吳大偉，吳雪琴

(中石化勝利石油管理局石油開(kāi)發(fā)中心，山東 東營(yíng) 257000)

特低滲透油藏開(kāi)發(fā)特征與開(kāi)采對(duì)策研究

吳大偉，吳雪琴

(中石化勝利石油管理局石油開(kāi)發(fā)中心，山東 東營(yíng) 257000)

低滲透油藏目前在水驅(qū)過(guò)程中出現(xiàn)了含水高、采油速度低和注入水利用率不高等情況。以乾安油田為例，針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)該油藏水驅(qū)油特征和滲流規(guī)律進(jìn)行了試驗(yàn)研究，對(duì)油田高含水期采收率不高進(jìn)行了理論分析；對(duì)該油藏開(kāi)采特征和開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的開(kāi)采對(duì)策，對(duì)有效開(kāi)發(fā)同類(lèi)低滲透油藏具有一定的指導(dǎo)意義。

低滲透率；滲流特征；開(kāi)發(fā)特征

乾安油田儲(chǔ)層物性較差，巖石孔隙小，巖石的滲透性主要由孔隙大小決定，孔隙分選及結(jié)構(gòu)系數(shù)、孔喉比等對(duì)滲透率都有影響。儲(chǔ)層具有低孔隙度、低滲透率、天然裂縫發(fā)育、非均質(zhì)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，每米砂巖裂縫0.7條，砂巖平均有效厚度7.8m，平均孔隙度13%，含油飽和度60%，平均滲透率4.22×10-3μm2，原始地層壓力18.5MPa，屬于典型的低孔特低滲油藏。

1 水驅(qū)油特征和滲流規(guī)律試驗(yàn)研究

圖1 有效滲透率和驅(qū)油效率與空氣滲透率的關(guān)系圖

1)有效滲透率Ko和水驅(qū)油效率Ed與空氣滲透率Ka的關(guān)系 有效滲透率Ko、空氣滲透率Ka、水驅(qū)油效率Ed的關(guān)系曲線如圖1所示(根據(jù)9塊巖樣(滲透率K=(0.101～2.84)×10-3μm2)的水驅(qū)油資料)。由圖1看出，該油藏有效滲透率約為空氣滲透率1/2左右。滲透率越高，水驅(qū)油效率越大，但隨著滲透率的繼續(xù)增大，驅(qū)油效率趨于平穩(wěn)。對(duì)低滲透油田驅(qū)油效率并非隨滲透率增加一直增大，也有極限值，這主要與儲(chǔ)層物性有關(guān)。9塊巖樣的平均水驅(qū)油效率Ed=55.8%。

2)油水相對(duì)滲透率曲線和毛細(xì)管壓力曲線 9塊巖樣規(guī)范化處理后的相滲曲線如圖2所示。用1塊滲透率和孔隙度與該油藏平均孔隙度和滲透率相近的巖樣(滲透率K=3.75×10-3μm2，孔隙度Ф=22.24%)的壓汞曲線代表該油藏的毛細(xì)管壓力曲線(如圖3所示)。由圖2看出，巖樣親水，在含水飽和度Sw較低時(shí)，油相相對(duì)滲透率Kro隨含水飽和度Sw的增加迅速下降，水相相對(duì)滲透率Krw隨含水飽和度增加上升緩慢。束縛水飽和度和殘余油飽和度均大于20%，含水飽和度最高時(shí)，水相相對(duì)滲透率Krw最終值僅為15%，說(shuō)明賈敏效應(yīng)嚴(yán)重，孔隙小且連通性不好，分散的油滴對(duì)水流產(chǎn)生很大阻力，因而Krw遠(yuǎn)離100%。由圖3看出，毛管壓力曲線中間平緩段非常短，說(shuō)明巖石孔隙孔道的分布不集中，分選性不好。

