层物理化学采油技术综述[J].黑龙江科技信息.2013 (18) :117.
低渗透油层 篇2
姬塬地区低电阻率油层定量解释方法研究
姬塬地区低阻油层分布比较广泛,低阻、高阻油层在同井段同存,测井识别和评价难度较大.文中综合测井、岩心物性及毛管压力曲线等资料,结合姬塬地区长2低阻油层特征,建立相关地层参数计算模型,应用含水率来进行低阻油层定量评价.经23口井生产数据的验证,符合率较高,表明该方法适应于本区域.
作 者：陈娣 杜伟 作者单位：陈娣(长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州,434023)杜伟(长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州,434023;油气资源与勘探技术教育部重点实验室・长江大学)
刊 名：石油地质与工程 英文刊名：PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 年，卷(期)： 23(1) 分类号：P631.84 关键词：姬塬地区 低阻油层 定量解释 含水率 高束缚水低渗透油层物理化学采油技术综述 篇3
关键词：低渗透油层,特征,物理采油技术,化学采油技术
近年来, 中低渗油层在我国油气储备中所占比例持续攀升, 采取适宜的采油技术, 合理地对中低渗油层进行开发逐渐成为油层开发研究的重点之一, 下面就对我国低渗透油层的物理化学采油技术予以深入探讨。
1 低渗透油层分布的地质条件及主要特征
1.1 低渗透油层颁布的地质条件
低渗透油层的形成条件存在一定差异, 在我国, 低渗透油层多分布于山麓冲积扇的浊积扇和水下扇三角洲沉积体系, 有跞状砂炭油层、砾岩油层、粉砂炭和砂岩油层等几种岩石类型。主要包括由近源沉积的矿物成熟度低、油层分选差、成岩压实作用、远源沉积物和近源深水重力流形成的油层。
1.2 低渗透油层的概念及低渗透油层的主要特征
低渗透油层是一个相对概念, 目前尚无统一固定的界限或标准, 常因国家地域或不同时期发展面临的技术经济条件和资源状况而予以划定, 范围存在较大的变化。在理论研究和生产实践的基础上, 我国对于低渗透油层界限和范围认识是较为一致的。
简而言之, 参透率低低是低渗透油层的最主要特征, 此外, 油气水流动通道很微细, 液液界面及液固界面相互的作用力很显著, 渗流阻力相对是很大的。这些特征导致了其渗流规律会产生一定程度的变化或偏离达西定律。反映在油田生产中, 则表现为单井的日产量小, 甚至于不压裂就没有生产能力, 生产状况不稳定、产量下降较快;, 注水井压力高、吸水能力差, 采油井却难见注水效果;开采油田在见水后, 采液指数和采油指数会因含水上升而急剧下降, 给油田的稳定生产造成严重困扰。
2 开发方式的不断优化是提高采收率的关键所在
低渗透油层的开发方式对采收率的影响很大, 在生产实践中, 初期通常利用天然能量予以开采, 当压力降低到一定程度时, 则应在适当时机选择人工补充能量进行开采。注水是补充能量开采的主要方式。在保证水质基础上, 进行高压注水。根据油层特点还可采取周期注水方式提高采收率, 改善开采效果。此外, 国外对低渗油层的开采也有采取注气方式补充能量进行开采的。
2.1 充分利用天然能量的措施
低渗透油层, 特别是高压低渗透油层开采初期压力较高、注水相对困难, 应当在开采中对天然能量开采妥善加以利用, 以获得相对较高的一次采收率, 还能够延长油田的无水采油期, 从而使开采效果得到较大改善。国内外低渗透油层开发实践也表明, 充分利用天然能量进行开发开采, 是取得较好效果的有效措施。
2.2 开采中注重周期注水的应用
周期注水可以有效提高采收率和水驱波及系数。这是因为利用周期性提高或降低注水压力方法能够增加油层系统弹性能量, 使油层内部产生不稳定压降, 使得不同渗透率区间的液体产生相应的不稳定交流渗流。油田生产实践表明, 对非均质性严重低渗透油层进行周期注水, 较常规注水能够提高10%-25%的水驱波及系数和3%-4%的采收率。
2.3 开采中注入烃类混相驱的应用
在低渗透油层的开采中高压注入天然气, 使开采油层中的油与之发生混相以形成混相带, 伴随着持续注入的压力, 混相前缘向前不断驱动, 从而实现将油采出的目的。:澳大利亚缔拉瓦拉油田低渗透油层开采实践表实, 此方法能够有效提高低渗透油层的采收率。
3 低渗透油层物理采油技术的应用
3.1 直流电法采油技术的应用
直流法是改善油层孔隙结构、液液或固液界面性质和介质中油水流动状态的有效方法, 也是油水相渗透率调整的重要手段。实路生产证明, 在一次采油基础上, 施加电场处理油层能够提高10%左右的采收率。
