低滲透油田注水開發(fā)的生產(chǎn)特征及影響因素

王雪峰，徐向雲(yún)，陳 朋

（冀東油田，河北唐山 063000）

隨著我國油田勘探和開發(fā)作業(yè)的不斷進(jìn)行，低滲透油田的數(shù)量不斷增加，低滲透油田具有滲透率相對較低、單井產(chǎn)量相對較少的特征，低滲透油田開發(fā)的難度相對較大，但是由于我國對能源需求量的不斷增加，對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)成為了不得不進(jìn)行的一項(xiàng)工作，因此，如何對低滲透油田進(jìn)行有效的開發(fā)并提高低滲透油田的產(chǎn)量成為了研究的重點(diǎn)問題[1]。對于低滲透油田而言，注水開發(fā)是一項(xiàng)較為成熟的開發(fā)方式，但是注水開發(fā)過程中如果技術(shù)方案操作不當(dāng)，也會(huì)影響低滲透油田的產(chǎn)量。因此，在本次研究中首先對低滲透油田注水開發(fā)的生產(chǎn)特征進(jìn)行簡單分析，在此基礎(chǔ)上，對低滲透油田注水開發(fā)過程中的影響因素進(jìn)行深入研究，提出低滲透油田注水開發(fā)的技術(shù)對策，為提高低滲透油田的產(chǎn)量和生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)。

1 低滲透油田注水開發(fā)生產(chǎn)特征

1.1 非達(dá)西流特征

對于低滲透油田而言，在進(jìn)行注水開發(fā)的過程中，會(huì)呈現(xiàn)出非達(dá)西流的基本特征，同時(shí)，在油田內(nèi)部還存在一定的壓差，在壓差相對較低的前提下，低滲透油田內(nèi)的流體將無法流動(dòng)，只有在壓差達(dá)到某一臨界值時(shí)，在油田內(nèi)部才會(huì)呈現(xiàn)出流動(dòng)的特征，但是流動(dòng)過程只是在某一區(qū)域范圍內(nèi)，因此，如果對低滲透油田進(jìn)行過度的注水開發(fā)，則地層的滲透率會(huì)迅速下降[2]。

1.2 方向性特征

在對低滲透油田進(jìn)行注水開發(fā)的過程中，水流會(huì)呈現(xiàn)出方向性的特征，同時(shí)，由于地層內(nèi)存在部分微型的裂縫，因此，在注水開發(fā)的過程中還可能會(huì)出現(xiàn)水淹問題，如果油井處于微型裂縫的兩側(cè)，則在注水開發(fā)的過程中，水驅(qū)的效果會(huì)受到一定的影響，此時(shí)注水開發(fā)很難起到提高原油生產(chǎn)效率的效果。

1.3 產(chǎn)能低特征

由于低滲透油田的自然產(chǎn)能相對較低，因此，在進(jìn)行注水開發(fā)的過程中，地層中的能量遞減速度相對較快，這主要是因?yàn)榈蜐B透油田地層的滲透率相對較低，存在的能量也相對較低，對于低滲透油田而言，一般需要對地層進(jìn)行一定的壓裂改造，才能使得注水開發(fā)起到一定的效果。

2 低滲透油田注水開發(fā)影響因素

2.1 孔隙特征因素

孔隙特征會(huì)對注水開發(fā)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，孔隙特征主要包括3個(gè)方面，分別是地層中的孔喉半徑、孔隙的基本形態(tài)以及孔隙與孔隙之間的連接情況。一般情況下，低滲透油田地層中的孔喉半徑均小于2.48μm，大多數(shù)的孔喉半徑維持在0.06～1.1μm，在地層的孔隙中一般都具有滯留層，滯留層的厚度與孔隙的直徑基本相同，都在0.1μm 左右，在滯留層內(nèi)存在的原油也屬于孔隙中的原油，但是，孔隙中的原油可以流動(dòng)，滯留層內(nèi)的原油將無法流動(dòng)，只有對地層進(jìn)行不斷的增壓，才能實(shí)現(xiàn)滯留層內(nèi)原油流動(dòng)的目的[3]。

2.2 附加滲流阻力因素

在低滲透油田較為細(xì)小的孔道之中，只有其壓力達(dá)到一定的啟動(dòng)壓力以后，孔道中的流體才可以流動(dòng)，這個(gè)啟動(dòng)壓力就可以反映出流體流動(dòng)的阻力，當(dāng)孔道的直徑不斷增大時(shí)，流體流動(dòng)的阻力才會(huì)降低。在低滲透油田中，孔道的直徑一般都相對較小，因此原油流動(dòng)的阻力相對較大。在另一方面，孔道內(nèi)流體的流動(dòng)阻力還會(huì)隨著壓力梯度的變化而變化，當(dāng)壓力梯度增加時(shí)，流體的流動(dòng)阻力也會(huì)增加。這主要是因?yàn)殡S著壓力梯度的不斷增加，一些直徑相對較小的孔道中流體也會(huì)加入到流動(dòng)之中，此時(shí)地層中的滲流能力也會(huì)增加，流體流動(dòng)的阻力也會(huì)增加。同時(shí)，隨著壓力梯度的不斷增加，流動(dòng)孔隙也會(huì)參與到流動(dòng)之中，此時(shí)地層中并不會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)孔隙增加的問題，當(dāng)?shù)貙又械膲毫μ荻葹槎ㄖ禃r(shí)，流體流動(dòng)的阻力也將會(huì)是定值。

