低渗透油田开发效果影响因素及对策研究

2020-12-28 11:20孙添
中国化工贸易·中旬刊 2020年7期
关键词:影响因素对策

摘 要:针对低渗透油田开发问题,本次研究结合国内外低渗透油田开发现状,首先对低渗透油田开发过程中影响开发效果的相关因素进行全面的分析,在此基础上,提出低渗透油田开发的国内外对策,为推动我国低渗透油田开发的进一步发展奠定基础。研究表明:在低渗透油田开发的过程中,受到自身性质中喉孔直径相对较小、流体不满足达西定律以及油井注水开发效果较为缓慢等因素的影响,使得低渗透油田开发的难度相对较大,我国主要是从确定合理的井距、合理的注水压力、引入气驱技术以及引入压裂激发技术等四方面入手,采取合理的措施,全面提高低渗透油田的开发效果。

关键词:低渗透油田;开发效果;影响因素;自身性质;对策

0 前言

我国的部分油田属于低渗透油田,该种类型的油田具有非常明显的特点,受到各种因素的影响,对该种类型油田进行开发的难度相对较大,同时,我国常见的开发技术在应用于该种类型油田的过程中,其原油的开采效率非常低,这会对我国石油产业的整体发展产生严重的影响[1]。在另一方面,随着我国部分油田进入到开发后期阶段,为了保障全国的原油产量,需要对我国范围内的低渗透油田进行合理的开发,使得该种类型油田的产量得到一定程度的提升。该种类型油田的开发问题,本次研究首先对开发效果的影响因素进行一定的分析,并对国内外的开发技术进行调研研究,为推动该种类型油田开发的进一步发展奠定基础。

1 低渗透油田开发效果影响因素分析

对于低渗透油田而言,主要是受到自身性质的影响,使得该种类型油田的开发难度相对较大,开发过程中的产量无法得到有效的保障,通过对其进行深入研究可以发现,影响其开发效果的因素主要可以分为六个方面:

①低渗透油田中油层之内的喉孔直径相对较小,使得油层之中的比表面积相对较大,这是地层之中渗透率相对较低的重要原因,也是开发难度相对较大的主要原因;

②低渗透油田中流体并不满足达西定律,具有非常明显的非达西定律的特征,流体在流动的过程中,虽然流动直线会不断的延长,但是延长线并不经过坐标原点,延长线会与压力的梯度线相交叉,该交点位置即为流体的启动压力,由于地层之中的渗透率相对较低,所以原油的启动压力相对较大[2];

③地层之中的弹性能量相对较低,如果使用地层之中的天然能量对其进行开发,则压力的下降速度相对较快,这使得原油开发的产量迅速降低;

④采用注水开发的效果较为缓慢,这主要是因为地层之中的渗透率相对较低,流体流动的阻力相对较大,注水过程中的能量在注水井的周围被大量的消耗,一般情况下,在注水作业一年以后,才能发挥注水的效果;

⑤沿着裂缝的方向,地层内非常容易出现水淹的现象,这主要是因为注水井的吸水性相对较强,在注水井工作几天甚至几小时以后,就会出现非常明显的水淹现象;

⑥地层中的应力会发挥非常明显的作用,地层应力的大小以及方向会对地层内裂缝的形成产生严重的影响,所以在进行开发的过程中需要考虑地层应力这一项影响因素。

2 低渗透油田开发对策研究

2.1 国外开发对策研究

在19世纪70年代,美国就开始对该种类型的油田进行研究以及开发,通过对国外的开发技术进行研究可以发现,基本都会采用气驱的方式对该种类型的油田进行开发以及改造,通过该种方式可以使得无水开发的周期得到提升,但是该种开发方式的一次采收率相对较低。在油田进入到低产期以后,国外会采用注水开发的方式,采用注水二次开发的采收率相对较高。通过对发达国家该种类型油田开发方案进行研究可以发现,这些类型的油田中在开发的前期阶段会优先考虑天然能力开发方案,只有少数的油田开始即采用注水开发方式,天然能量开发方案中,溶解气驱的开发方案应用相对较多,边水驱以及弹性驱的开发方案也有部分应用,在进行二次开发和三次开发的过程中,部分油田也采用了注气开发的方式,例如俄罗斯的低渗透油田就是采用混合气驱的方式进行开发,通过进行实验之后发现开发效果得到了明显的改善。进行三次开发的主要方案有水气交替法、CO2驱油法等。在另一方面,在进行该种类型油田开发的过程中,压裂改造以及注水保持能量等方法应用也相对较为广泛,应用的效果也相对较好。

