低滲透油田開發(fā)與壓敏效應(yīng)分析

摘要：低滲透油田在我國分布較廣，其產(chǎn)能受巖石滲透率的影響，具有單井產(chǎn)油氣產(chǎn)量低、滲透率低的特點(diǎn)。基于此，為提高油井產(chǎn)液量，本文分析此類油田開發(fā)過程中常出現(xiàn)的壓敏效應(yīng)，結(jié)合其影響探討開發(fā)低滲透油田的有效策略，以期為相關(guān)工作提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：壓敏效應(yīng);油田開發(fā);低滲透

引言

壓敏效應(yīng)屬于油田開發(fā)過程中遇到的地層壓力變化因素，在該效應(yīng)的影響下，會(huì)導(dǎo)致巖石微小孔道閉合，使油田滲透率降低，最終造成油田產(chǎn)液量下降，開發(fā)價(jià)值減少。因此，為有效提升油井產(chǎn)能，分析壓敏效應(yīng)和低滲透油田開發(fā)策略是必要的。

1.分析低滲透油田開發(fā)壓敏效應(yīng)

根據(jù)孔隙和喉道變形理論可知，當(dāng)砂巖受到壓縮時(shí)，相較于孔隙，喉道最先被壓縮，在有效壓力逐漸加大的情況下，越來越多的喉道閉合，使得巖石壓縮量減小，以此逐漸減緩滲透率下降。在低滲透油田開發(fā)過程中，油藏壓力降低造成的滲透率壓敏傷害是無法避免的，當(dāng)液體流經(jīng)多孔介質(zhì)后，喉道都會(huì)經(jīng)受壓力損失，而且，液體的流動(dòng)阻力與喉道粗細(xì)之間具有反比例關(guān)系，即喉道越細(xì)，液體流動(dòng)阻力也就越大，在該情況下，喉道的壓力損失也就越大。在開發(fā)儲(chǔ)層過程中會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)壓差，主要是在生產(chǎn)井和供給邊緣，由于此類油田的喉道本就細(xì)小，在滲流阻力的影響下，生產(chǎn)壓差跟我給明顯，所帶來的壓敏效應(yīng)也更為突出。當(dāng)液體流向生產(chǎn)井時(shí)，在壓力減少的情況下，滲透率也隨之攀升，因此，壓敏效應(yīng)在井底附近地層造成的傷害最為嚴(yán)重[1]。

要想通過降低井底流壓的方式提高油井產(chǎn)能，雖然可以提高產(chǎn)量，但是亞輝降低井底地層壓力，從而帶來嚴(yán)重壓力敏感性傷害，在該情況下，油井產(chǎn)能反而受到影響，具體體現(xiàn)在漲幅不明顯，甚至產(chǎn)能降低。因此，基于壓敏效應(yīng)開發(fā)低滲透油田時(shí)，需要對(duì)井底流壓進(jìn)行控制，將生產(chǎn)壓差控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而在獲得較高油井產(chǎn)能的同時(shí)，不至于帶來較為嚴(yán)重的敏感性傷害。

在開發(fā)低滲透油田時(shí)，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)壓差、注水時(shí)機(jī)、井底流壓等參數(shù)，同時(shí)關(guān)注地層壓力下降情況，從而保證在油田開發(fā)過程中地層壓力處于合理范圍內(nèi)。有效壓力和巖石滲透率之間的關(guān)系公式為：K/Ki=a（△p/△pi）-c，其中，K為當(dāng)前巖心滲透率，參數(shù)為×10-3μm2;Ki為初始滲透率，參數(shù)為×10-3μm2;△p為有效壓差（Mpa）;△pi為初始有效壓差（MPa）;a和c為系數(shù)。根據(jù)該關(guān)系表達(dá)式，結(jié)合徑向流滲流理論，可以得到油田的產(chǎn)量公式和壓力分布公式。通過將參數(shù)待入至公式中進(jìn)行曲線繪制，可以得到壓敏效應(yīng)引起的滲透率變化曲線。一般情況下，在壓敏效應(yīng)的存在下，壓力分布存在一定規(guī)律，該規(guī)律與油井半徑之間的距離具有密切聯(lián)系。當(dāng)與油井距離較近時(shí)，滲透率變化值相對(duì)較小，當(dāng)與油井距離較遠(yuǎn)時(shí)，滲透率變化值相對(duì)較大。而且，在井壁附近時(shí)，滲透率值不到供液邊界滲透率值的一半，即滲透率值在井壁附近下降較多。

由此可見，在低滲透油田開發(fā)過程中，油藏壓力逐漸下降，因此而出現(xiàn)的壓敏效應(yīng)是無法避免的，勢必會(huì)對(duì)油田價(jià)值造成影響，而且，不同巖質(zhì)，其出現(xiàn)的滲透率不可恢復(fù)量存在差異。最后，在低滲透油田開發(fā)時(shí)壓敏效應(yīng)具有巨大影響，尤其是井壁附近地層滲透率值，較供液邊界處滲透率值下降十分明顯。

