淺析低滲透油藏開發效果影響因素

摘要：我國目前已探明的石油儲量當中，低滲透油藏占總儲量的比例高達60%以上，成為最主要的油藏類型。由于低滲透油藏的滲透率較低，儲層易變形，開發難度較大，以往未能得到有效開發。如何能夠有效開發低滲透油藏，將成為未來我國石油行業的重要問題。本文首先分析低滲透油藏的基本特征，然后探討影響低滲透油藏開發效果的主要因素。

關鍵詞：低滲透油藏;開發效果;注水替油

石油是社會經濟發展運行的一項重要資源，目前我國存在嚴重的石油供需矛盾問題。我國目前已探明的石油儲量當中，低滲透油藏占總儲量的比例高達60%以上，成為最主要的油藏類型。我國低滲透油藏在新疆地區儲量最多，其次為東北地區。由于低滲透油藏的滲透率較低，儲層易變形，開發難度較大，以往未能得到有效開發。

當前我國已探明的可開采石油資源已經開采過半，如何能夠有效開發低滲透油藏，將成為未來我國石油行業的重要問題。本文首先分析低滲透油藏的基本特征，然后探討影響低滲透油藏開發效果的主要因素。

一、低滲透油藏的基本特征

低滲透油藏的儲層性質和儲層流體的滲流特性都不同于常規油田，地應力系統的變化也容易導致巖石結構產生變形，這導致低滲透油藏的開發特征和規律不同于常規油田。低滲透油田的儲集體大部分為砂巖儲集體，由于成巖作用的影響，巖石中的孔隙和喉道比較細小，束縛水的飽和度高，表現出顯著的非均勻性，裂縫發育較多，體現雙重介質特點。在開發過程中，儲層壓力快速下降，導致部分天然微裂縫被封閉，造成儲層滲透率降低，油井的產業量和產油量都出現降低。此時即使將地層壓力重新恢復至原始壓力，已經閉合的裂縫也無法重新打開，儲層滲透率也不可能恢復至初始水平。因此低滲透油藏的后期開發效果相對較差。^[1]此外，低滲透油田所在地區自然環境普遍比較脆弱，開采過程中的環境保護問題也必須得到重視。

二、影響低滲透油藏開發效果的主要因素

目前低滲透油藏的開發主要使用水力壓裂和注水替油的方法。水力壓裂技術從1947年開始在美國得到使用，至今已發展為高液量、高排放的整體壓裂技術，相關技術已十分成熟。^[2]后期注水替油的效果則受到多種因素影響。

（一）孔隙結構

孔隙結構指的是巖石內部的孔隙與喉道大小、類型、分布與相互之間的連通關系，孔隙和喉道的半徑直接影響到儲層滲透率的大小。低滲透油藏的儲層孔徑與孔隙和喉道壁上流體的吸附滯留層厚度相差不大，因此，吸附滯留層中的流體會流入孔隙和喉道當中。吸附滯留層中的流體一般處于靜止狀態，只有當壓力梯度形成時，這類流體才會進行流動。若壓力梯度未能達到儲層流體流動所需要的梯度值，就會導致壓力不能驅動流體。通常來說，孔隙和喉道的結構越復雜，流體的非均勻性就越顯著，油藏的開發效果也就越差。若儲層孔徑過小，也將導致儲層流體流動所需的壓力梯度值較大，同樣會影響開發效果。

（二）夾層頻率

低滲透儲層的夾層中含有中高滲透厚油層，相對容易開發。若夾層頻率適當時，可將油層水洗的厚度增加，以提高開采量;但如果夾層過多，厚砂體會被分割為許多薄砂體，儲層中的流體流動受到阻礙，注水之后難以有效控制儲層流體的運動，從而導致產出量偏低。

（三）砂體內部結構

低滲透油藏中，砂體的內部結構決定了流體滲流場，即使砂體結構發生的變化很小，也會使流體滲透場受到非常大的影響。相對于中高滲透儲層來說，低滲透油藏的河道砂體切割界面對流體運動產生的阻礙作用更大，內部非滲透層也會對流體運動形成阻礙。同一小層內不同期次形成的單砂體之間存在縱向不滲透隔離層，導致部分單砂體出現主采關系不匹配的現象。河道切割界面上出現泥瀝層，會導致界面的滲透率降低，影響到低滲透儲層兩側的砂體，使之連通性下降，情況嚴重時甚至會完全失去聯連通性。此外，相同砂體中的沉積相帶發生改變，也會使低滲透儲層兩側相帶間的連通性降低，情況嚴重時也會造成完全失去連通性。

（四）滲流特性

低滲透油藏的滲流特性不符合達西滲流定律，其滲流特征曲線以臨界點為界，可以分成擬線性段與非線性段。開采進入非線性段后，壓力梯度值處于相對較低的水平，此時只有較大的孔隙中才會發生流體流動，隨著壓力梯度值不斷上升，一些小型孔隙當中的流體也得到了足夠大的壓力，開始發生流動。壓力梯度值越大，就能夠驅動越多的儲層流體，從而得到更高的產出量。如果壓力梯度值達到臨界點，孔隙中所有的可流動流體都會發生流動，此時如果壓力梯度值繼續增加，油田的產出量還可以進一步增長。

（五）賈敏效應

賈敏效應又稱氣阻效應，是指油滴和氣泡經過孔喉窄口的時候，形成附加阻力，一些油段或水段在經過孔喉時，受附加阻力作用將停留在孔喉當中。由于低滲透油藏的儲層孔徑很小，造成孔隙和喉道半徑偏小，導致賈敏效應特別突出。孔徑和孔隙越小時，滯留在孔喉中的油、水就越多，造成油井的產液量和產油量偏低，從而影響開發效果。

（六）壓敏效應

低滲透油藏儲層中還容易出現壓敏效應。在開采油田開發過程中，地層壓力受開采影響逐漸減小，導致巖石有效壓力增大，當圍限壓力過大的時候，儲層中的孔喉形狀會發生變化，孔喉受壓力影響變長、變細，但孔隙度不受影響。這將導致儲層滲透率快速降低，并且無法恢復到開采之間的原始滲透率。此時油田產量會劇烈下降，開發效果受到影響。^[3]

三、結語

低滲透油藏在我國石油資源中占據相當大的比例，其孔隙結構復雜，連通性低，滲流性質特殊，儲層壓力下降快，開采難度大，長期以來未能得到有效開發。我國目前石油供應日趨緊張，應當更加重視低滲透油藏的開發技術研究，以應對各方面的不利影響。例如連通性較低的問題，可以通過設置水平井網的方法進行開發。針對流體非均勻性較強的問題，可以采用周期性注水的方法，使壓力重新分布，從而得到改善。未來還應大力發展二氧化碳驅油等新型開采方法，以進一步提高采收率。^[4]

參考文獻

[1]何勇明.低滲透油藏滲流機理及應用[M].北京：地質出版社，2014.

[2]吳亞紅，羅明良，溫慶志.低滲透油藏整體壓裂技術[M].北京：石油工業出版社，2012.

[3]王曉輝，王衛忠，楊傳奇，陳世海.低滲透油藏開發效果影響因素分析[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（02）：48-49.

[4]王香增.低滲透砂巖油藏二氧化碳驅油技術[M].北京：石油工業出版社，2017.

作者簡介：陸曉鋒（1985-）男，碩士，現從事油藏開發方面的研究工作。

（作者單位：中油遼河油田勘探開發研究院）