直流电法提高油层采收率技术, 对储层渗透率及岩性没有严格要求, 应用于高含水开采期有更加显著的效果。当前我国的大庆和胜利等油田均已进人高含水开采期, 主力油层分布零散, 注水效果不理想, 即便有新增油层储量, 也多为渗透率低的薄油层。利用直流电场对高含水开采期低渗透油田进行油层开采, 能够有效控制原油的含水率、提升原油的最终采收率, 是实现油田稳产高产的有效技术方法。
3.2 其他物理采油技术方法的应用
3.2.1 声波采油技术的应用
声波采油是目前发展较快的三次采油技术。据相关资料报道, 采用频率较高超声波进行处理, 可提升40~50%的油田产量, 能够获得较为显著的经济效益。与传统采油方法相比, 声波采油以其影响流体物性与流态;对油层作用见效快;操作费用低;还可与其他增产措施结合使用的特点, 在非均质油层、低渗透油层得到了广泛应用, 是提高低渗透油层原油采收率的有效技术措施。
3.2.2 热力采油技术的应用
热力采油是指利用热作用降低原油的粘度, 使稠油油层开采效果得到改善。目前热力采油技术应用于低渗透低原油粘度油层的开采中效果也较为明显。例如, 我国的朝阳沟油田, 原油结蜡温度在在50~60℃, 原油粘度和渗透率均较低, 采用热力采油技术后, 残余油饱和度大幅度降低, 有效提高了原油采出率。
3.2.3 电磁场强化采油技术
电磁场强化采油技术是将大功率电磁能输人油层, 以提高油层渗透率, 改变油流通道, 达到增产的目的。目前, 此技术在国内尚在研究和引起阶段。
4 化学采油技术在低渗透油层开采中的应用
4.1 纳米聚硅材料在降压增注中的应用
纳米聚硅材料这一新型降压注水剂能够有效提高低渗透油层注水井的吸水能力, 平衡注水井之间的压力差异。此外, 由于纳米聚硅微粒还能够包覆在粘土表面而阻止注入水浸入, 能够起到防膨作用。目前国内油田用聚硅材料处理注水井的实践也表明, 聚硅材料在低渗油田注水开发中能起到很好的降压增注效果。
4.2 改变油层润湿性在提高原油采收率中的应用
油藏岩石的润湿性影响油水在多孔介质中的分布、流动状态和驱油效率, 在油藏开采过程中起着至关重要的作用。通过化学处理改变油层润湿性, 提高原油采收率是可行的。例如:硅油能将水湿性贝雷砂岩改变为中性润湿, 而有机氯硅烷能将其改变为油湿, 同时, 在化学驱油过程中, 可以通过控制化学试剂如表面活性剂和聚合物等吸附或沉淀的数量及吸附方式来改变油藏的润湿性, 从而实现油层采收率的提升。
结束语
我国也低渗透油田储量增长迅速, 是今后一段时期油田开采的主要资源基础, 因此, 为提高油层采收率, 取得更好的经济效益, 研究低渗透油层采油技术, 是保证石油工业取得持续发展的重要途径。
参考文献
[1]李延军, 彭珏, 赵连玉, 陈远林.低渗透油层物理化学采油技术综述[J].特种油气藏2008 (4) .[1]李延军, 彭珏, 赵连玉, 陈远林.低渗透油层物理化学采油技术综述[J].特种油气藏2008 (4) .
浅谈滨南油田低渗透油层改造技术 篇4
低渗透油层改造工艺, 以水力压裂最为理想, 它具有施工见效快, 改造程度高, 稳产效果好的特点, 是目前常用的主要改造工艺。
一、低渗透油层的改造原理分析
低渗透油气层产能低, 从油层改造观点看主要是两个因素。
一是井底存在污染, 产生表皮效应, 增加附加压降, 降低流动效率。我们知道, 低渗透层一般泥制胶结物多, 孔隙细小, 结构复杂, 原生水饱和度高, 非均质严重, 对于层内粘土膨胀, 地层液体所携带的机械残渣的堵塞伤害比较敏感, 因此, 在钻井和井下作业过程中, 低渗透层容易受到污染和损害。
二是低渗透层孔渗条件差, 渗流阻力大, 需要通过压裂改造工艺, 改善地层的渗流状况, 利用压裂支撑的裂缝做为地层油流向井底的通道, 从而达到增产的目的。
二、适应低渗透层的压裂改造工艺
目前滨南油田低渗透油层压裂改造的工艺常用的有投球压裂工艺技术、限流压裂工艺技术等。
1、投球压裂工艺技术
该工艺适用于井深2500m以上的油气井。这项技术施工简便, 时间短, 又因同一压裂井段, 小层间压差小, 不易造成串槽, 是目前常用的一项压裂技术。
2、限流压裂工艺技术
该工艺适用于油气井薄互层和厚层压裂, 单卡压裂井深3200m以上, 双卡压裂井深2300m以上。它可以和双卡封隔器管柱配套使用, 还可以和投球法压裂配合使用。这项工艺施工简单, 在同一压裂井段内, 基本上层间压差变化不大, 夹层不易破坏。目前通常是采用YD-75枪定点射孔, 一般一个层段内射7-11孔, 但施工排量通常是孔数增加而增大, 通常排量在3.2-3.6m3/min。
三、酸化压裂
