譚育龍，延　露

(1.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069；2.延長油田股份有限公司富縣采油廠，陜西 延安 716000)

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鄂爾多斯低滲透油田高效開發(fā)技術(shù)的探討

譚育龍1，延露2

(1.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069；2.延長油田股份有限公司富縣采油廠，陜西 延安 716000)

[摘要]鄂爾多斯盆地蘊(yùn)含有豐富的油氣資源，但由于低滲透的特點(diǎn)，決定其在開發(fā)過程中難度較大、效率低。本文對(duì)鄂爾多斯盆地低滲油田開發(fā)過程中儲(chǔ)層物性、井網(wǎng)部署、增產(chǎn)措施、開發(fā)工作管理等常見問題進(jìn)行分析，探討了適應(yīng)鄂爾多斯盆地低滲儲(chǔ)層特征的增產(chǎn)配套措施，以提升油田的高效開發(fā)，實(shí)現(xiàn)油藏的精細(xì)管理。

[關(guān)鍵詞]低滲油田；開發(fā)技術(shù)；鄂爾多斯

鄂爾多斯盆地總面積達(dá)37萬 km，是我國第二大沉積盆地[1]。盆地內(nèi)大部分儲(chǔ)層表現(xiàn)為低滲、特低滲，自然產(chǎn)能較低的特點(diǎn)。雖然近年來針對(duì)鄂爾多斯盆地低滲的特點(diǎn)也形成了一系開發(fā)技術(shù)，但是如何更高效地進(jìn)行低滲透油氣資源的開發(fā)，就必須正確認(rèn)識(shí)開發(fā)中常見的問題，并采取相應(yīng)的措施。

1開發(fā)過程中存在的問題

1.1儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)

鄂爾多斯盆地屬于典型的三低(低滲或特低滲、低壓、低產(chǎn))儲(chǔ)層，由于各含油層組在沉積過程中各自不同的演化特點(diǎn)以及同層在空間展布的不同，使得同一儲(chǔ)層物性橫向上、不同儲(chǔ)層在縱向上存在著差異。如沿東北方向吳旗長6儲(chǔ)層滲透率為0.59×10-3μm2，西南方向莊9井長8儲(chǔ)層滲透率為0.43×10-3μm2，通過對(duì)西南方向合水地區(qū)長8儲(chǔ)層巖心資料分析統(tǒng)計(jì)，平均巖心孔隙度84.7%，空氣滲透率0.11×10-3μm2。導(dǎo)致鄂爾多斯盆地油田整體上儲(chǔ)層物性差，非均質(zhì)性強(qiáng)，嚴(yán)重制約了常規(guī)開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用[2]。

1.2啟動(dòng)壓力梯度高

流體在低滲儲(chǔ)層孔隙中流動(dòng)時(shí)，由于孔隙和喉道的特性差異、毛細(xì)管力和孔隙中流體與巖石表面的作用力，表現(xiàn)出非達(dá)西滲流的特點(diǎn)，要使流體在孔隙中流動(dòng)，就應(yīng)增加到一個(gè)較高的壓力，即啟動(dòng)壓力梯度高。通過對(duì)鄂爾多斯盆地低滲儲(chǔ)層巖心室內(nèi)分析研究，發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)壓力隨著滲透率的減小而增大，且增加幅度逐漸增高，從而出現(xiàn)非線性的滲流特點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)注采平衡的有效驅(qū)替系統(tǒng)，如鄂爾多斯盆地西南區(qū)塊的低滲儲(chǔ)層采用超前注水提高地層壓力的方式都很難建立起有效的軀體系統(tǒng)，表現(xiàn)為油井投產(chǎn)后產(chǎn)量快速降低。

1.3合理井網(wǎng)與注采平衡

低滲透儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)，開發(fā)難度較大，分析其原因有[3]：(1)儲(chǔ)層非均質(zhì)性和孔喉的配置關(guān)系；(2)儲(chǔ)層滲透率低、特低；(3)沒有合理的井網(wǎng)配置。其中，前兩個(gè)原因是由地層特點(diǎn)所決定，第三個(gè)原因是人為在開發(fā)過程中產(chǎn)生的影響因素。對(duì)由于地層原因引起的影響可以通過各種措施最大的緩解，而在開發(fā)過程中人為因素是可以盡量減小的。因此，低滲透油田的高效開發(fā)，必須要有合理的井網(wǎng)部署。