3)水驅(qū)油特征 由油水相滲曲線數(shù)據(jù)和油水粘度比(μo/μw=3.57/0.39=9.15)計(jì)算的無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)隨含水率fw變化曲線如圖4所示；由油水相滲曲線計(jì)算的Kro/Krw～Sw曲線如圖5所示。圖4充分反映了低滲低粘油藏水驅(qū)油特征，油藏在高含水期可以通過(guò)提液來(lái)延長(zhǎng)穩(wěn)產(chǎn)期。由圖5看出，隨著Sw增加，Kro與Krw的比值持續(xù)下降；當(dāng)經(jīng)過(guò)等滲點(diǎn)(Kro/Krw=1)以后，隨著Sw增加,Kro/Krw開(kāi)始下降比較緩慢，后來(lái)急劇下降。這是因?yàn)楹髞?lái)潤(rùn)濕相水占據(jù)了幾乎所有的主要流動(dòng)通道，非潤(rùn)濕相油漸漸失去流動(dòng)性，Kro下降速度達(dá)到最大，因此Kro/Krw下降最快，到最后Kro減小至0。

圖2 相對(duì)滲透率曲線 圖3 毛細(xì)管壓力曲線

圖4 無(wú)因次產(chǎn)液指數(shù)曲線 圖5 Kro/Krw～Sw曲線

圖6 孔徑分布與滲透率貢獻(xiàn)曲線

4)孔徑分布與滲透率貢獻(xiàn)曲線 由代表性毛管壓力曲線計(jì)算的孔徑分布和滲透率貢獻(xiàn)曲線如圖6所示。由圖6看出，當(dāng)滲透率貢獻(xiàn)率接近100%時(shí)，相對(duì)的非濕潤(rùn)相(汞)飽和度SHg為0.6，約有40%的孔隙體積沒(méi)有滲透率貢獻(xiàn)。這與該油藏原始含油飽和度為0.6趨于一致。圖中還可以看出，當(dāng)滲透率貢獻(xiàn)接近100%時(shí)所對(duì)應(yīng)的孔吼半徑約為0.24μm，也就是說(shuō)，當(dāng)孔吼半徑r≤0.24μm時(shí)，液體就難于流動(dòng)。

2 油藏開(kāi)采特征

1)油井都需壓裂投產(chǎn) 工區(qū)內(nèi)共59口油水井，除3-1井(投注井)未壓裂外，其余58口井都經(jīng)壓裂投產(chǎn)。58口井共壓裂158次，其中重復(fù)壓裂50次，無(wú)效14次，非重復(fù)壓裂108次，無(wú)效1次。這表明非重復(fù)壓裂效果好，有效率達(dá)99%以上。重復(fù)壓裂效果次之，有效率達(dá)72%。

2)采油速度高，穩(wěn)產(chǎn)期后遞減快 該油藏開(kāi)采初期以2%以上的采油速度維持了7年8個(gè)月，但遞減快，基本按指數(shù)式遞減。如1993年的采油速度還高達(dá)2.26%，但到2003年采油速度已降至0.21%，10年采油速度降低10.76倍。其原因是真實(shí)開(kāi)井?dāng)?shù)減少，由18.6口降至13.4口，平均單井產(chǎn)液量由14.6t/d降至9.47t/d，綜合含水上升，由51.26%上升至86.94%。初期采油速度高但遞減快也是裂縫性油藏開(kāi)采特征之一。

3)油井暴性水淹(即含水快速上升) 工區(qū)內(nèi)有17口油井在開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生含水快速上升。油井暴性水淹也是裂縫性油藏顯著開(kāi)發(fā)特征之一。注入水一旦沿著裂縫流向油井井低，將導(dǎo)致含水快速上升，產(chǎn)生暴性水淹。

3 存在的問(wèn)題

1)油水井井況很差 至目前全區(qū)共有油水井59口，其中套變井(套變，套裂，套漏)19口，報(bào)廢井11口，落物井5口，合計(jì)35口，占總井?dāng)?shù)59.3%。