酸化压裂是改造低渗透储层的一种比较有效的工艺方法。酸压施工时用酸液作为压裂液, 靠酸液的溶蚀作用, 把裂缝壁面溶蚀成凹凸不平的表面。在停泵泄压后, 裂缝碧面在许多支点的支撑下, 不能完全闭合, 从而具有较高的导流能力。实践证明, 酸压对渗透率在10x10-3um2低渗透储层有较好的效果。但酸化压裂在酸敏性地层应慎重使用。
四、压裂改造工艺评价
压裂工艺是解决低渗透油藏的最有效手段。滨南油区从1986年开始, 先后在滨5块、滨660块、杨集沙三井区、单18块沙三段的80口油井采用了水力压裂、酸化压裂、高能气体压裂三种工艺进行了86井次压裂, 有效率93.1%, 初期单井日产从3.9t/d上升到16.3t/d, 累计增油超过30万吨。1990年在滨5-8压裂前后进行了DST测试, 压裂后有效渗透率比压裂前增加12.3倍, 压裂效果显著。
目前压裂工艺的改进:目前对于整体压裂方案设计是在区块地应力研究与压裂油藏模拟的基础上, 优化与油藏工程相匹配的压裂注采井网参数:井网井距及相应的最佳裂缝长度和裂缝导流能力, 确定最佳生产压差和注水压力, 以获得最佳的开采效益。
压裂液的综合性能提高:目前压裂液采用改性羟丙基胍胶HPG, 使用浓度低0.45-0.55%。压裂液耐温及耐剪切性能好, 残渣含量低于3%, 延迟交联2-5min, 摩阻相当于清水摩阻的20-30%;采用微胶囊破胶剂EB-1提高了压裂液的破胶程度和裂缝导流能力, 也保持压裂液的携砂能力。
压裂支撑剂材料导流能力更好:目前压裂支撑剂材料包括国外公司的Carbro-lite、胜利采油院开发的高强度陶粒, 如胜利高强度在86Mpa的高闭合应力条件下, 破碎率小于8%, 导流能力大于0.4um2.m, 保证了压后增产效果和有效期。
重复压裂:经调查滨660断块21口井进行过重复压裂, 重复压裂30井次, 成功率96.6%, 重复压裂后自喷有5井次, 119井次增油幅度大, 6井次增油幅度小。有7口井进行了三次压裂, 效果明显。另外, 滨5、杨集沙三井区各有1口井进行过二次压裂, 效果不好。从压裂效果看, 重复压裂在滨南低渗透油藏是可行的。如滨660-P1井, 二次、三次压裂后自喷, 二次压裂累增油11555吨, 三次压裂增油5376吨, 目前日油5.7吨, 继续有效。
五、结论
滨南油田在不断借鉴其他油田经验的基础上, 结合本油田的实际情况, 逐步摸索出一套适合自己油田低渗透层特点的开发工艺技术, 包括以高孔无杵堵的有枪身、负压射孔为主的高效射孔工艺, 经过改进的常规测试工艺, 使用长时钟和电子存储压力计及与射孔、抽汲相配合的地层测试工艺, 压裂改造和酸化解堵为主的低渗透层改造工艺以及一系列低渗透层油层保护工艺等, 成为滨南油田增加地质储量和产量的重要技术手段。随着油田勘探范围的不断扩大, 以及对外围探区的开拓, 低渗透层的勘探, 开发技术已成为今后一段时间内技术研究的一个主攻方向。
参考文献
[1]张琪等, 《油藏工程与采油工艺基础》, 华东石油学院, 1988年。
浅谈低渗透油层物理化学采油技术 篇5
1 低渗透油层概述
1.1 定义
低渗透油层, 是指油层储层渗透率低、丰度低、单井产能低的油层, 其油气水流的通道十分微小, 液液界面及液固界面相互的作用力很显著, 渗流阻力相对较大。其产量较低, 开采难度大, 生产极端不稳定。
1.2 分类
根据其渗透率进行分类, 反映在油田生产中, 可以将低渗透油层的油田分为三个层次:
首先, 油层平均渗透率为 (10.1~50) ×10µm, 也就是一般意义上的低渗透油田, 与正常油层比较接近, 可以达到开采标准, 但是产量较低, 需要采用压裂技术提高其生产能力。
其次, 油层平均渗透率为 (1.1~10.0) ×10µm, 可以称为特低渗透油田, 与正常油层相比, 差别显著, 其油层束缚水饱和度较高, 正常测试无法达到工业油流标准。虽然可以开采, 但必须采用大型的压裂改造和相应的处理措施, 才能有效投入开发, 成本投入较高。
然后, 油层平均渗透率为 (0.1~1.0) ×10µm, 称为超低渗透油田, 油层致密, 束缚水饱和度极高, 基本上没有进行开发的价值。但是由于石油资源的紧缺, 如果其埋藏较浅, 油层较厚, 储油质量高, 也可以采用相应的措施进行改造开发。
1.3 开采意义
首先, 我国发现的低渗透油气田占到新发现油气藏的一半以上, 而低渗透油气田产能建设的规模则占到油气田产能建设规模总量的70%以上, 低渗透油气田已经成为油气开发建设的主要方面。
其次, 我国低渗透油气资源分布具有含油气多、油气藏类型多、分布区域广以及“上气下油、海相含气为主、陆相油气兼有”的特点, 开发潜力巨大。
然后, 对低渗透油层进行开发, 可以提高资源的利用效率, 缓解供需矛盾, 促进我国社会经济的稳定发展。
2 低渗透油层物理采油技术
