楊霄霞(遼河油田遼興油氣開(kāi)發(fā)公司, 遼寧 盤(pán)錦 124010)
探析低滲透油田注水開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)特征及影響因素
楊霄霞(遼河油田遼興油氣開(kāi)發(fā)公司, 遼寧 盤(pán)錦 124010)
低滲透油田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中往往采用注水的方法提高采收率,低滲透油藏的基本特征是隨著注水壓力的提高,油井供液不足,導(dǎo)致采油量下降,采油的速度就會(huì)相應(yīng)地降低。通常,在增產(chǎn)措施不理想的情況下,往往會(huì)增加注水量,但油井的產(chǎn)油量依然會(huì)呈下降趨勢(shì)。本文主要對(duì)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)特征及影響因素進(jìn)行了研究。
油田;低滲透;注水開(kāi)發(fā);生產(chǎn)特征;影響因素
在我國(guó)油氣資源中,低滲透油藏占有非常重要的地位。低滲透油田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,往往采用提高注水壓力的方法來(lái)提高注水量和注采壓差。雖然高壓注水能在一定程度上增加注水量,但不能改變注水量降低和相應(yīng)生產(chǎn)井產(chǎn)液量下降的問(wèn)題。因此,筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)特征以及所存在的影響因素進(jìn)行了分析。
(1)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)中的油水兩相滲流 其一,通常情況下,低滲透油井中具有較高的含水飽和度,殘余油的含水飽和度相對(duì)比較低。兩者流動(dòng)的過(guò)程中,由于流動(dòng)的區(qū)域范圍有限,如果采用注水的方法對(duì)低滲透油井進(jìn)行開(kāi)發(fā),油田開(kāi)發(fā)效率就會(huì)比較低。
其二,低滲透油井的含水飽和度不斷提升,油相的滲透率也會(huì)快速下降,水相的滲透率則會(huì)有所提升,當(dāng)殘余油飽和度達(dá)到一定值時(shí),水相滲透率也會(huì)下降。隨著共滲點(diǎn)的降低,滲流就會(huì)受到阻礙。這樣就會(huì)導(dǎo)致油井的產(chǎn)油量降低。低滲透油井中會(huì)存在水段塞與油段塞相間排列的現(xiàn)象,如果存在毛管力,就會(huì)有流動(dòng)阻力產(chǎn)生,此時(shí),油相和水相都很難保持流動(dòng)狀態(tài)。
(2)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)中的壓力敏感性傷害 在油井注水開(kāi)采過(guò)程中,隨著地層流體的采出,地層孔隙中的壓力就會(huì)降低。由于受到上覆壓力的影響,巖石骨架中的孔隙體積就會(huì)形成拱形結(jié)構(gòu),此時(shí),巖石顆粒之間所存在的膠結(jié)物就會(huì)發(fā)生塑性變形,但巖石顆粒之間的結(jié)構(gòu)會(huì)更加穩(wěn)定,當(dāng)受到較強(qiáng)的擠壓作用時(shí),幾乎不會(huì)發(fā)生變形。巖石的孔隙體積決定了其孔隙度的大小。在有效壓力的作用下,由于孔隙體體積相對(duì)穩(wěn)定,孔隙度也不會(huì)發(fā)生太大變化。
與孔隙體的結(jié)構(gòu)有所不同,喉道的結(jié)構(gòu)為反拱形。喉道壁表面層的巖石在拉伸壓力下,巖石顆粒之間的膠結(jié)物就會(huì)發(fā)生變形,巖石會(huì)因此而變得疏松而導(dǎo)致顆粒之間形成不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。隨著應(yīng)力的增加,膠結(jié)物極易發(fā)生變形,導(dǎo)致喉道的直徑不斷變小甚至出現(xiàn)了閉合,此時(shí),巖石的滲透率就會(huì)降低。受到這種壓力敏感性傷害的影響,低滲透油田注水開(kāi)發(fā)效率就會(huì)明顯降低。為了提高油田的產(chǎn)量,通常會(huì)采用井底流壓降低的方法,通過(guò)增加生產(chǎn)壓差來(lái)提高油井產(chǎn)量,但是,井底流壓如果過(guò)低,就會(huì)導(dǎo)致油井附近的地層壓力降低,導(dǎo)致壓力敏感性傷害而抑制了油井產(chǎn)能。所以,在對(duì)低滲透油井進(jìn)行注水開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,要對(duì)井底流壓進(jìn)行控制,采用早期注水的方法且保持一定的壓力,在油井開(kāi)采時(shí),就可以有效避免壓力敏感性傷害,隨著儲(chǔ)層滲流能力的提高,就會(huì)相應(yīng)地提高油井產(chǎn)能。
