侯思偉新疆油田公司石西油田作業(yè)區(qū) 新疆克拉瑪依 834000
隨著石油供需矛盾的加大及石油價(jià)格的持續(xù)上漲,以砂礫巖油藏為代表的低品位儲(chǔ)量逐漸引起了廣泛的關(guān)注。砂礫巖油藏由于其具有非均質(zhì)性強(qiáng)和含油差異大等特點(diǎn)被石油開發(fā)專家稱為世界性難題。我國在砂礫巖油藏開發(fā)方面進(jìn)行的探索性研究相對(duì)較少,僅在勝利油田、新疆克拉瑪依油田及莫北油田作過相關(guān)研究,目前,已將砂礫巖油藏作為一種單獨(dú)的開發(fā)模式進(jìn)行研究,砂礫巖油藏與常規(guī)砂巖油藏相比,顯示出不同的開發(fā)特征,若將常規(guī)油藏開發(fā)指標(biāo)不加選擇的應(yīng)用在砂礫巖油藏將導(dǎo)致其采收率與實(shí)際相比偏差較大。因此,建立適合砂礫巖油藏采收率的標(biāo)定方法,對(duì)開展砂礫巖油藏可持續(xù)開發(fā)研究具有重要的指導(dǎo)作用。
采收率的標(biāo)定方法主要有經(jīng)驗(yàn)公式法、解析法和數(shù)值模擬法3種。經(jīng)驗(yàn)公式法應(yīng)用簡單方便;解析法對(duì)模型要求相對(duì)苛刻,且誤差較大;數(shù)值模擬法需要大量油藏特征參數(shù),在開發(fā)初期很難滿足要求。針對(duì)我國的砂礫巖油藏來說,采用常規(guī)的標(biāo)定方法計(jì)算結(jié)果偏差很大,并不能將影響采收率的所有因素都包含在內(nèi)。因此,在建立新的采收率標(biāo)定計(jì)算公式中要充分考慮井網(wǎng)、水驅(qū)控制程度及裂縫的影響。
由于儲(chǔ)層的滲透率低,地層壓力較高,泥質(zhì)含量大,導(dǎo)致油藏不能進(jìn)行有效的注水開發(fā),只能通過彈性能或溶解氣的能量進(jìn)行開采,進(jìn)而造成采收率低、開采程度差。采用天然能量開采時(shí),采收率主要會(huì)受到井底流壓、井距大小和地層壓力的影響,砂礫巖油藏除以上影響因素外,還要考慮到啟動(dòng)壓力梯度的影響。
在進(jìn)行人工舉升時(shí),通常氣液兩相會(huì)同時(shí)進(jìn)泵,氣體的進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致泵效降低,若是超出了工作允許范圍,將導(dǎo)致泵的充滿系數(shù)降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起氣鎖現(xiàn)象。為了解決這一問題,保證泵的充滿程度,通常要保證一定的沉沒度,不同油田需要根據(jù)其舉升工藝等實(shí)際狀況確定,從而可以獲得極限最低井底流壓。
在油藏開發(fā)的過程中,壓力會(huì)逐漸下降,地層原油的PVT性質(zhì)也會(huì)隨之變化,粘度上升、滲流阻力增大,同時(shí)由于氣體的分離還會(huì)引起井底附近的氣液兩相流動(dòng)現(xiàn)象,油相的滲透率大大降低,產(chǎn)量大幅度下降,當(dāng)日產(chǎn)油量達(dá)不到最低產(chǎn)能要求時(shí),也就無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)要求,即為最低生產(chǎn)壓差。
有效動(dòng)用程度是指油藏儲(chǔ)層中可以有效驅(qū)動(dòng)的儲(chǔ)量和總儲(chǔ)量之間的比值。對(duì)于低滲透砂礫巖油藏,采用天然能量進(jìn)行開采,井距大小、地層壓力和井底流壓等因素會(huì)對(duì)有效動(dòng)用程度產(chǎn)生明顯的影響。一般情況下,對(duì)于低滲透油層,通常有效動(dòng)用程度依靠統(tǒng)計(jì)巖心資料求出。
