關(guān)于低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策界限研究

＊謝耀榮 趙曉紅 張洪英 陳念偉 趙應(yīng)成

（北京凱博瑞石油科技有限公司 北京 100083）

關(guān)于低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策界限研究

＊謝耀榮 趙曉紅 張洪英 陳念偉 趙應(yīng)成

（北京凱博瑞石油科技有限公司 北京 100083）

低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于石油開(kāi)采行業(yè)發(fā)展有著較大的影響。同時(shí)，低滲透油藏石油儲(chǔ)量是我國(guó)石油資源的重要組成部分，并且成為新增石油儲(chǔ)量的主要來(lái)源之一。由此可見(jiàn)，低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于保證我國(guó)能源資源安全，提升石油開(kāi)采量來(lái)說(shuō)，具有十分重要的意義。從低滲透油藏水平井開(kāi)采情況來(lái)看，由于儲(chǔ)層的滲透率較小，這就導(dǎo)致開(kāi)采面臨較大的難度。尤其是如何應(yīng)對(duì)復(fù)雜的孔喉結(jié)構(gòu)以及如何對(duì)儲(chǔ)層滲流規(guī)律進(jìn)行把握，從而保證低滲透油藏開(kāi)發(fā)更加合理、可靠。本文對(duì)低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策界限問(wèn)題的研究，注重把握低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的特征，并就相關(guān)影響因素進(jìn)行了分析，為如何進(jìn)行低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)提供一些參考和借鑒。

低滲透油藏；水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)；政策界限

前言

在進(jìn)行低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要想保證開(kāi)發(fā)順利，必須對(duì)低滲透油藏水平井的特點(diǎn)予以把握，從而保證開(kāi)發(fā)方法和技術(shù)手段應(yīng)用取得較好的效果。從低滲透油藏的特點(diǎn)來(lái)看，其孔隙度較低、滲透率較差、束縛水高、吼道較小，這樣一來(lái)，在進(jìn)行石油開(kāi)采過(guò)程中，需要對(duì)開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行較好的把握，從而保證低滲透油藏得到有效開(kāi)發(fā)。一般來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)層滲透率在50×10-3μm2以下的油藏被稱為低滲透儲(chǔ)層。低滲透油藏開(kāi)發(fā)時(shí)，雖然面臨一定的困難，但是隨著開(kāi)采技術(shù)的不斷提升，可以很好地解決低滲透油藏存在的問(wèn)題，保證低滲透油藏得到較好的開(kāi)發(fā)。

1.低滲透油田的地質(zhì)及開(kāi)采特征分析

從低滲透油藏的形成情況來(lái)看，其地質(zhì)與開(kāi)采特征與其他油田存在較大的差異性，具體情況如下所示：

(1)低滲透油藏的沉積巖性較小，導(dǎo)致其物性較差，在開(kāi)采過(guò)程中，儲(chǔ)層滲流阻力較大。從儲(chǔ)層巖性情況來(lái)看，主要分為細(xì)-粉細(xì)砂巖和細(xì)粉碳酸鹽巖，儲(chǔ)層的孔喉小，也會(huì)加大流體的阻力。針對(duì)于這一情況，在進(jìn)行石油開(kāi)采過(guò)程中，可能導(dǎo)致無(wú)法建立驅(qū)替壓力系統(tǒng)。

(2)低滲透油藏儲(chǔ)層呈現(xiàn)出非均質(zhì)性，其物性變化較大。低滲透油藏的形成與陸相沉積作用有著密切的關(guān)聯(lián)性，由于陸相沉積后，產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的改造活動(dòng)，導(dǎo)致石油儲(chǔ)層在三維空間體現(xiàn)出強(qiáng)烈的非均質(zhì)性。

(3)低滲透油藏的儲(chǔ)量豐度和壓力水平較低，并且由于物性差的原因，導(dǎo)致油層的厚度較薄。在進(jìn)行開(kāi)采過(guò)程中，需要考慮到油層較強(qiáng)的應(yīng)力敏感性，并對(duì)其進(jìn)行有效處理，除此之外，還需要加強(qiáng)對(duì)油層的保護(hù)，降低開(kāi)采對(duì)油層產(chǎn)生的傷害性。

(4)在對(duì)低滲透油藏開(kāi)采時(shí)，單井產(chǎn)量收益率較低。同時(shí)，在開(kāi)采時(shí)，初產(chǎn)小于0．5t/d，并且需要經(jīng)過(guò)人工改造，才能夠保證穩(wěn)產(chǎn)。這樣一來(lái)，低滲透油藏開(kāi)采時(shí)，穩(wěn)產(chǎn)難度較大，并且需要投入大量的資金。

2.低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的影響因素分析

結(jié)合低滲透油藏開(kāi)發(fā)特點(diǎn)來(lái)看，可以采用水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行石油開(kāi)發(fā)，但是低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)也受到相關(guān)因素的影響，從而會(huì)對(duì)石油開(kāi)采效率和質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。關(guān)于低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的影響因素，具體內(nèi)容如下所示：