2.1 直流电法
采用直流法采油, 可以有效改善油层内部的孔隙结构、液液或固液界面性质以及介质中油水的流动状态, 也可以对渗透率进行调整, 采用直流电法采油技术, 可以在一次采油的基础上提高约10%的采收率。同时, 直流电法采油技术, 对于储油层的渗透率和地质岩性并没有严格的要求, 应用范围十分广泛, 尤其对于高含水开采期, 有着更加显著的效果。而从目前我国石油开采的发展情况看, 几大油田如胜利油田、大庆油田等都已经逐渐进入了高含水开采期, 由于主力油层相对分散, 注水效果不佳, 新增油层多为低渗透薄油层。利用直流电场的方法对其进行开采, 可以对原油的含水率进行有效控制, 提高其采收率, 可以保证油田的稳产和高产。
2.2 声波采油法
属于新兴的三次采油技术, 其效果是十分优秀的。相关数据显示, 采用频率较高的超声波进行处理, 可以提高油田产量40%~50%, 获得显著的经济效益。这种采油技术可以通过声波, 对流体物理性质和流动状态进行影响, 其特点在于操作费用低, 见效快, 兼容性强, 可以与其他增产措施相结合。其主要应用与低渗透油层和非均质油层, 是提高低渗透油层采收率的有效措施。
2.3 热力采油法
热力采油法, 是指向油藏注入热流体或使油层就地发生燃烧形成移动热流, 主要靠利用热能降低原油粘度, 以增加原油流动能力, 便于开采。例如, 我国的朝阳沟油田, 其原油粘度和渗透率较低, 开采难度较大, 使用热力采油法后, 残余油饱和度大大降低, 保证了原油的有效采出。
2.4 电磁场强化采油法
主要技术原理是将较大功率的电磁输入油层之中, 使得油层的渗透率得以提高, 改变油流通道, 进而实现增产的目的。电磁场强化采油技术属于新兴技术, 目前在国外得到了有限的应用, 而国内则尚处于研究和试用阶段。
3 低渗透油层化学采油技术
3.1 纳米聚硅材料的应用
纳米聚硅材料可以作为油田的降压注水剂使用, 可以有效提高低渗透油层的注水井的吸水能力, 对不同注水井之间的压力差异进行平衡。同时纳米聚硅材料上的微粒, 还可以包裹在粘土表层, 防止注入水的浸入, 防止土层的膨胀。相关的实践和研究数据表明, 纳米聚硅材料应用于低渗透油田, 可以有效实现油田的降压增注, 提高原油的采收率。
3.2 对油层润湿性的改变
储油岩层岩石的润湿性, 会对油水在多孔介质中的分布、流动状态、驱油效率造成巨大的影响, 对于原油开采有着至关重要的作用。通过化学方法, 对油层的润湿性进行改善, 可以有效提高原油的采收率。就目前的石油开采技术看, 当前使用的材料主要有硅油、有机氯硅烷等。其中, 硅油可以改变水湿性贝雷砂岩为中性湿润, 而有机氯硅烷则可以将其变为油湿。在采用化学方法进行驱油的过程中, 可以通过对化学试剂如表面活性剂和聚合物等数量的控制, 对油藏的润湿性进行改变, 实现采收率的提升。
4 结语
综上所述, 低渗透油层在我国的石油储备中占据较大的份额, 加上市场供需矛盾的加剧, 对于石油资源的需求不断增加, 低渗透油层的开采工作逐渐成为石油开采企业研究的重点和关键。对低渗透油层的特性和开采难点进行分析, 对相应的物理化学采油技术进行研究, 有效提高原油开采的效率, 是提高企业经济效益, 促进企业健康发展的重要手段。
参考文献
[1]郝海彦.低渗透油层物理化学采油技术综述[J].黑龙江科技信息, 2013, (18) :117
[2]李延军, 彭珏, 赵连玉, 陈远林.低渗透油层物理化学采油技术综述[J].特种油气藏, 2008, 15 (4) :7-11
油层保护管柱在低渗透油藏的应用 篇6
低渗透油藏的油井普遍存在原油凝固点较高、天然能量不足的特点。在开发过程中结蜡[1]严重, 容易造成结蜡躺井, 而热洗是最经济有效的办法, 因此低渗透油藏的结蜡井定期都需要热洗, 但部分油井因为地层能量低, 洗井液大量进入地层, 对油井产生水锁等伤害。油井正常检泵作业中, 也容易出现此类问题。如渤南油田是一个低渗透、低粘度、低饱和、断块封闭、天然能量不足的受构造控制的岩性油藏, 低渗透油地质储量占整个渤南油田的63.8%, 原油具有油稀、高凝固点 (16-35℃) 的特点, 层系渗透率低、非均质较强, 在生产作业过程中, 会有一系列入井液接触产层, 如果这些入井液与储层岩石不配伍, 将会引起储层伤害。
1 低渗透油藏开发中存在的问题
1.1 天然能量不足, 油井热洗清蜡过程中, 容易造成入井液对油层的伤害
低渗透砂岩油藏由于受到低孔、低渗的制约, 在开发过程中, 比中高渗透油藏更容易受到污染和伤害。通过室内流动试验发现, 外来流体入侵对低渗透油田造成的水侵入伤害程度大, 是造成低渗透油田油井伤害的重要因素之一。入井液主要通过定期清蜡热洗和作业时压井等工序进入地层, 易造成油井的产量大幅度下降甚至把井压死, 对油田生产造成很大影响。