(1) 孔隙結(jié)構(gòu)特征 低滲透油田儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)會(huì)直接影響其滲透率。包括孔喉半徑、幾何形態(tài)、連通情況等等。低滲透儲(chǔ)層的孔喉半徑通常不超過(guò)2.48微米,孔道的半徑在1.1~0.06微米之間。低滲透油田儲(chǔ)層孔隙壁上存在有吸附滯留層,其厚度與孔隙的孔徑以及喉道等同,大約為0.1微米,此時(shí),吸附滯留層流體就是孔隙中的流體,但是,吸附滯留層的流體并不會(huì)流動(dòng),需要在一定的壓力下才能夠流動(dòng)。通常而言,油井儲(chǔ)層的孔喉和孔徑很小,注水需要很大的壓力,并且油井開(kāi)發(fā)的效果也會(huì)很差。如果孔隙的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,也會(huì)對(duì)油井的開(kāi)發(fā)效果產(chǎn)生不良影響。
(2)視滲透率的變化 低滲透油田油層隨著壓力的變化,其滲透率也會(huì)有所變化,此時(shí)的滲透率即為“視滲透率”。油田在注水開(kāi)發(fā)中,如果注水井附近具有較高的地層壓力,隨著壓力的增高,油井附近的壓力就會(huì)降低,此時(shí),壓力梯度也比較大。如果注水井和采油井之間的距離比較遠(yuǎn),而且分布相對(duì)均勻,壓力梯度就會(huì)比較小。隨著低滲透油田儲(chǔ)層注水壓力的提高,視滲透率也會(huì)升高,儲(chǔ)層的滲透力就會(huì)增強(qiáng)。如果將臨界壓力作為界限,地層中超過(guò)這一壓力的半徑范圍內(nèi),流體的滲流能力是比較強(qiáng)的,即為“易流動(dòng)半徑”。隨著注水井半徑的不斷擴(kuò)大,距離越遠(yuǎn),視滲透率就會(huì)有所降低。所以,低滲透油田儲(chǔ)層半徑會(huì)比較小,通常不會(huì)超過(guò)10米。油井周?chē)膬?chǔ)層雖然壓力較大,但是,由于影響半徑比較小,流體流動(dòng)的半徑也相對(duì)較小。因此,如果油井和注水井之間的距離很遠(yuǎn),壓力就會(huì)很小,隨著視滲透率的降低,儲(chǔ)層的滲流能力也會(huì)降低。油田開(kāi)發(fā)中所注入的水會(huì)在油井附近的地層聚集,隨著高壓區(qū)的形成,注水壓力升高,注水量就會(huì)降低。由于在不易流動(dòng)帶注水,就不能夠?qū)⒘黧w及時(shí)地補(bǔ)充到油液生產(chǎn)井當(dāng)中,就會(huì)導(dǎo)致油井附近的地層形成局部低壓區(qū),導(dǎo)致油井供應(yīng)不足,最終對(duì)油井的產(chǎn)量造成影響。
綜上所述,在我國(guó)的石油資源中,低滲透油田是極為重要的石油資源。但是,由于在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中并沒(méi)有獲得預(yù)期的效果,甚至出現(xiàn)了由于地層壓力降低所引起的壓力敏感性傷害和注入水質(zhì)不合格所引起的不配伍性傷害等問(wèn)題,最終導(dǎo)致油田采收率降低,采油效率下降。因此,針對(duì)低滲透油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的生產(chǎn)特征及影響因素進(jìn)行分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[1]李炳書(shū),楊永興.低滲透油藏注水開(kāi)發(fā)效果的影響因素及改善[J].化工管理,2015,(32).
[2]劉俊邦,段曉飛,王峰,楊英濤.低滲透油藏注水能力影響因素分析[J]. 內(nèi)蒙古石油化工,2015,(20).
楊霄霞(1977- ),女,甘肅華池人,畢業(yè)于大慶石油學(xué)校石油工程專(zhuān)業(yè),工程師,從事油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)工作。