2.2 国内开发对策研究

我国的该种类型油田在进行开发的过程中,地层之中的天然能量相对较低,假设可以采用气驱的方式进行原油的开采,原油的采收率相对较低,所以在进行开发的过程中需要优先考虑注水开发的方案。假设地层中存在较大的弹性能量,可以延长注水开发的时间。对于该种类型的油田而言,如果原油储层内上覆压力不断提升,则地层之中的渗透率就会不断的降低,这种状况是不可逆的,所以需要尽快实施注水开发方案,采用注水的方式可以使得油层内的压力得到保持[3]。目前改善该种类型油田开发效果的国内技术方案主要可以分为四种类型:

2.2.1 对井场内的注水井以及采油井进行合理的布置以及优化

在对该种类型油田进行开发的过程中,虽然井场内存在大量的注水井,但是非常容易出现无法注水的问题,此时注水井周围将会形成高压区,油井周围属于低压区,进而使得油井无法开采原油,此时油田就会慢慢瘫痪,针对此问题,油田需要尽可能的缩小井距,使得井网的密度得到提升,此时的驱动体系将更加的合理,注水开发的效果得到改善。

2.2.2 对注水过程中的压力进行合理的确定

一般情况下,随着注水压力的不断提升,地层中的压力也会不断的升高,这对于原油储层会产生一定的损害,由此可见,在对该种类型油田进行开发的过程中,对注水过程中的压力进行合理的确定以及计算十分关键,通过实验发现,如果只是想恢复地层中的压力,可以适当的提高注水的压力,同时可以在油层已经存在微破裂的前提下进行注水作业,但是注水的压力不能超过裂缝扩张的压力,以此防止出现水淹问题。

2.2.3 气驱开发技术

目前常见的气驱开发技术主要可以分为两种类型,分别是CO2气驱以及N2气驱,由于注水开发的效果得不到明显的改善,所以需要進行气驱开发试验,所谓的CO2气驱主要指的是向地层之中注入一定量的CO2,使得这部分CO2可以溶解在原油之中,此时原油的粘度就会降低,原油的流动性会得到非常明显的改善,如果可以形成一种混相的状态,原油界面位置处的张力就会大幅降低,原油的开发效果会得到明显的改善。所谓的N2气驱是一种在上世纪70年代提出的一种气驱技术,该种技术的性能相对较好,所以发展速度相对较快,通过调研发现,如果油藏的深度相对较深,则可以采用该种开发方案,我国使用该种开发技术的时间相对较晚,在上世纪的末期在华北油田进行了实验,实验发现低渗透油田的开发效果相对较好。

2.2.4 引入压裂激发技术

如果低渗透油田依靠地层能量进行开发,则开发的效果相对较差,所以需要对其进行一定的压裂改造,目前已经提出了一种整体压裂的方法,使用该种方法不但可以使得单井的产量得到提升,还可以提高整体的开发效果,常见的压裂改造方法主要有多层压裂、限流压裂以及封隔器压裂等。

3 结论

为了全面保障我国的原油产量,需要尽可能的改善我国低渗透油田的开发效果,该种类型油田开发效果相对较差主要受到了自身性质的严重影响,如果无法对开发方案进行合理的改善,则开发效果将无法得到有效的提升,因此,我国需要采取确定合理的井距、合理的注水压力、引入气驱技术以及引入压裂激发技术等方法,全面改善开发效果,推动我国油田产业的进一步发展。

参考文献:

[1]董斌华,杨巧红,李彦飞.低渗透油田开发效果的主要影响因素与对策探析[J].化工管理,2017(20):140.

[2]姜明玉,白金莲,张庆辉,等.影响低渗透油藏水驱开发效果的原因分析及对策[J].中国化工贸易,2013(09):40.

[3]李志明,杨磊,等.海上低渗透油田分类标准及开发效果的影响因素分析[J].低渗透油气田,2011(03):84-87.

作者简介:

孙添(1985- ),男,陕西泾阳人,工程师,从事油田开发及采油管理工作。

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