据统计约有30%以上的油井生产受到水锁效应影响, 由此引起的油相渗透率损害最大可达80%, 产能损害50%以上。
1.2 地层伤害后, 解除伤害难得大
入井液与地层岩石不配伍[2]造成的伤害:如外来固相颗粒堵塞、入井液滤液侵入及不配伍的入井流体造成的各种敏感性伤害等。入井液与地层流体不配伍造成的伤害:如乳化堵塞、无机结垢堵塞、有机结垢堵塞、铁锈与腐蚀产物的堵塞等。
在渤南油田义4-14-8开展了解水锁试验, 效果不明显, 液量上升, 含水不变。可见解水锁不明显, 防止水锁应用的油溶性高温屏蔽暂堵技术和伤害预防剂效果不明显, 且费用较高。
2 油层保护工艺管柱的研制
为减少低渗透油藏入井液不配伍造成的水锁等伤害问题, 我们的设计油层保护工艺管柱, 该工艺管柱工作于有杆泵[3]生产管柱下方, 管柱单向通道, 不妨碍地层液流入井筒, 在油井检泵作业或清蜡热洗过程中, 由于防倒灌单流阀的作用, 防止油井的入井液伤害地层, 该工艺管柱并且放大生产压差, 释放地层能量的优点。
2.1 油层保护工艺管柱的技术原理及主要结构
油层保护工艺管柱结构为:防顶卡瓦+特制的Y221封隔器+防倒灌底阀+27/8沉降管+丝堵。
油层保护工艺管柱通过防顶卡瓦[4]和特制的Y221封隔器[4]卡封要保护的油层, 其内通径62mm, 下面连接设计了独特防倒灌底阀, 防倒灌底阀采用偏心环形球阀结构。正常生产情况下, 井下压力推动弹性复位簧压缩, 从而推动密封钢球, 打开油流通道, 井液顺利进入工艺管柱中心管, 当油井洗井时, 洗井液压力作用于密封钢球上, 油流通道关闭, 造成洗井液只能通过有杆泵固定凡尔[5]、游动凡尔、油管管柱、井口排出, 从而到达洗井目的。此外, 油层保护工艺管柱还可以达到降低油井井筒液柱对地层的回压, 可以放大生产压差, 提高油井产量。
2.2 主要技术指标和特点
该工艺管柱施工过程安全可靠、操作简便, 受井场条件限制少;管柱中的沉降管柱, 避免落物掩埋球座打不开阀及关不严的问题;应用该工艺管柱后可防止检泵作业和洗井过程中, 入井液引发地层不配伍造成的伤害;一旦生产管柱脱扣落井时, 油层保护管柱可以防止生产管柱落入井底, 降低打捞难度。
2.3 应用条件和施工要点
施工时油层保护工艺管柱座封位置应尽量选择固井质量较好直井段, 下井过程中保持油套管液面平衡, 起下油管过程中打好背钳, 防止井内油管转动。油层保护工艺管柱适用地层漏失严重和入井液容易伤害地层的油井。
油井通井并刮管后, 油层保护工艺管柱下入井内, 上提油管1-3米, 旋转油管8-10圈, 使封隔器旋转45°, 下放油管座封, 座封负荷8t, 投∮35mm钢球沉球至球座, 打压至6、10、15、20 M P a, 分别稳压2分钟以上, 上提管柱0.5m压力突降证明丢手成功, 验封, 打压12M P a, 稳压5m i n, 压降小于0.5M P a, 为合格, 打捞时采用专用打捞筒碰撞抓锁鱼顶, 上提即可解封。
3 现场应用情况
油层保护工艺管柱在埕913-3井投入现场实验, 埕913块构造位置处于埕东断裂带、构造形态上东北高西南低。储层岩性为灰色白云质粉砂岩, 夹薄层灰质泥岩, 孔隙度13.5%, 平均空气渗透率30*10-3u m2, 为低渗储层。原油性质较好, 地面原油密度0.8856g/cm3, 地面原油粘度32MPa.s, 凝固点36℃。埕913-3井, 生产层位S2井段, 层深1983-1989米, 由于该井作业过程中S2地层亏空, 平常热洗, 洗井液漏失严重, 防止入井液伤害地层, 应用了油层保护工艺管柱, 座封试压合格, 开井后, 日增油量10吨, 洗井后, 取得了良好的经济效果, 截止目前应用油层保护管柱5口井, 解决了入井液对油层伤害的问题。
4 结论
(1) 低渗透油藏油井, 应用油层保护工艺管柱丢手于生产管柱的下方, 可有效可以避免油井在洗井过程中, 对地层造成的入井液伤害, 还可采用冲管冲洗沉降管内脏物。
(2) 油层保护工艺管柱对于油井减少管柱上部井筒液柱对地层的回压, 可以放大生产压差, 提高地层供液能力, 提高油井产量。
(3) 油层保护工艺管柱不会因为抽油泵交变载荷, 发生蠕动而损坏, 延长使用寿命。
参考文献
[1]万仁溥, 罗英俊.采油技术手册.第四分册[M].北京:石油工业出版社, 1998:210-220[1]万仁溥, 罗英俊.采油技术手册.第四分册[M].北京:石油工业出版社, 1998:210-220
[2]万仁溥编著现代完井工程.北京:石油工业出版社, 2008:TE257.[2]万仁溥编著现代完井工程.北京:石油工业出版社, 2008:TE257.
