孟祥菊 徐濤 陳領(lǐng)君 蔣紅梅 王海鳳
摘要:低滲透油田儲(chǔ)層的特點(diǎn)是巖石孔道微細(xì),巖石孔道中固-液界面上分子力的作用很強(qiáng),具有較大的毛管力,使得流體在巖石孔道中流動(dòng)阻力非常大。由于巖石孔道中的流體處于毛管力的束縛下,在驅(qū)動(dòng)力小的情況下很難流動(dòng),只有當(dāng)驅(qū)動(dòng)壓差超過(guò)孔道毛管力時(shí),在多孔介質(zhì)中的流體才能流動(dòng)。提高注水壓力,驅(qū)動(dòng)壓差增大,原來(lái)不吸水的層位逐次吸水,擴(kuò)大波及體積。對(duì)于低滲透油田,提高注水壓力,實(shí)行高壓強(qiáng)化注水,可以增加驅(qū)動(dòng)力,擴(kuò)大波及體積,提高開(kāi)采效果。但是,并不是壓力越高越好,應(yīng)該確定出合理的注水壓力范圍?;诖耍陂_(kāi)采的過(guò)程中,做好注水壓力的合理控制,有著重要的意義。
關(guān)鍵詞:低滲透油田;開(kāi)采效果;注水壓力;合理控制;壓力范圍
針對(duì)裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力相關(guān)內(nèi)容,做了簡(jiǎn)單的論述。注水壓力會(huì)影響裂縫變化,如注水壓力過(guò)大會(huì)使得儲(chǔ)層中的隱性裂縫開(kāi)啟、延伸,情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂縫擴(kuò)展,形成高滲透水流通道,引發(fā)水淹?;诖?,合理控制注水壓力有著重要的意義。
1 注水誘導(dǎo)裂縫的概念
從概念角度來(lái)說(shuō),注水誘導(dǎo)裂縫指的是低滲透油藏長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā),受到注水壓力較高的影響,會(huì)形成以水井為中心點(diǎn)的開(kāi)啟大裂縫或者滲流通道。此類(lèi)裂縫具體表現(xiàn)為張性裂縫,具有規(guī)模大和延伸長(zhǎng)等特點(diǎn),在縱向上不會(huì)受到單層的控制。平面上能夠延伸溝通不同天然縫,導(dǎo)致遠(yuǎn)超單條天然裂縫的規(guī)模,且受地應(yīng)力影響嚴(yán)重,方向性極強(qiáng)。在低滲透砂巖油藏開(kāi)發(fā)中,應(yīng)用注水開(kāi)發(fā)技術(shù),需要當(dāng)注水壓力達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)后,才會(huì)逐漸形成注水裂縫。注水裂縫問(wèn)題的持續(xù)發(fā)展,會(huì)引發(fā)油井快速水淹,裂縫兩側(cè)注入水波以及范圍小,驅(qū)油效率降低?;诖耍陂_(kāi)采的過(guò)程中,做好注水壓力的合理控制,有著重要的意義。
2 裂縫開(kāi)啟壓力的影響因素
儲(chǔ)層內(nèi)存在的天然裂縫開(kāi)啟壓力通常低于地層破裂壓力,隨注水壓力增加,雖然還未使儲(chǔ)層破裂,只是能夠使得裂縫開(kāi)啟。基于此,若想合理確定水壓力界限,但是依靠底層破裂壓力指標(biāo),已經(jīng)難以達(dá)到要求,要依據(jù)裂縫開(kāi)啟壓力,合理確定注水壓力,進(jìn)而避免裂縫大幅度開(kāi)啟。裂縫開(kāi)啟壓力的影響因素,具體如下:①裂縫埋藏深度。裂縫開(kāi)啟的壓力,其和裂縫埋藏深度有著緊密的關(guān)聯(lián)。目前受到地應(yīng)力場(chǎng)的影響,相同深度上不同走向的裂縫,其開(kāi)啟壓力不同。一般來(lái)說(shuō),埋藏位置深度越深,裂縫開(kāi)啟壓力越大,則裂縫也不容易被開(kāi)啟。②孔隙流體壓力。其指的是地下底層巖石孔隙中含有的流體壓力。低壓油藏孔隙流體壓力,其小于靜水壓力,因?yàn)楣羌艹惺艿牧^多,進(jìn)而使得裂縫開(kāi)啟壓力增加。
3 裂縫性低滲透砂巖油藏合理注水壓力研究實(shí)例
3.1 案例概述