鄂爾多斯低滲油田投產(chǎn)前壓裂是必須的增產(chǎn)措施，壓裂裂縫為油氣運(yùn)移提供了新的通道，但受地層應(yīng)力和巖石的力學(xué)特征的影響裂縫在不同地區(qū)延伸情況有所不同，再者加上原有的天然裂縫，目前還難以實(shí)現(xiàn)局部較為均衡的注采平衡。

1.4增產(chǎn)介質(zhì)與地層的配伍性

目前油井主要的增產(chǎn)措施是油井和注水井的壓裂、酸化，其中鄂爾多斯低滲油田增產(chǎn)措施以壓裂為主，但在整個(gè)施工過程以及技術(shù)上面還有應(yīng)提高和完善，在酸化施工作業(yè)中，酸液對(duì)儲(chǔ)層的傷害機(jī)理還需要繼續(xù)研究。水井注水時(shí)，由于巖石的潤濕性和地層壓力的不均衡，很難達(dá)到注采平衡，還有就是水質(zhì)處理上尚有欠缺。

1.5標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工作制度

在整個(gè)低滲油田開發(fā)過程中必須有一套完整的工作制度，各個(gè)分項(xiàng)工作都進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，為整個(gè)油田的高效開發(fā)提供重要的保障，是油田施工作業(yè)質(zhì)量的重要前提，開發(fā)過程中健全個(gè)人責(zé)任制度、建立油水井開發(fā)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，選擇生產(chǎn)的最優(yōu)方案，達(dá)到開發(fā)效益的最大化。

2提高開發(fā)效益的措施

在為實(shí)現(xiàn)鄂爾多斯盆低滲油田高效開發(fā)和過程精細(xì)管理，應(yīng)綜合應(yīng)用多種手段從多方面入手規(guī)范施工作業(yè)程序，包括井網(wǎng)部署、增產(chǎn)措施、開發(fā)工作制度等，研究適應(yīng)不同區(qū)域、不同儲(chǔ)層、不同開發(fā)階段的增產(chǎn)措施。

2.1研究低滲透油田開采規(guī)律

鄂爾多斯低滲透油田在儲(chǔ)層開發(fā)過程中，地下流體在驅(qū)替時(shí)中由于孔隙和吼道在空間變化大，且以微細(xì)吼道為主，往往造成非達(dá)西滲流，加上盆地天然能量不足，整個(gè)注采過程中較難形成有效驅(qū)替系統(tǒng)，在開發(fā)過程中主要表現(xiàn)為注水井難注水、油井難采油、穩(wěn)產(chǎn)程度低、啟動(dòng)壓力高、儲(chǔ)層傷害恢復(fù)慢、中含水期為主要開采時(shí)間段等特點(diǎn)。

目前國內(nèi)低滲透油田開采主要采取注水方式，。而國外主要采用注或者氣水混合開采的方式，因此，我們應(yīng)積極學(xué)習(xí)國外技術(shù)，開展氣水混合驅(qū)油在我國低滲油藏應(yīng)用的研究，尋找適合國內(nèi)儲(chǔ)層特點(diǎn)的增產(chǎn)措施[2-3]。

2.2合理井網(wǎng)部署，提高油藏動(dòng)用程度

低滲透油藏的高效開發(fā)，就是要有適合其特征的合理井網(wǎng)。低滲透油田注水開發(fā)中，由于地層非均質(zhì)性和注入水的水質(zhì)問題，往往會(huì)造成地層水化膨脹等，注水井周圍形成高壓，采油井周圍則成為低壓，形成注采極度不平衡。此時(shí)針對(duì)這種問題應(yīng)該合理的進(jìn)行井網(wǎng)部署，增加驅(qū)替面積，有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于低滲油田合理的減小井距，可得到顯著的驅(qū)替效果，有計(jì)算證明，井網(wǎng)密為5口/km2增加到20口/平km2時(shí)，采收率也從5.3%;增加到24.2%左右， 所以對(duì)于低滲油藏應(yīng)該合理完善井網(wǎng)[2]，建立起有效驅(qū)替系統(tǒng)。

2.3注水時(shí)機(jī)的把握

低滲透油田天然能量一般較小，收率都非常低，國內(nèi)一般采用早期注水，以保持地層壓力，獲得長時(shí)間的穩(wěn)產(chǎn)，對(duì)于超前注水，有相關(guān)研究表明，超前注水可以較早的補(bǔ)充因油氣開采造成地層壓力降低對(duì)儲(chǔ)層的傷害、可以較早的實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層注采壓力的平衡、可以獲得較高的單井產(chǎn)量以提升最終采收率[4]。

