油藏地质特征及开发对策研究

2023-01-03 08:43常山中法渤海地质服务有限公司湛江分公司广东湛江524057
化工管理 2022年17期
关键词:储集层油气藏油藏

常山(中法渤海地质服务有限公司湛江分公司,广东 湛江 524057)

0 引言

在当前经济、科技迅速发展的时代,各国对于石油资源的开采和利用的重视度越来越高。石油开发产业的发展规模在很大程度上影响着经济的发展水平。因此,在某种程度上,石油的发展水平也是一个国家综合国力的一种反映。但仍然应该认识到,石油这种自然资源的数量不是无限的,“不可再生”的特性决定了石油的开发过程需要经过精心的安排与合理的规划,才能够最大程度地减少开发利用过程中自然资源的浪费。因此,对油藏地区的自然环境进行合理、深度的分析,制定科学合理的开发利用计划,选用专业的开采设备和开采技术,保证石油的开采质量和开采安全是十分必要的。

1 油藏地质

石油被称为“工业的血液”,影响着我们生活的各个方面,与我们的衣食住行都有着密切的联系。人类利用石油的时间是比较早的,早在19 世纪时,石油就已经被广泛用于日常生活和工业生产中。到目前,石油极其下游制品在人们的生活中占有重要的地位,是生活中不可或缺的一部分。与此同时,还应该认识到,石油并是一种不可再生资源,是由远古时代动植物的尸骸经过几百万年的时间而形成的,存在于地下深处的岩石的缝隙中,得来很难,开采工作也十分不易,这也是为什么石油价格贵的原因。人们把贮存石油的地方称为“油藏”,“油藏特征”指的就是油藏存在地的各种不同的岩石的特征,还有油藏存在地的自然环境的特征。因此,要想有效地开采石油,就必须要对当地的油藏地质特征了解清楚,再根据当地实际的自然环境情况设计科学合理的开采方案,才能进行石油开采作业。

2 油藏地质的基本要素

2.1 圈闭

圈闭指的是贮存油气的场所,它是石油勘探过程中一项比较关键的指标,由3 部分组成:储集岩,用于贮藏油气;盖岩,在储集岩之上用于防止油气的散失;遮挡物,用来阻挡油气的继续运移,它的形成原因是多种多样的,可能是地层结构的改变或者断层引起,亦或是因为储集层被另外的一些东西遮盖住引起的,也有可能是它的上面有移位现象的出现。

对于圈闭来说,不是每一个圈闭当中都有油气。油气藏的产生是依托于在圈闭中油气的聚集作用,因为油气的量不断增多,当它的量到达某个标准时,油气藏才能够因为圈闭中的聚集作用而产生,圈闭的维持需要有独立的压力系统来维持,不能只靠这一方面的控制。在地壳当中油气藏是油气聚集的最小的单位。各种不同的圈闭的大小都是不一样的,圈闭的闭合的高度和面积对此有一定的限制,当然,也并不是说所有的圈闭都能够进行油气的贮藏,那些存在问题的圈闭,比如说旁边有孔洞的圈闭,会对油气的聚集有着反面的不利影响,就不会被投入使用进入正常的工作状态。适合开发的圈闭需要油气的量聚集到一定的标准,如果一个圈闭中聚集的油气的量比较多,那么它的开采条件就比较合适,能够产出的价值也就会更高,对于这样的油气藏,将其命名为“工业油气藏”[1]。

2.2 储集层

储集层也被叫做储集岩,它是油气藏的组成成分单位之一。它的作用是贮存流体,也能够控制其中油气的分布状态。它最主要的两个特点就是渗透性和孔隙性。储集层的形成条件是它必须拥有贮存石油和天然气的空间并且能够让这些贮存的油气流动起来。在这些储存层当中,不是所有的储存层都会储存油气,能够储存的那些,我们将其叫做“含油气层”,对于现在已经开采的油矿来说,很大一部分的油气藏的含油气层是沉积岩,它的组成成分有灰岩、白云岩等,从这些岩石沉积而来,非常少的一部分的油气藏的含油气层由变质岩和岩浆岩组成。