[3]韩修廷编著有杆泵采油原理及应用.北京:石油工业出版社, 2007:TE355.5.[3]韩修廷编著有杆泵采油原理及应用.北京:石油工业出版社, 2007:TE355.5.
[4]张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1981.[4]张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1981.
中低渗透油层增压注水技术应用 篇7
一、油田投入开发后, 随着开采时间的增
长, 油层本身能量将不断地被消耗, 致使油层压力不断地下降, 地下原油大量脱气, 粘度增加, 油井产量大大减少, 甚至会停喷停产, 造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空, 保持或提高油层压力, 实现油田高产稳产, 并获得较高的采收率, 必须对油田进行注水。
1、油田注水方式
注水方式即是注采系统, 其指注水井在油藏所处的部位和注水井与生产井之间的排列关系, 可根据油田特点选择以下注水方式: (1) 边缘注水, 其分为缘外注水、缘上注水和边内注水三种; (2) 切割注水; (3) 面积注水, 可分五点法注水, 七点法注水, 歪七点法注水, 四点法注水及九点法注水等。
2、油田注水一般用日注水量和年注水量来表示注水效果。
(1) 日注水量:指油田实际日注入油层的水量, 是衡量油田实际注水能力的重要指标。 (2) 年注水量:指油田实际年注入油层的水量。
3、增压注水的优势。
增压注水就是将注水压力达到接近油层破裂压力为上限注水工艺, 对油藏渗透性差, 厚度较小, 单层延展不宽, 连通性差, 以及油藏内部非均质性强的油藏, 在高压注水开发时, 井筒周围射孔井段岩石产生一系列微裂缝, 这些裂缝传导延伸进入甚至穿过渗透性较差的岩石区域, 改善注水层的有效渗透性能, 增加注水开发效果。近破裂压力条件下, 注水使低渗透薄层油藏产生一系列径向的微裂缝, 穿透井筒近距离薄层泥岩的阻隔, 使原来不连通的透镜体连通起来, 使常压注水条件下不可能水驱动用的油砂体得到水驱动用, 改善了储层的有效渗透性能。
二、中低渗透油层增压注水井生产安全技术
(一) 注水井投注及安全技术
注水井从完钻到正常注水, 一般要经过以下几个步骤。
1. 排液:
排液的目的是为了清除井地周围和油层内的“赃物”;在井地附近造成适当低压带, 另外靠弹性驱动可采用一定的油量。排液时应做到以下几条: (1) 排液的程度以不破坏油层结构为原则, 含砂量应控制在0.2%以内。 (2) 排液前, 必须测井压及井温以便为试注提供依据。 (3) 油水边界外的注水井排液时, 要求定时取水样和计算产水指数。 (4) 应以排净井底周围的“污物”为目的, 同时, 还要确定注水的排液时间。
2. 洗井:
注水并排液结束后, 在试注之前, 应进行洗井。目的是为了把井底的腐蚀物、杂物等冲洗出来。避免油层被脏物堵塞, 影响试注和注水效果。
3. 注水井洗井
(1) 注水井洗井:新注水井排液后, 试注前要进行洗井。注水井注一段时间, 也要进行洗井, 通过洗井, 使水井、油层内的腐蚀物、杂质等赃物被冲洗出来, 带出井外。避免油层被赃物堵塞, 影响试注和注水效果。一般在以下几种情况下, 必须洗井: (1) 排液井转入注水前 (试注前) ; (2) 正常注水井、停注24h以上的; (3) 注入水质不合格时; (4) 正常注水井, 注入量明显下降时; (5) 动井下管注后。洗井方法一般分正循环和反循环或称正洗和反洗。即洗井水由油管进入, 从套管返出地面为正洗, 反之, 为反洗。对于下封隔器的注水井只能反洗。 (2) 洗井水对环境的影响:注水井洗井用水量一般需几十立方米, 洗井放出的污水, 对没有洗井水回收管线的油田, 通常直接排放流人大地, 或放进水池里, 对环境影响很大, 特别是人口密集区或农田, 情况更为严重。近年来, 油田洗井研究出专门用于注水井洗井处理装置, 由水处理车将洗井出口的污水直接处理, 循环洗井, 直到出口水水质合格为止, 这样避免了洗井水外排对环境的污染, 并减少水资源的浪费。
4、注水井增注
在一个注水系统中, 由于地质情况的差异, 注水井洗水能力各不相同, 注水压力相差较大时, 一般采用提高注水泵泵压, 调整注水井阀门, 控制注水井的注水压力和排量。当少数井需要高压时, 在满足多数井的压力需要情况下, 对高压注水井则采用单井或几口井增压方法解决, 这样可提高注水系统效率, 减少能耗。根据注水井压力和排量, 选择合适的增压泵, 将注水站提供的已具有相当压力的水, 再次升压, 保证注水井的需要。
5、注水系统设备腐蚀和防腐