2.3 滲透率變化因素

油田周圍的土壤會(huì)給儲層帶來一定的壓力，但是周圍土壤對于儲層影響的區(qū)域范圍相對較小，因此，受周圍土壤影響開始流動(dòng)的流體半徑相對較小，如果油井與注水井之間的距離相對較長，則注水開發(fā)很難起到應(yīng)有的效果，同時(shí)，如果兩者之間的距離相對較遠(yuǎn)，則驅(qū)動(dòng)壓力會(huì)不斷降低，地層的滲透率也會(huì)降低，地層的滲流能力也會(huì)降低。在對低滲透油田進(jìn)行注水開發(fā)的過程中，如果注水量相對較高，則在注水井周圍會(huì)出現(xiàn)水資源聚集的問題，在在注水井周圍形成高壓區(qū)域，很難將流體的能量注入到生產(chǎn)井中，在生產(chǎn)井周圍很可能會(huì)產(chǎn)生低壓區(qū)域，最終使得生產(chǎn)井周圍的壓力供應(yīng)不足，油井的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)量嚴(yán)重下降。

3 低滲透油田注水開發(fā)技術(shù)對策

3.1 減小不易流動(dòng)帶

對于低滲透油田而言，地層中的天然能量相對較少，地層的導(dǎo)壓能力也相對較低，如果可以對低滲透油田采取早注水的措施，可以對地層起到保護(hù)作用，進(jìn)而使得地層中的滲透率損失可以得到有效的降低。如果想要在不減小不易流動(dòng)帶的前提下提高注采井之間的壓差，對于低滲透油田而言難度相對較大，這主要是因?yàn)槿绻蜐B透油田中的不易流動(dòng)帶的面積相對較大，水驅(qū)將無法起到很好的效果。因此，油田的工作人員需要盡可能減小注水井和生產(chǎn)井之間的距離，進(jìn)而使得不易流動(dòng)帶可以減小，進(jìn)而使得地層中的壓力梯度和地層滲透率都得到一定的提升，可以使得水驅(qū)發(fā)揮應(yīng)有的效果。目前，在國內(nèi)外的低滲透油田中，都已經(jīng)進(jìn)行了減小井距的試驗(yàn)，都已經(jīng)取得了良好的效果。但是，如果油田的井距過小，則一定區(qū)域范圍內(nèi)生產(chǎn)井和注水井的數(shù)量都會(huì)不斷的增加，這會(huì)使得油田的生產(chǎn)成本增加，因此，油田需要在綜合經(jīng)濟(jì)成本和生產(chǎn)效率等多種因素的基礎(chǔ)上，對井距進(jìn)行合理的計(jì)算。

3.2 擴(kuò)大易流動(dòng)半徑

對于低滲透油田而言，地層中的含油層面數(shù)量相對較少，如果盲目地提高地層中的滲透率，則含油層面之間會(huì)產(chǎn)生一定的矛盾問題，針對此問題，油田企業(yè)應(yīng)盡可能采用分層注水措施，分層注水的時(shí)間越早，則發(fā)揮的效果則越好，能有效地提高油田的原油產(chǎn)量。一般情況下，油田可以對地層進(jìn)行一定的壓裂改造，進(jìn)而使得地層中的易流動(dòng)半徑可以得到有效的增加，使得注水井注入的水資源可以進(jìn)入到相應(yīng)的層面之內(nèi)，生產(chǎn)井就可以獲取到充分的能量，油井的產(chǎn)量就可以得到一定的提升。目前，我國某低滲透油田開展了此方面的試驗(yàn)，在油田不進(jìn)行壓裂作業(yè)時(shí)，在油田內(nèi)就不會(huì)產(chǎn)生油流，在進(jìn)行壓裂作業(yè)以后，油田的產(chǎn)量得到了有效的提升，其壓裂作業(yè)的效果基本相當(dāng)于將地層的滲透率增加100倍，這主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行壓裂作業(yè)以后，地層中產(chǎn)生了一個(gè)直徑相對較大的易流動(dòng)半徑，進(jìn)而使得油田的產(chǎn)能得到了有效的提升。

4 結(jié)語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，由于低滲透油田中滲透率相對較低、單井的產(chǎn)量相對較少，因此，對低滲透油田進(jìn)行開發(fā)的難度相對較大，而注水開發(fā)是一種相對較為成熟的方案，低滲透油田的注水開發(fā)主要受到孔隙特征、附加滲流阻力以及滲透率變化等多種因素的影響。為了提高低滲透油田注水開發(fā)的效果，油田企業(yè)需要采取減小不易流動(dòng)帶、擴(kuò)大易流動(dòng)半徑兩種有效措施，進(jìn)而使得油田的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量都可以得到有效的提升。