(1)彈性驅(qū)動(dòng)
(2)彈性溶解氣驅(qū)方式
其中,ER-采收率;Ec-控制程度;Ed-動(dòng)用程度;Ct-綜合壓縮系數(shù),10-4MPa-1;Pi-油藏原始?jí)毫?,MPa;Co-原油壓縮系數(shù),10-4MPa-1;Cw-地層水壓縮系數(shù),10-4MPa-1;φ-地層平均有效孔隙度;K-儲(chǔ)層滲透率;Bob、μob-飽和壓力下的原油體積系數(shù)、原油粘度;Pb-飽和壓力;Pa-開發(fā)結(jié)束時(shí)的地層廢棄壓力,MPa。
儲(chǔ)層非均質(zhì)性是影響砂礫巖油藏采收率的最主要因素之一。油藏在形成過程中會(huì)受到沉積環(huán)境、構(gòu)造作用和成巖作用的影響,導(dǎo)致儲(chǔ)油層的空間分布及其內(nèi)部物理性質(zhì)都表現(xiàn)出不均勻的特性。儲(chǔ)層非均質(zhì)性分宏觀和微觀兩種類型。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)注水強(qiáng)度、層間滲透率和壓力相同,總儲(chǔ)層厚度固定的條件下,單個(gè)儲(chǔ)層的厚度各不相同,油藏采收率相同;對(duì)于單層的儲(chǔ)層來說,滲透率越大,采收率越低;滲透率各向異性越大,采收率越低;隔層厚度越高,采收率越低。在實(shí)際油藏開發(fā)過程中,要參考儲(chǔ)層滲透率的層間差異以及平面方向表現(xiàn)出的各向異性。
對(duì)于砂礫巖油藏,其滲流過程中會(huì)有啟動(dòng)壓力梯度的影響,同時(shí)壓敏效應(yīng)相對(duì)嚴(yán)重。開采過程中若出現(xiàn)地層能量損失,容易引起孔隙度和滲透率下降,油藏開采難度加大。所以,注水開發(fā)過程中要參考兩相滲流理論。實(shí)驗(yàn)分析可知,對(duì)于低滲透油藏采用注水開發(fā)方式,啟動(dòng)壓力梯度越大,見水時(shí)間就越早,產(chǎn)油量和產(chǎn)液量會(huì)明顯降低,采收率也就越?。蝗粼龃笊a(chǎn)壓力梯度,產(chǎn)油量和產(chǎn)液量會(huì)明顯增高,其采出程度和采收率也就越高。要想有效提高生產(chǎn)壓力梯度進(jìn)而提高采收率,在油藏注水開發(fā)過程中應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑龃笞⑺坎p小注采井距,進(jìn)而提高低滲透油藏的開采效果,獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。
我國的砂礫巖油藏類型豐富,儲(chǔ)量規(guī)模大,具有較好的開發(fā)前景。但由于其復(fù)雜的地質(zhì)特征及有限的開發(fā)技術(shù)水平,進(jìn)一步開發(fā)將面臨更大的挑戰(zhàn)。需要相關(guān)技術(shù)部門加大技術(shù)研發(fā)投入,推動(dòng)砂礫巖油藏的可持續(xù)開發(fā),提高油藏采收率,為我國油氣生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供新的途徑。
[1]黃輝才,劉凱.鹽家油田砂礫巖油藏注水開發(fā)現(xiàn)狀與問題探討[J].內(nèi)江科技.2009(04).
[2]劉玲,丁浩.砂礫巖油藏可持續(xù)開發(fā)中的問題與對(duì)策研究[J].油氣田地面工程.2010(10).
[3]鄧強(qiáng),侯加根,唐銜.影響低滲透砂礫巖油藏初期產(chǎn)能的地質(zhì)因素——以克拉瑪依油田五3中區(qū)克下組油藏為例[J].油氣地質(zhì)與采收率.2010(03).