2)累計(jì)注采比已達(dá)1.23，而地層壓力卻低于原始地層壓力4.55MPa 工區(qū)自1987年注水開(kāi)發(fā)以來(lái)，到2007年累計(jì)注采比已高達(dá)1.23，而地層壓力已低于原始地層壓力4.55MPa。按物質(zhì)平衡方程計(jì)算約有59.1×104m3注水量流入非生產(chǎn)層，占總注水量(296.3×104m3)的20%。這主要是由于油水井的套損和固井質(zhì)量差所引起，使大量注入水沿著套損井和固井質(zhì)量不合格的井的管壁流入非生產(chǎn)層，特別當(dāng)這些注入水進(jìn)入泥巖夾層(根據(jù)吸水剖面資料，泥巖吸水量占總注水量11.37%)時(shí)，泥巖長(zhǎng)期受水浸泡產(chǎn)生蠕動(dòng)。產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切應(yīng)力擠壓套管，使套管損壞。如此形成惡性循環(huán)，即由于套損使注入水流入泥巖層。泥巖膨脹產(chǎn)生蠕動(dòng)擠壓套管使其套變；由于套變井增多使更多的注入水進(jìn)入泥巖層擠壓套管產(chǎn)生套變；由于注水量外流，引起地層能量不足，降低了油井產(chǎn)液能力。

3)油井含水高 39口油井中由于高含水(fw>90%)而關(guān)井的有23口。目前，2007年5月開(kāi)井的12口油井中已有6口含水高達(dá)85%～93%，綜合含水81.7%。

4)近年來(lái)采油速度極低 2003年～2007年5月，年采油速度在0.18%～0.21%內(nèi)波動(dòng)，年平均采油速度僅為0.1923%。2007年1～5月折合年采油速度為0.2%，可能已達(dá)經(jīng)濟(jì)極限。

4 開(kāi)發(fā)對(duì)策

1)重視壓裂技術(shù)。根據(jù)該油田以往壓裂資料表明壓裂取得了良好的效果，開(kāi)發(fā)低滲透油田最根本的工藝技術(shù)是總體壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)施壓裂改造，是以油藏裂縫與油水運(yùn)動(dòng)、注采井網(wǎng)和油層分布的合理配置。

2)采取早期分層注水，提高油田儲(chǔ)量動(dòng)用程度，減緩含水上升速度。對(duì)套管損壞注水井使用體積小、卡距細(xì)、承壓高的封隔器，提高密封率。對(duì)套變后無(wú)法繼續(xù)分層注水井進(jìn)行淺調(diào)剖，封堵高滲層，加強(qiáng)吸水差油層動(dòng)用程度。

3)采取周期注水和注水調(diào)剖。周期注水通過(guò)周期性的改變注入量和采出量，在油層中造成不穩(wěn)定壓力場(chǎng)，使流體在地層中不斷重新分布和層間交換，促進(jìn)毛細(xì)管滲吸作用，可以增大注水波及系數(shù)及洗油效率，提高最終采收率。對(duì)于有裂縫發(fā)育的低滲油藏，層間平面矛盾較為突出，應(yīng)通過(guò)注水調(diào)剖提高注入水利用率。

4)進(jìn)一步完善注采系統(tǒng)，合理部署井網(wǎng)，提高水驅(qū)控制程度，實(shí)現(xiàn)均衡開(kāi)采，達(dá)到高效開(kāi)發(fā)的目的。

[1]嚴(yán)述新.低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)調(diào)整技術(shù)研究[J].勝利油田職工大學(xué)學(xué)報(bào),2006(5):33-35.

[2] 郭沫貞，肖林鵬，張生兵，等.低滲透砂巖油層相對(duì)滲透率曲線的特征、影響因素及其對(duì)開(kāi)發(fā)的影響[J].沉積學(xué)報(bào)，2008，26(3):445-451.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.022

TE348

A

1673-1409(2012)10-N072-03