(1) 注水井对设备的腐蚀:任何金属设备都存在腐蚀问题, 而在注水系统中, 金属设备直接同注入的水接触, 腐蚀尤为严重。注水系统的金属设备腐蚀, 主要形式为电化学腐蚀。电化学腐蚀有可分为全面腐蚀和局部腐蚀, 不论那种腐蚀, 都减弱了金属的机械性能, 都将给设备带来危害。在注水系统中, 水中溶解氧、二氧化碳、硫化氢、溶解盐类等含量, 直接影响金属设备的腐蚀, 还和水的温度和流量有关。 (2) 注水系统的防腐技术:解决注水系统腐蚀的主要技术有以下几种。 (1) 设备合理选材或进行特殊处理。例如, 可以采用耐腐蚀的合金材料或非金属材料, 如不锈钢, 工程塑料和玻璃钢等, 代替一般的碳钢。同时, 对碳钢材料采用防腐处理法, 如水泥砂浆衬里, 玻璃钢衬里或其他防腐涂料等方法, 都可以有效的缓解水对设备的腐蚀。 (2) 改变介质状态。可采用各种方法降低注入水中溶解气体 (如H2S、CO2, O2等) 的含量, 改变p H值, 使其更接近中性, 使注水水质达到规定的标准, 同时, 应尽可能降低水的温度。 (3) 阴极保护。应用电化学原理, 使足够量的电流通过浸于水中的金属, 以阻止设备的腐蚀。 (4) 投化学药剂。即在注入水中, 投加缓蚀剂, 以抑制腐蚀。
6、注水泵启动过程中的安全技术
(1) 启动时必须一人操作, 一人监护, 非操作人员应距机泵5m以外。
(2) 应得到变电控制室允许启动信号后, 方可按操作规程作业, 不能强行启动机泵。
(3) 泵启动后, 一定要待泵出口压力超过额定工作压力时, 迅速打开泵出口阀门。
(5) 电机启动后, 瞬时又停机, 或启动后, 发现电流泵压波动较大、整机震动或有其他机械摩擦等需要立即停泵。停泵后, 必须查明原因方可进行第二次启动, 间隔时间不应少于30min。
四、结束语
非均质低渗遗的油藏, 通过实施增压注水, 能较好地改善油田的注水效果, 使一些吸水差或不吸水的差油层也能得到动用。在增压注水过程中, 在改善注水井的注水效果的同时, 对相连通油井及时采取压裂措施, 可以取得好的增产效果。增压注水有一定的时效性, 随着对裂缝的污染加剧注水压力的升高这种时效逐渐降低, 可以适当放宽增压注水井的最高允许注水压力, 产生裂缝, 延长增压注水的时效。
参考文献
[1]《石油钻采工艺》, 张峙, 左锋, J, 2004.09[1]《石油钻采工艺》, 张峙, 左锋, J, 2004.09
[2]中国石油天然气总公司科技发展局、开发生产局:《改善高含水期油田注水开发效果实例》, 石油工业出版社, 1993[2]中国石油天然气总公司科技发展局、开发生产局:《改善高含水期油田注水开发效果实例》, 石油工业出版社, 1993
低渗透油层 篇8
华北油田二连地区的阿尔油田属于低孔低渗型油藏, 该类油藏的解释难点在于:影响低孔低渗储层储集性能的主要因素是什么;部分层压裂前无产能, 压裂后产量较高, 在大量井只测量常规系列前提下, 怎样利用常规曲线区分出自然产能层并给出界限。近年针对以上问题进行了重点解剖。
1 储层特征
本区低孔低渗地层分布在第三系腾一下段, 储层岩性为砂砾岩和含砾不等粒砂岩, 普遍发育粒间孔或溶蚀孔。主要含油断块有6个, 其中4个断块的储层属于低孔低渗-特低渗。例如阿尔6断块孔隙度平均9.82%, 渗透率平均0.1×10-3μm2。试油资料表明, 部分低孔低渗储层具有自然产能、部分储层需要压裂投产、还有少量储层压裂后无效果。例如阿尔*井腾一段的12号层和14号层常规抽汲日产油21t;19和20号层压前抽空, 压后日产油7.52t。上下两段储层的主要区别在于上段自然电位幅度稍大、微电极曲线有小的幅度差、密度稍低、声波和中子数值稍高、计算孔隙度小于10%、计算渗透率27×10-3μm2, 下段自然电位幅度很小、微电极曲线数值高且基本无幅差、密度稍高、声波和中子数值稍低、计算孔隙度7.3%、计算渗透率1.6×10-3μm2, 即上段岩石物性好于下段、上段渗流能力好于下段, 岩石物性控制着产能。从油气显示级别分析, 也有上段级别高、下段级别低的特点。
2 影响储层物性的主要因素
2.1 岩心资料分析
阿尔地区的物性分析资料表明, 不同岩性的孔渗关系有差异, 砂砾岩、含砾砂岩自成体系, 细砂岩和粉砂岩孔渗关系类似, 含凝灰质砂岩数据区域形态平缓。不同岩性的数据点都有渗透率随孔隙度降低急剧变小的趋势, 说明孔隙度对渗透率的影响很大。孔隙度相同时, 岩石颗粒越粗渗透率越高, 说明颗粒半径影响渗透率大小。渗透率相同时, 砂岩孔隙度大于砂砾岩, 即细粒岩孔隙度较高。凝灰质对孔隙度影响非常大, 且渗透率数值较低, 物性整体偏差。总体上, 砂砾岩和细砂岩储层物性最好, 凝灰质砂岩和泥质砂岩物性偏差。
2.2 压汞资料分析
