气顶油藏研究现状以及开发机理

周瑜

一、国内外气顶油藏的分类

气顶油藏是特殊油气藏中的一种，通常是用来表述那些构造顶部有共存的气相烃类而构造底部有与水体处于同一压力平衡下的油藏。在俄罗斯，称其为气油藏，在西方则为气顶油藏或气帽油藏，在我国一般笼统称其为气顶油藏。

气顶油藏由于其复杂性以及多样性，在分类的时候，通常按照不同气顶油藏的特点和性质进行分类，如含气区相对体积、气顶覆盖含油带的宽度、气顶与油环的关系以及过按相态和组成分类等等多种分类方法。

在我国，对于不同油藏由于工作性质或研究目的的不同常常有多种分类方法，但常见的有三种，即石油地质法、油藏开发地质法和油气田开发方地质法。为了研究方便，根据气顶油藏不同性质又可进行细分。

（一）按油藏构造形态分类：块状油气藏、层状油气藏、复杂油气藏、断块型油气藏；

（二）按油藏内烃类流体特性分类：稠油油藏、稀油油藏、挥发油藏；

（三）按气顶气体组分分类：常规气顶油气藏、凝析气顶油气藏、湿气顶油气藏；

（四）按气体与油区体积比分类：以气驱为主、油气两者驱动能量相当、气驱能量不强；

（五）按油气藏的岩性、物性以及储层渗流特性归类

若按渗透性划分气顶油藏，针对不同类型以碎屑沉积为主的孔隙型储层，又可进一步划分为中高渗、低渗、特低渗砂岩气顶油藏；对于受次生成岩作用或构造应力作用所形成的砂岩储层，又可进一步划分为裂缝型、裂缝-孔洞型以及两者之间的裂缝-孔隙型或孔隙-裂缝型双重介质储层等气顶砂岩油藏。

二、气顶油藏基本特征及应注意问题

任何油藏的渗流特征和储层流体评价对其开发方案的设计都很重要，对于气顶油藏来说更是如此。首先，它在一个构造内同时有两种流体共存，即位于顶部的气藏和构造底部的油藏；而在一些气顶油藏构造底部或边部可能还存在水体。在经历上万年物理和化学变化的成藏过程中，构造内的流体正处于一种微弱的平衡中，一旦有外力作用或某一因素变化，原来的诸多平衡，如水动力平衡、热力学平衡和多组分相态平衡等，都遭到破坏并开始出现物质和能量的交换。上述影响因素通常是指油层开发，压力变化、质量传递、界面移动、相态转化、流体性质变化等等。

另外，因为气体所具有的压缩性和气顶油藏的特点，都指出压力的变化对气顶油藏开发效果的影响，因而投产后任何压力的变化都会引起油气相态的改变，当气顶气的组分或所处储层地质构造复杂时，这种变化更为明显。这些基本特征会影响气顶油藏的整个开发过程，其中产生的有利或不利影响需要我们反复研究。

从历来的开发实践经验中，我们需要注意以下4个问题：①多相渗流特征和机制，②油气界面的移动方向、速度问题，③开发过程中面临的气锥或底水锥进问题中成锥的渗流特征、锥进的规模大小、突破时间以及临界流量问题；④开发方式问题。

三、国内外气顶油藏开发方式

由上述可知，气顶油藏中的气区和油区由于二者是处于同一压力系统之下，开发后，任何一方的变化都将影响到另一方。因此无论是先进行采气还是先进行采油，都会破坏原有的平衡，造成油气界面发生移动并引起油气之间的相互驱替，在实际生产上表现为油气互窜并产生剩余油，造成原油可采储量的损失。因此在开发过程中要及时注意油气界面移动问题，对降低或避免油侵现象或气窜程度有着深远意义。根据以往和研究结果，气顶油藏主要开发原则、方法和程序如下：

（一）气顶油藏开发原则

气顶油藏由于其复杂性，人们对其进行了长时间的研究，掌握了气顶油藏的开发的一般原则：

1.油层部分先于气顶开发

2.油区开采以人工水驱为主

3.尽可能使油气界面保持不变

4.选择与气顶油藏的驱动能量相适应的布井方式

5.针对具体油藏采用灵活的完井方式

（二）气顶油藏开发方法

由于砂岩的成层特性和砂体的分隔性，在气顶油藏开发中，气顶不仅要受构造作用影响，还受周围岩性或砂体的控制。而在制定开发方案过程中，又要依据目标油藏的实际特点和市场需求、经济状况、技术指标等来综合考虑。目前，国内外研究结果表明，气顶油藏开发的方法主要有以下五种：

1.以气顶的弹性膨胀开发油气藏

2.油气区均衡降压同时开采

3.控制生产压差，保持油、气区压力平衡，封住气顶采油

4.气顶注气采油的方法

5.屏障注水隔离开采

（三）气顶油藏开采程序

目前普遍接受的气顶油藏开采程序有以下几种：①只采油不采气②只采气不采油③先采油后采气④先采气后采油⑤油气同采[2]。以上几种开发程序各有其特点和适用条件，要依据国情、需求、经济状况、技术指标等来综合考虑。但为了获得最大的经济效益和油气采收率，在开发方案设计时要同时考虑油气的不同影响。

四、气顶油藏开发实例

莫北2矿区位于准噶尔盆地，是侏罗系三工河组的气顶底水油藏，而且还是一个受断层遮挡形成的单斜油藏。自2001年开发伊始，主力区块采用排状布井，油气同采，至今累计产量达71.74万吨，采出程度10.13%。由于初期天然能量充足，单井产能较高，于2001年底产油量达到高峰，而后一路下滑，到2002年5月末时平均降幅已达44%左右；油藏原始气油比也是一路攀升。为了阻止油井气窜、并补充地层能量，矿区在2002年7月采取部分井转注措施，一定程度上缓解了气顶气窜的趋势并弥补了地层亏空，减缓了地层压力的下降趋势。

参考文献：

[1]张朝珅等.气顶砂岩油藏开发模式[M].北京：石油工业出版社，1997：1-9.

[2]姚约东，李相方.气顶油气田开发程序的探讨[J].天然气工业，2005，25（2）：124-126.

[3]何巍.气顶底水油藏流体界面控制技术研究[D].四川：西南石油大学，2006.

[4]潘玲黎.气顶油藏水平井开发油藏数值模拟研究[J].油气地球物理，2007，5（4）.