在對(duì)低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)影響因素分析過(guò)程中，本文注重從整體角度出發(fā)，對(duì)各個(gè)影響因素進(jìn)行分析，從而明確低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的限制因素。在研究過(guò)程中，影響信息如下：水平井長(zhǎng)度(LD)、油層絕對(duì)滲透率(K)、油層厚度(h)、滲透率各項(xiàng)異性系數(shù)(β)、水平井偏心距(δ)、表皮系數(shù)(S)、厚油粘度(μo)、滲透率變異模數(shù)(αk)。通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)信息應(yīng)用，通過(guò)正交試驗(yàn)的方法，得出水平井絕對(duì)產(chǎn)能影響因素極差柱狀圖。如圖1所示：圖1 水平井絕對(duì)產(chǎn)能影響因素極差柱狀圖圖2 水平井增產(chǎn)倍數(shù)影響因素極差柱狀圖

圖1

圖2

從圖1和圖2的模擬結(jié)果來(lái)看，在選擇的參數(shù)范圍內(nèi)分析水平井絕對(duì)產(chǎn)能問(wèn)題，影響最大的為油層絕對(duì)滲透率，其次分別為原油粘度、油層有效厚度、表層系數(shù)、水平井長(zhǎng)度、滲透率異性系數(shù)、變異模數(shù)、水平井偏心距。從水平井的增產(chǎn)情況來(lái)看，主要以水平井長(zhǎng)度為主，其次為厚度、表層系數(shù)、原油粘度、滲透率異性系數(shù)、變異模數(shù)、偏心距、油層絕對(duì)滲透率。

3.低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策界限分析

隨著低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如何采取合理的井網(wǎng)形式進(jìn)行石油開(kāi)發(fā)，成為現(xiàn)階段面臨的一個(gè)重要技術(shù)難題。水平井在低滲透油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注重結(jié)合多段壓裂技術(shù)，保證采油效率得以提升。關(guān)于低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策，具體內(nèi)容如下所示：

(1)開(kāi)發(fā)方式選擇

低滲透油田開(kāi)發(fā)主要以天然能量開(kāi)發(fā)和注水開(kāi)發(fā)兩種方式為主，這兩種方式應(yīng)用于低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)當(dāng)中，天然能量開(kāi)發(fā)方式的遞減速度較快，并且收益率較低。注水開(kāi)發(fā)方式的應(yīng)用，相對(duì)于天然能量開(kāi)發(fā)方式，在收益方面有所提升。低滲透油藏的地層壓力較低，在利用天然能量開(kāi)采過(guò)程中，主要以溶解氣驅(qū)開(kāi)采方式為主，受到壓裂影響，需要對(duì)其進(jìn)行注水或是注氣，才能夠穩(wěn)定開(kāi)采量。同時(shí)，在進(jìn)行注水過(guò)程中，需要對(duì)注水的時(shí)機(jī)進(jìn)行較好把握，只有這樣，才能夠?qū)Φ刭|(zhì)情況進(jìn)行較好的控制，以滿足開(kāi)采需要。在注水過(guò)程中，若是注水的時(shí)機(jī)較早，低滲透油藏的開(kāi)發(fā)效果較好。在同步注水時(shí)，開(kāi)發(fā)效果相對(duì)較差。此外，在注水開(kāi)采時(shí)，還需要對(duì)注水強(qiáng)度進(jìn)行較好的把握。注水強(qiáng)度的控制，主要考慮到了注水過(guò)程中，需要對(duì)排水方向進(jìn)行控制，避免產(chǎn)生暴性水淹的問(wèn)題。

(2)低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)參數(shù)優(yōu)化

考慮到低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)面臨的復(fù)雜問(wèn)題和困難度，技術(shù)政策選擇過(guò)程中，要注重對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行優(yōu)化，從而保證低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用，能夠取得較好的經(jīng)濟(jì)收益。在對(duì)這一問(wèn)題研究過(guò)程中，就以羅1井區(qū)長(zhǎng)8油藏為例。羅1井區(qū)長(zhǎng)8油藏采取井網(wǎng)形式進(jìn)行注水壓裂水平井采油，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，從整體角度出發(fā)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，以保證采油的效率和質(zhì)量得以提升。

①產(chǎn)液量?jī)?yōu)化

在對(duì)羅1井區(qū)長(zhǎng)8油藏開(kāi)采時(shí)，存在壓裂水平井人工裂縫，這就導(dǎo)致注采的井距降低，使原有的注水時(shí)間會(huì)產(chǎn)生一定的變化。針對(duì)于這一情況，羅1井區(qū)長(zhǎng)8油藏地層壓力需要進(jìn)行控制，并對(duì)其產(chǎn)液量進(jìn)行設(shè)計(jì)，注采比例設(shè)計(jì)為1：1，可以取得較好的開(kāi)采效果。關(guān)于產(chǎn)液量?jī)?yōu)化的動(dòng)態(tài)曲線，我們可以從圖3中看出：