2.3 盖层

盖层的位置在储集层的上方,作用是保护储集层当中的油气避免其损耗,它的主要组成部分有泥岩、页岩还有蒸发岩。其中,蒸发岩起着主要的作用。盖层的主要特点是高排替压力,这个特性能够帮助岩石当中的水油分离,也正是因为具有这个特性,盖层能够把油层密封住。在石油的开采过程中,如果推动石油运移的力达不到盖层的排替压力的数值,这时候石油就不能够被开采出来。有的地区的泥岩压实不够,它是因为有的泥岩就会在被压实的阶段里向外排除一定的流体,如果这些流体不能够尽快、及时地排除,欠压实泥岩就会出现,这样的结果是岩层当中流体的压力比静水压力高。欠压实泥岩还可能会造成储集层当中油气的封闭,油气向上扩散的能力弱,这样的情况下油田就会很难进行正常的开发工作。

3 油藏的地质特征

3.1 成藏组合不一致的特性与主要影响因素

大多数时候,岩性油藏可以从它们的存在的地理方位被分成源上、源内和源下3 种类型。其中,源上组合的原因主要是受到了岩石的整体的地势的影响,就目前的实际情况来说,近些年来我国发现的源上组合油藏的类型以下生上储型为主,其形成原因受到了各种方面的影响,圈闭和油源的断裂都是影响它的因素,岩体层序界面、断层构成也会与这种类型的油藏的分布有关系。通常情况下,源上油藏的油气源非常充足,储存量非常可观,这是由于其运输油气的通道比较顺畅,这种地势的优势能够导致这种类型的油气的聚集情况比较优良。在源内组合当中,其形成条件主要是由于油与水在压强方面存在差异,还有毛管不同的压力差值这些影响因素,这种类型的油藏主要的特点是能够自己进行储存和自己产出。而对于源下的油藏来说,其形成的影响因素也是多方面的,诸如压力差的影响,还有生烃增压等,都和源下组合油藏的形成有着密不可分的重要关系,一个比较典型的例子就是我国的松辽盆地,其源下油藏的特征就比较显著[2]。

3.2 不同位置和形成阶段的岩性油气藏影响因素

通过分析过去的各种研究数据,我们把岩性油藏分成远源和近源这两种,这样划分的主要依据是油藏的具体的地理方位和油藏源岩和油藏位置的相对位置决定的,然后就是再通过使用第一次的油藏形成的原理,通过这个原理来判断油藏中有没有要进行改造的条件。近源主要说的是那些油藏区域和源岩的距离比较近的油藏,具体的例子可以看松辽盆地坳陷中心萨尔图油层,还有渤海湾盆地歧口中心油层;远源和近源相反,是油藏区域和源岩的位置离得比较远的那些,远源的典型的案例可以看四川盆地西部侏罗系沙溪庙组气藏,该油藏这方面的特征比较明显。

4 油藏地质开发对策

4.1 合理应用反四点法,提高开采工作效率

在石油开采工作之前,需要做大量的准备工作,比如搜集整理数据,使用计算机等对相关的数据进行分析演算,了解市场的实际情况等,来保证石油开采工作的顺利进行,提高开采工作的效率和提高石油的产量。在测量井网井距的时候有几种不同的方法,但是反四点法是应用较多的一种方法。根据目前已有的数据表明,使用这种方法产出的石油的量比使用其他方法产出得要多,反四点法便在众多开采方法中脱颖而出。因此,合理使用这种方法,对于油田的开发效率、开发质量等有着良好的促进作用。但是这种方法并不能适用所有的油藏类型,在实际开采工作中必须根据实际情况选择合适的方法。

4.2 使用老井侧钻技术,增加油产量

根据目前我国油藏的具体情况来看,我国的油藏数量比较少,能够开发的量受限制,在石油开采过程中不但要保证石油的产量还得保证好石油的质量,对于那些过滤之后被剩下的石油也要进行二次的开发利用。在这样的情况下,如何保证这一批油的质量是十分重要的问题。老井侧钻技术就是一种有效的解决途径,这种技术的花费的成本比较低,在实际工作过程中耗费的资源也比较少,相对于其他技术而言安全性也比较高,对过滤剩下的油进行再一次开发和利用,以及在提升油的产量和质量方面有着重要的积极作用。

