李思涵 王长权 李冰
随着油气资源的大量不断消耗,我国绝大多数中、高渗透性的大型油气藏已进入中后期高含水开采阶段。我国低渗透油藏储量相对丰富,总储量占陆地探明油气储量的27%左右,低渗透油藏注气可显著提高采收率。《提高采收率原理》一书概述了国内外低渗透油藏的基本特点、注气提高采收率现状及当前面临的难点,基于国家重点实验室已取得的项目成果,系统地介绍了注气对流体相态的作用、注气开发分子扩散机理,固相沉积及混相压力测试及相关理论,总结了不同低渗透性油藏注气方式、评价技术及相关配套技术,分析了示踪剂、地震技术及注气提高采收率技术等在注气动态监测中实例应用评价。本书系统性及理论逻辑性较强,具一定实用性,可为油气田开发领域相关研究人员提供很好的参考。
国内外低渗透油藏主要具以下特点:① 低孔、低渗、产能极低或不产油;② 原油性质较好,密度小、粘度低;③ 油藏物性较差,沉积物颗粒偏细、分选性差且含有较高胶结物;④ 储层层间均质性较差,砂层厚度多变,多与泥层交互;⑤ 储层下伏水层不活跃,主要依附于岩性;⑥ 储层间流体不遵循达西定律。由于渗透性较差甚至不能采取常规的注水开发方式。气体相比于水更具流動性,不仅有降粘、扩散及体积膨胀效果,还能降低界面张力,低渗油藏原油本身质轻,使注气提高采收率更显优势。注气提高采收率方式根据机理不同,主要有一次接触混相、多次接触混相及非混相驱等,具体多次接触混相又包含有蒸发气及凝析气驱两种,主要核心机理基本一致,通过降低界面张力获得高效驱油效率。
目前低渗油藏注气类型主要包括干气和富气烃类气、二氧化碳或烟道气、氮气等3种,还有少许油藏注入空气进行试验。随着国内外低渗油藏注气开发试验的不断开展,目前低渗油藏注气提高采收率应用于130多个项目,其中大多为注二氧化碳及天然气项目。资料显示所有注气项目中注二氧化碳方式的占比随油藏渗透率的增加而减少。一定压力及气体临界温度条件下采取混相驱可使驱油效率达90%以上。我国开展了多次低渗油藏注气提高采收率项目评价,参评的石油储量有近1/10适合采用注气混相驱,相比水驱可平均提高采收率16%,表明低渗透油藏注气提高采收率的有效性及可行性。
结合我国部分低渗油田具体特性及相关现场试验,发现注气方式相比传统注水方式更具优势,如油藏吸气能力较强且较稳定,有利于注采平衡理想状态实现;所需注气压力相对较低,有利于地层稳定及窜进现象的避免;水质良好不易发生腐蚀及泥岩膨胀等造成套管损坏,同时无需水质处理设备;实际开采中见注入气更易监管。我国低渗油藏注气方面仍面临许多难题,如油藏注气压力高、注入能力低问题、裂缝性油藏的注气问题、岩心物理模拟及注气评价问题、固相沉积防止问题等。
上述内容在《提高采收率原理》一书中得以详尽分析。虽国内在低渗透油藏注气提高采收率方面研究和评价不够系统深入,但各大油田及研究机构初步形成了一套注气可行性前期评价方法,主要涉及地质、开发可行性及经济可行性3方面。在后续研究过程中,应加强油气渗流及传热传质方面理论研究,更多地注重机理方面探究,可在试验前通过建立准确模型进行迅速的数值模拟评估。针对特低渗透油藏应以二氧化碳驱为主要方式,注气前应选取潜力较大的低渗油藏进行可行性评价;不同油藏具体的注入气体、注入压力、速度及体积等要视具体情况而定,同时在注气过程中要重视固相沉积物的防治问题;我国很大一部分低渗油藏都发育有天然裂缝,因此可适当进行脉冲采油的现场试验;此外,低渗透油藏注气提高采收率评价及相关配套技术方面的研究也是提高注采效益的关键。