2.4壓裂酸化改造技術(shù)

對(duì)于鄂爾多斯低滲油田，隨著勘探開發(fā)的進(jìn)行，油井含水率增高，產(chǎn)量逐漸降低，地層的非均質(zhì)性也逐漸增強(qiáng)，多期的壓裂的增產(chǎn)幅度效果變差，壓裂，所以應(yīng)加強(qiáng)人工裂縫方向誘導(dǎo)技術(shù)的研究與應(yīng)用，結(jié)合國內(nèi)成功經(jīng)驗(yàn)和陜北油田生產(chǎn)實(shí)際，同時(shí)考慮到低滲透性的特征，積極引進(jìn)ves，進(jìn)行整體壓裂和分層壓裂。

酸化施工方面開展低傷害酸化技術(shù)研究，結(jié)合鄂爾多斯低滲儲(chǔ)層的特點(diǎn)，改進(jìn)油井、水井酸化解堵技術(shù)，完善低傷害緩速酸基質(zhì)酸化技術(shù)。除此之外，還需要學(xué)習(xí)國外關(guān)于低滲儲(chǔ)層酸化施工的一些新技術(shù)，為鄂爾多斯低滲儲(chǔ)層的改造提供更有用的措施。

2.5水平多分支井技術(shù)

水平多分支井是從20世紀(jì)末期開始發(fā)展的一種鉆井技術(shù)，目前水平多分支井在技術(shù)方面已經(jīng)很成熟，尤其是在低滲透油田中的應(yīng)用，可以提高鉆、完井質(zhì)量、增加泄油面積、減少周邊環(huán)境的傷害、直接降低采油投入成本和提高產(chǎn)量，具有現(xiàn)實(shí)意義[5]。

3結(jié)語

圍繞著鄂爾多斯盆地低滲透油氣資源開發(fā)過程中突出的問題，應(yīng)該建立起一套系統(tǒng)性的開發(fā)技術(shù)路線，加強(qiáng)儲(chǔ)層地質(zhì)條件的超前研究。本文建議主要有以下幾點(diǎn)：

(1) 應(yīng)注重低滲透儲(chǔ)層的精細(xì)描述，不應(yīng)被傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)束縛，并努力學(xué)習(xí)國外低滲透儲(chǔ)層開發(fā)的各項(xiàng)技術(shù)，這對(duì)于轉(zhuǎn)變思路去提高開發(fā)效率有重大的意義。

(2) 儲(chǔ)層傷害是影響低滲透油田開發(fā)效率的主要原因，因此加強(qiáng)儲(chǔ)層傷害評(píng)價(jià)，并制定防止儲(chǔ)層傷害的具體措施，以預(yù)防為主。

(3) 合理布置井網(wǎng)，應(yīng)該變現(xiàn)有加密井網(wǎng)進(jìn)行驅(qū)替的觀念，盡量實(shí)現(xiàn)以稀疏井網(wǎng)提高區(qū)塊控制面積，以低成本的投入解決目前開發(fā)過程中的投入產(chǎn)出不均衡的關(guān)系。

(4) 水平井多分支是低滲透油氣開采的有力措施之一，建議今后在開發(fā)過程中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入研究。

(5)鄂爾多斯盆地低滲油田區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)突出，因而在開發(fā)階段必須從實(shí)際出發(fā)，強(qiáng)化精細(xì)地質(zhì)研究，多角度、全方位進(jìn)一步配套完善開發(fā)工藝技術(shù)，從整體上提高采收率和采油速度，進(jìn)而提高開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]方凱,李寧,賈紅娟.鄂爾多斯低滲油田開發(fā)技術(shù)幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)[J].遼寧化工.2012.

[2]樊平天,許金良,陳剛,等.延長油田低效油藏高效開發(fā)技術(shù)的思考[J].石油化工應(yīng)用.2012.

[3]張佃賓.低滲透油氣藏鉆井工藝技術(shù)與應(yīng)用[J].黑龍江科技信息.2010.

[4]賀永貴.油田開發(fā)過程中的油層保護(hù)措施分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2013.

[5]趙昕昕.水平分支井優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].西安石油大學(xué)碩士論文.2012.

[中圖分類號(hào)]TE132.1+4

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)02-0198-02

[作者簡介]譚育龍(1987-)，男，陜西乾縣人，在讀碩士研究生，主攻方向：石油地質(zhì)。

[收稿日期]2015-12-10