但是也要认识到这种技术的缺点,老井侧钻技术在实际使用过程中可能会导致一些油田出现小范围的破裂,这对石油产量有着直接的影响,会导致石油产量减少,也会导致石油质量不佳会混入杂质等。因此,在选择这种方法时,应该认清楚这种方法的优点和缺点,对于缺点可能会出现的不良影响,尽量做到有效地规避或者补救措施。

4.3 合理分析油田现状,制定科学的开发对策

从管理学的角度来看,在展开相关的工作之前,需要提前对工作的内容进行规划、计划,分析实际操作中可能会出现的风险、问题等是十分必要的。油藏地质石油的开发工作前,需要针对不同地理位置的油田的实际情况和其周边的自然情况进行考察,合理分析开采过程中可能会产生的风险、问题等,提前对这块区域产生的石油的数量还有质量进行评估,并以此得出科学的、合理的开发技术,提高石油的产量、产出质量和整个开发工作的效率。以海上油田和陆地油田为例,海上油田的开发困难难度要比陆地油田的开发难度大得多,要受到海上自然环境的制约,还要搭建相关的开采设施和助设备等。对于石油开采方来说,如何做好开发前的规划工作,对目前已经有的开采方法进行创新,是亟须考虑解决的问题。

4.4 动态监管,实时获取关键信息

我国已发现的油藏地质资源并不多,在实际开采过程中也石油的损耗也不少,加之石油资源是一种不可再生资源,能够被开采的量也是有限的。相关部门应提高重视,加大对目前我国已经发现的油田的监管力度,使用动态的方式来管理油田,实时掌握油藏的相关信息,并且能够根据已掌握的些信息不断调整开发技术和开发策略,真正做到提高石油的产量和质量,最大程度上减少石油的损耗,提高资源的利用率。

4.5 使用三元复合驱开发

三元复合驱开发技术是一种大幅度提高原油采收率的方法,通过在注入水中加入碱、表面活性剂和聚合物,形成三元复合体系来驱动常规水驱、聚驱无法开采的原油。大庆油田在开发老油田开发过程中就是成功应用了这种开发模式,经过30 多年的探索实践,于2014 年正式实施规模三元复合驱工化工业推广,并取得显著效果:规模化工业推广当年实现产量首次跃上200 万吨台阶;2015 年生产原油350.9 万吨,首次突破300 万吨;2016 年生产原油407 万吨,占大庆油田全年总产量的十分之一,成为大庆油田新的产量增长点。

4.6 压裂增产技术

压裂增产技术是一种石油开采中常用的技术,在经过了大量的开采作业实践,现在已经到了一个比较成熟的阶段。其原理是使用地面上的高压泵组通过井筒把一些黏度比较大的压裂液排入地层当中,这个操作过程的压力要远远超过储油层的吸收能力,让地层岩石产生裂缝,能够把压裂液排入更深的地层中。作业过程中,可能会出现已经被压开的裂缝又重新闭合的情况,所以需要在这之后再向地层当中注入含有石英砂的携砂液。压裂液挤压形成的地层裂缝,渗透能力很强,在其主导下,近井地带的渗流方式会发生改变,变成双线性渗流,这也使得储油层的油气向井底的流动会更加顺畅。

4.7 超前注水技术

超前注水技术目前的应用范围比较广,在我国很多渗透油田中都有很多的实践。它的主要优势是能够在很大程度上提高低渗透油藏的采收率,产油量比较高。根据国内外各油田的开发数据可以得到,使用超前注水技术,同时使用先注水后采集的方式建立起来的压力驱替系统的效果非常好,这种方式能够在地层需要的时候及时补足油藏的底层能力,对于油田油气产量的提高有着重要的作用,能够带来非常可观的经济收益[3]。

5 结语

综上所述,了解油藏地质的各项特征、各项组成部分以及各种开采方法对于石油的开发工作是十分必要的,只有使用科学的、合理的开采方法,我国的石油产量和质量才能从根本上提高。石油是“工业的血液”,对于推动国民经济的发展发挥着不可或缺的作用,合理开发石油,提升石油产量,把已有的石油资源的作用发挥到最大,仍然是目前急需解决的问题。

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