以研究地區(qū)油層為例,其天然裂縫傾角處 于66.8°~87.1°;天然裂縫的走向,主要分布于 NE39.5°~NE66.2°范圍內(nèi);裂縫深度在 1533.0m~1618.7m。經(jīng)過(guò)計(jì)算此井組裂縫,其開(kāi)啟壓力處于18.05MPa~25.27MPa;地層破裂壓力處于29.24MPa~30.96MPa;裂縫的開(kāi)啟壓力比地層破裂壓力要小。
3.2 注水壓力曲線(xiàn)分析
根據(jù)注水指數(shù)曲線(xiàn),能夠判定地層破裂壓力,或者判定裂縫開(kāi)啟壓力。通常來(lái)說(shuō),隨著注水壓力的增加,注水量也會(huì)呈現(xiàn)線(xiàn)性增加的狀態(tài)。如果注水壓力達(dá)到一定程度后,注水量快速增多,則注水曲線(xiàn)上會(huì)呈現(xiàn)明顯的拐點(diǎn)特征,而拐點(diǎn)相對(duì)的壓力,就是裂縫開(kāi)啟壓力或者地層破裂壓力。如果注水井的底部周?chē)嬖谔烊涣芽p,那么拐點(diǎn)相對(duì)的壓力則為裂縫開(kāi)啟壓力。該井組發(fā)育多條天然裂縫,其注水曲線(xiàn)如圖1所示。因?yàn)楣拯c(diǎn)壓力反映了裂縫開(kāi)啟壓力,此曲線(xiàn)中的拐點(diǎn)壓力參數(shù)為8.5MPa。依據(jù)拐點(diǎn)數(shù)據(jù),能夠估算裂縫開(kāi)啟壓力,結(jié)果為19.29MPa。此結(jié)果照比地層破裂壓力要小,符合上述計(jì)算結(jié)果。
因?yàn)榇司M作業(yè)時(shí),注水壓力超過(guò)了注水曲線(xiàn)拐點(diǎn)壓力,使得儲(chǔ)層中裂縫走向以及現(xiàn)今最大水平主應(yīng)力近一致的高角度構(gòu)造裂縫,其出現(xiàn)了大規(guī)模開(kāi)啟以及延伸,并且形成裂縫型水竄通道。從開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)變化情況來(lái)說(shuō),通道上的油井出現(xiàn)了水淹。
3.3 結(jié)論
低滲透砂巖油藏開(kāi)發(fā)作業(yè)中,采用注水壓力,要結(jié)合井組裂縫發(fā)育實(shí)際情況,確定井組裂縫。對(duì)于不發(fā)育天然裂縫的低滲透砂巖油藏井組,要依據(jù)地層破裂壓力指標(biāo),確定注水壓力界限,進(jìn)而避免因?yàn)樽⑺畨毫^(guò)大,使得巖層出現(xiàn)大規(guī)模破裂,產(chǎn)生水竄通道。而發(fā)育天然裂縫的井組,則結(jié)合裂縫發(fā)育情況,估算裂縫開(kāi)啟壓力,并且和地層破裂壓力相互對(duì)比,再確定注水壓力。文中示例的油田,其發(fā)育了多條天然裂縫,以高角度構(gòu)造裂縫為主,并且走向和最大水平主應(yīng)力方向夾角比較小的裂縫條數(shù)占比超過(guò)80%,且注水井進(jìn)行了壓裂投產(chǎn)經(jīng)過(guò)計(jì)算,能夠明確此井組裂縫開(kāi)啟壓力,其比地層破裂壓力小。基于此,在低滲透砂巖油藏開(kāi)采的過(guò)程中,采用注水開(kāi)發(fā)技術(shù),必須要做好注水壓力的嚴(yán)格把控,保證其小于裂縫開(kāi)啟壓力,以免產(chǎn)生水竄通道,進(jìn)而影響注水開(kāi)發(fā)的效果。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,低滲透砂巖油藏開(kāi)發(fā)時(shí),采用注水開(kāi)采技術(shù),對(duì)于注水壓力的把控,要結(jié)合井組裂縫發(fā)育情況,明確裂縫開(kāi)啟壓力以及地層破裂壓力后,綜合分析再確定。其中,裂縫開(kāi)啟壓力是重要指標(biāo),需要從其影響因素入手,做好嚴(yán)格把控。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳剛,鄒勝林,宋法強(qiáng),等. 裂縫性低滲、超低滲透砂巖油藏特征研究 [J]. 石化技術(shù),2016,23(3):63.