孔喉半径小于1μm的称为微喉, 1μm~5μm的称为细喉, 5μm~10μm的称为较细喉, 10μm~50μm的称为中喉, 大于50μm的称为粗喉。根据资料统计, 该地区多个样品的微喉所占比重51.1%, 是储层低孔低渗的主要原因。
阿尔地区基本没有粗吼道, 因此分别考察了其它半径的吼道所占比重对孔隙度、渗透率的影响, 只有中喉所占比重与渗透率、孔隙度关系较好或者有关, 其它半径的吼道与孔渗关系很差或没有关系, 即储层渗透性主要源自中喉, 中喉所占比例极大地影响渗透率的高低, 岩石中半径较大的吼道是流体的主要渗流通道。
3 油层分类方法和应用效果
分析阿尔地区试油井资料, 有的储层有自然产能、有的储层需要压裂后投产;对于压裂产层, 有的储层压裂后高产、有的储层压裂后低产、有的储层压裂后无效果, 因此有必要对油层进行分类。
按照油层生产能力, 把常规试油达到投产条件的油层定义为自然产能层, 经过压裂后达到投产条件的油层定义为压裂产能层。根据开发部署需要, 产量大于7t的油层定义为Ia类油层, 产量小于7t的油层定义为Ib类油层。
通过试油、试采、岩心化验资料与测井曲线的综合分析, 微电极和密度曲线反应储层渗透性变化比较灵敏, 因此利用孔隙度与微电位和微梯度的比值等交会图可以区分自然产能层和压裂产能层, 同时采用产能指数 (I) 进行定量解释。根据多井测量和试油投产情况, 产量高的层具有微电极差异大、密度低的特点, 因此定义产能指数表达式为:
I= (RMN/RMG) /[ (DEN-DENmin) / (DENmax-DENmin) ]
式中:RMN——微电位;
RMG——微梯度;
DEN——密度曲线;
DENmin——密度曲线最小值 (泥岩) ;
DENmax——密度曲线最大值 (致密层) 。
利用阿尔4井测井资料进行产能指数计算, 以致密层作为基线, 自然产能层12~14号层产能指数平均值接近2, 常规试油日产油21t;19、20号层产能指数平均值小于1.5, 压后有产油能力, 致密层的产能指数接近1。利用孔隙度与微电位和微梯度比值交会确定的自然产能层和压裂产能层的解释标准为:自然成能层孔隙度大于9.4%、微电极比值大于1.3、产能指数大于1.5, 压裂产能层孔隙度在7%~9.4%、微电极比值在1~1.3、产能指数在1~1.5。利用试油、试采资料, 采用孔隙度与电阻率、孔隙度与含油饱和度、声波时差与补偿密度交会方法确定的Ia类油层的分类标准为:电阻率大于等于30Ω·m、声波时差大于等于210μS/m、密度小于2.48g/cm3、孔隙度大于等于9.4%、含油饱和度大于等于57%、渗透率大于等于9.49×10-3μm2、油气显示在油迹以上;Ib类油层的分类标准为:电阻率23~30Ω·m、声波时差200-210μS/m、密度2.48~2.52g/cm3、孔隙度7.0%~9.4%、含油饱和度50.0%~57.0%、渗透率1.97~9.49×10-3μm2、油气显示为油迹或者荧光。
通过定性、定量及多参数综合判断, 对阿尔地区91口井进行了自然产能层的筛选, 共计111层655.8m, 主要分布在腾一下段Ⅲ1油组的1~3号层、Ⅲ2油组的4~5小层。其中Ⅲ1油组的2小层的自然产能层有效厚度为217.2m, 占自然产能层总厚度的33.1%, 为主力小层, 该小层基本分布在构造的中部和高部。
按照油层分类标准, 对阿尔地区91口井进行了统计, Ⅰa类油层占总有效厚度的73%, Ⅰb类油层占总有效厚度的27%。在筛选出的自然产能层中对阿尔3-13、阿尔3-28、阿尔3-29、阿尔3-107井进行了直接射孔投产, 四口井投产初期日产油分别为7.33t、7.37t、16.5t、15.46t。减少了试油成本、提高了开发效率。根据Ia、Ⅰb类油层分布情况, 确定开发方式及井网部署方案, Ia类油层厚度大于10m的区域以直井为主, 以Ⅰb类油层为主的区域则优先考虑水平井开发, 提高了开发效益。
4 结论
阿尔地区低孔低渗储层的主要渗流通道为中喉, 中喉所占比例极大地影响了储层渗流能力。利用常规测井中的微电极、补偿密度及和自定义的产能指数能够对油层进行分类。
摘要：本文针对华北油田二连地区的阿尔油田低孔低渗型油藏, 分析了几个影响测井解释和认识的重点问题。影响该地区岩石物性的主要因素为中喉在整个吼道中所占的比例;利用微电极双曲线能够较好的提供地层渗透性信息;同时参考密度曲线, 考察了区分自然产能层和压裂产能层的可能性。
关键词：低孔低渗,孔喉尺寸,油层分类
参考文献
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[4]王新龙, 等.苏里格气田低孔低渗储层测井解释评价与应用研究[J].国外测井技术, 2010 (1) .