低滲透油氣藏啟動壓力的分析方法與應用

李賀龍

（遼河油田曙光采油廠，遼寧盤錦 124109）

低滲透油氣藏啟動壓力的分析方法與應用

李賀龍

（遼河油田曙光采油廠，遼寧盤錦 124109）

從低滲透油藏地質特征入手，探討低滲透儲層非達西滲流機理，從多孔介質的孔隙結構、孔隙介質與滲流流體之間的相互作用等方面闡述了低速非達西滲流產生機理的不同觀點，探討了孔隙大小、孔隙喉道的幾何結構、比表面積與滲透率的關系及其對啟動壓力的影響。確定啟動壓力的簡便方法。最后闡述降低啟動壓力梯度的措施。

低滲透；地質特征；非達西滲流；啟動壓力

本論文的研究的目的是從低滲透油層的地質特征入手，對低滲透油藏的非達西滲流機理、啟動壓力梯度進行比較簡單化的論述，為低滲透油田開發提供理論依據。

1 低滲透油田的地質特征

1.1概念與界限

滲透率基本不會影響原油的采收率，相對于一般中高滲透儲層是正確的，但滲透率降低到一定程度后，對采收率就有的明顯影響了，根據滲透率對采收率影響程度和滲透率與臨界壓力梯度的曲線觀察，滲透率低于40×10-3μm2時，采收率下降明顯，臨界壓力梯度明顯增加。

綜上所述，我們把，0.1×10-3μm2≤滲透率≤50×10-3μm2的儲層統稱為低滲透油層。

1.2儲層巖石學特性

（1）巖石粒度：由于顆粒混雜，分選差，因而低滲透儲層巖石粒度分布范圍寬廣。

（2）礦物成分：據統計，巖石礦物中石英占36.24%，長石占26.85%，巖屑占35.84%，其他占0.85%。這反映礦物成熟度很低，屬長石砂巖和巖屑砂巖。

（3）顆粒形態和接觸關系：據統計，次棱角狀占61.67%，而次圓狀僅占11.11%。顆粒接觸關系以緊密的線狀一凹凸狀為主，而且深度愈大，接觸愈緊密。

（4）膠結物：低滲透儲層膠結物含量較高，平均為16.6%。膠結物成分以粘土為主，其次為碳酸鹽，此外還有少量硫酸鹽、硅質等。

1.3儲層物理性質特征

低滲透儲層首先是孔隙度比較低，據統計，絕大部分集中在10%～20%之間，占80%。小于10%的占7%，大于20%的占13%。其次是滲透率值低，一般小于50×10-3μm2。

2 低滲透儲層非達西滲流機理

2.1低滲透儲層中的滲流特點

滲透率越小，非達西滲流特征就更加明顯。非達西滲流的過程可以用圖1來描述：A點是液體開始流動的啟動壓力梯度，AD線段是液體流速表現為下凹型增加的實測曲線，DE線段是實測的達西滲流直線。D點是從曲線變為直線的臨界壓力梯度。C是DE直線延伸和壓力梯度坐標的交叉點，一般被叫作擬啟動壓力梯度。直線（即DE線）延長線（即DC線）不通過坐標原點，這就是非達西滲流的主要特征。

圖1　低滲透非達西滲流特征曲線

2.2多孔介質的孔隙結構影響

孔隙大小、孔隙喉道幾何結構和分布會影響流體的滲流速度。滲透率的貢獻值主要由孔隙體積比例小相對粗的孔道提供。而孔隙小、喉道細、孔隙連通性差是影響低滲透非達西滲流的重要原因。

3 確定低滲透油藏啟動壓力的簡便方法

啟動壓力梯度的方程是擬線性方程，通過流速與驅動壓力梯度曲線上根據直線的斜率和截距就能求得啟動壓力梯度。在油田開發中，最容易獲得的速度和壓力梯度法之間的關系是基于速度敏感測試。在油田開發中，最簡便地獲取流速與壓力梯度關系的方法是通過速敏試驗。速敏試驗是油田為了研究流體流速對儲層造成的傷害程度而開展的常規性試驗，因此數據資料容易獲得。

4 降低啟動壓梯度的措施

1）通過對射孔技術的研究，采用合理的射孔參數、負壓射孔以及與儲層配伍的射孔液有效地對儲層進行射孔，以此來增大流體在儲層內的滲流通道，這將使滲透率增大，而啟動壓力梯度減小，達到降低啟動壓力梯度的目的。

2）壓裂技術方式是在適當的增大儲層的滲流通道，減小流體在儲層內的各種影響因素，改善低滲透儲層的滲透性，從而降低啟動壓力梯度來達到合理開采的目的。

3）酸化方式分為常規酸化與酸壓兩種

常規酸化在低于地層破裂壓力，不壓開裂縫的情況向下，把酸液擠入地層，起到解除井底附近地層的堵塞作用，所以已成為解堵酸化。

酸壓是在高于地層破裂壓力下進行的酸化作業。酸壓一般應用于碳酸鹽巖地層，其核心問題提高酸液的有效作用距離和裂縫的導流能力。在采用此方法時，一定要防止儲層傷害，否則會污染儲層。

5 結論

低滲透油藏的上限為50×10-3μm2，下限為不小于0.1×10-3μm2；低滲透儲層的沉積環境包括近源沉積、遠源沉積、成巖作用；儲層特征包括了巖石學特性、物理性質特征；從低滲透非達西滲流機理分析看出，影響低滲透儲層滲流特征如下：多孔介質孔隙結構，孔隙度和流體之間的相互作用；應用室內速度敏感的測試數據來確定啟動壓力梯度的低滲透儲層是一種可行的方法；射孔技術、壓裂技術、酸化等方法是改善低滲透儲層的滲透性非常重要的方法，從而有效降低油層啟動壓力梯度，使油井能夠正常投入生產。

[1] 才汝成，李小清.低滲透油藏開發新技術[M].北京：中國石化出版社，2004.

[2] 張琪.采油工程原理與設計[M].東營：石油大學出版社，2003.

[3] 羅英俊.油田開發生產中的保護油層技術[M].石油工業出版社，1996.

Low Permeability Reservoir Starting Pressure Analysis Methods and Application

Li He-long

This paper from low permeability reservoir geological characteristics，discusses the non-Darcy fl ow in low permeability reservoir mechanism，explained the low-speed non-Darcy fl ow in terms of the pore structure of the porous medium，the interaction between fluid flow in porous media and the like mechanism of different points of view，discusses the geometry of pore size，pore throats，specific surface area and permeability relationship and its impact on the start-up pressure.Simple method to determine the pressure starts.Finally elaborate measures to reduce the pressure gradient.

low permeability geological characteristics of non-Darcy fl ow starting pressure

TE353

A

1003-6490（2016）01-0020-02

2016-01-02

李賀龍（1977—），男，河北南宮人，高級技師，主要從事石油管理和采油工作。