結(jié)合圖3來(lái)看，隨著采出程度的變化，產(chǎn)液量也會(huì)發(fā)生一定的變化。結(jié)合生產(chǎn)時(shí)間來(lái)看，隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加，采出程度會(huì)逐漸上升。但是當(dāng)產(chǎn)液量超過(guò)20m3/d后，呈現(xiàn)出放緩的趨勢(shì)。除此之外，本文在對(duì)產(chǎn)液量模擬過(guò)程中，時(shí)間在20年范圍內(nèi)，在這一時(shí)間內(nèi)，油藏的采收率隨著產(chǎn)液量的增加，呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)。同時(shí)，當(dāng)不同產(chǎn)液量水平下，低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用，壓裂水平井的時(shí)間會(huì)有所提前，含水上升的幾率加快。當(dāng)產(chǎn)液量較高的情況下，含水率較高，從而會(huì)影響到井網(wǎng)的開(kāi)發(fā)效果，甚至?xí)?duì)石油儲(chǔ)層帶來(lái)一定的損害。針對(duì)于這一情況，技術(shù)政策選擇，就需要對(duì)產(chǎn)液量進(jìn)行控制，使其處于一個(gè)合理的范圍內(nèi)，避免對(duì)石油儲(chǔ)藏帶來(lái)傷害。

②注水量?jī)?yōu)化

結(jié)合產(chǎn)液量的優(yōu)化情況來(lái)看，低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用，需要對(duì)注水量的效果進(jìn)行把握。這一過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的注水量，對(duì)低滲透油藏的采收率以及采出程度進(jìn)行分析，從而選擇最佳參數(shù)，作為注水量?jī)?yōu)化數(shù)據(jù)。

圖3

圖4

圖3 產(chǎn)液量?jī)?yōu)化曲線

圖4 采出程度曲線

從圖4中可以看出，選擇不同的注采比，對(duì)石油采出程度有著較大的影響。隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加，超過(guò)10年后，石油采出程度變化較大。當(dāng)注采比設(shè)計(jì)為1∶1．2時(shí)，采出程度達(dá)到最大效果。注采比會(huì)對(duì)采油速度產(chǎn)生較大的影響，但是會(huì)導(dǎo)致含水率出現(xiàn)上升的情況，也會(huì)對(duì)水平井壓裂裂縫帶來(lái)一定的傷害。這樣一來(lái)，在選擇注采比時(shí)，就需要考慮到低滲透油藏的實(shí)際情況，對(duì)注采比進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。當(dāng)注采比為1∶1．1時(shí)，其開(kāi)采速度較快，并且對(duì)油井的傷害較小，可以滿足開(kāi)采需要。

結(jié)論

在分析低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)政策界限問(wèn)題過(guò)程中，要注重對(duì)技術(shù)政策應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行把握，明確低滲透油藏水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)受到哪些因素影響，從而對(duì)影響因素進(jìn)行優(yōu)化，保證技術(shù)政策選擇能夠提升低滲透油藏開(kāi)采效率和開(kāi)采質(zhì)量。

Research on technical policy limit of horizontal well development in low permeability reservoir

Xie Yaorong, Zhao Xiaohong, Zhang Hongying, Chen Nianwei, Zhao Yingcheng
（Beijing Kaiborui Oil Technology co., LTD, Beijing, 100083 ）

The application of horizontal well in low permeability reservoir has a great influence on the development of petroleum exploitation industry. At the same time, the oil reserves of low permeability reservoir is an important part of China's oil resources, and has become one of the main sources of new oil reserves. This shows that the application of low permeability reservoir horizontal well development technology, to ensure the safety of energy resources in China, to enhance the amount of oil production, has a very important significance. From the low permeability reservoir horizontal well production situation, because of the low permeability reservoir, which leads to the mining face greater difficulty. In particular, how to deal with the complex pore throat structure and how to grasp the law of reservoir seepage, so as to ensure that the development of low permeability reservoir is more reasonable and reliable. This paper studies the boundaries of horizontal wells in low permeability reservoir development technology policy issues, pay attention to grasp the characteristics of horizontal well in low permeability reservoir development technology, and analyses the related factors, and to provide some reference for how to carry out the development of horizontal wells in low permeability reservoir.

low permeability reservoir；horizontal well development technology；policy limit

T

A

(責(zé)任編輯高鎮(zhèn)峰）

西北民族大學(xué)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目（201610742054）。

謝耀榮（1962～），男，北京凱博瑞石油科技有限公司，研究方向：油藏精細(xì)描述、油藏水平井開(kāi)發(fā)效果評(píng)價(jià)及技術(shù)政策優(yōu)化研究。