2.探討開發(fā)低滲透油田的有效策略

針對(duì)低滲透油田開發(fā)過程中不可避免的壓敏效應(yīng)，在開發(fā)此類油田時(shí)可以采取以下策略：

2.1做好勘探工作，合理選擇開發(fā)區(qū)塊

在低滲透油田實(shí)際開發(fā)過程中，雖然此類油田分布較廣且較為常見，但是為更好應(yīng)對(duì)壓敏效應(yīng)，相關(guān)工作人員應(yīng)落實(shí)規(guī)范地質(zhì)勘探工作，開展鉆探試油作業(yè)，以此掌握巖石構(gòu)造和地質(zhì)性質(zhì)，準(zhǔn)確分析判斷油藏儲(chǔ)層變化歸規(guī)律，從而準(zhǔn)確選擇富集區(qū)塊，在獲得一定效益后開發(fā)薄油層。

2.2保證注采井網(wǎng)部署科學(xué)性

為有效提高低滲透油田產(chǎn)量，可以通過縮小油井間距、科學(xué)提高注采密度的方式，以此搭建合適的驅(qū)動(dòng)壓力體系和梯度，一方面提高儲(chǔ)層采收率，另一方面提高油田開采速度。但是需要注意的是，注采井網(wǎng)密度不可過大，否則會(huì)形成一定的資源浪費(fèi)。因此，在部署注采井網(wǎng)時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)落實(shí)科學(xué)計(jì)算，并遵循以下部署原則，第一，以裂縫發(fā)育方向?yàn)榛A(chǔ)布置采油井分布方向，注水方式選擇線狀方式;第二，適當(dāng)加大油井之間的距離，縮小排井間距，從而保證注水開發(fā)效益。

2.3采用高效射孔技術(shù)

對(duì)于油田開發(fā)需要落實(shí)規(guī)范的試油工作，其中，射孔就是重要工序，通過開展該環(huán)節(jié)作業(yè)，能夠以爆炸的方式完成井眼的預(yù)定層段開孔，從而使儲(chǔ)層流體通過該孔洞進(jìn)入井筒，最終被運(yùn)輸至地面。為保證低滲透油田完整性，開展射孔作業(yè)時(shí)施工人員應(yīng)使用高效射孔技術(shù)，利用其相對(duì)高的強(qiáng)度和穿透力，降低底層破裂壓力的同時(shí)保證射孔質(zhì)量，以此提高低滲透油田開發(fā)的高效性[2]。

2.4落實(shí)總體壓裂優(yōu)化技術(shù)

壓裂作為采油前的重要工序，主要通過技術(shù)手段使油藏儲(chǔ)層和地層巖石出現(xiàn)裂縫，以此改善壓敏效應(yīng)，增加低滲透油田的開采量。而該優(yōu)化技術(shù)是將油田作為整體看待，通過優(yōu)化油層分布水力壓裂裂縫發(fā)育狀態(tài)和注采井網(wǎng)布置密度等方式，提高油井產(chǎn)能，同時(shí)輔以質(zhì)量監(jiān)測和參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單井產(chǎn)能的有效強(qiáng)化，提高低滲透油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5深抽采油技術(shù)

在低滲透油田開發(fā)過程中，產(chǎn)液量指數(shù)會(huì)在見水后降低，且降低幅度較大，針對(duì)此類油田的這一特點(diǎn)，應(yīng)可以合理加大抽油設(shè)計(jì)深度，以油田開采情況為基礎(chǔ)增加抽油深度設(shè)計(jì)參數(shù)，從而降低流體粘度，避免出現(xiàn)井筒等其他部位結(jié)蠟的情況，保證稠油泵工作效率。

結(jié)論

綜上所述，壓敏效應(yīng)是低滲透油田開發(fā)過程中無法避免的現(xiàn)象，此類油田本就產(chǎn)能較低，出現(xiàn)的壓敏效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致滲透率損失，以此傷害地層。因此，為更好應(yīng)對(duì)油田開發(fā)過程中產(chǎn)生的壓敏效應(yīng)，可以采用高校射孔和總體壓裂優(yōu)化技術(shù)，同時(shí)科學(xué)部署注采井網(wǎng)，做好前期地質(zhì)勘察工作等，從而緩解壓敏效應(yīng)，并結(jié)合有效壓力將其維持在合理區(qū)間，以此保證低滲透油田開發(fā)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]張衛(wèi)明，吳新建. 低滲透油田開發(fā)難點(diǎn)及應(yīng)對(duì)策略研究[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（8）：141-142.

[2]張赫. 七棵樹油田考慮啟動(dòng)壓力梯度和應(yīng)力敏感效應(yīng)的產(chǎn)能分析[J]. 石化技術(shù)，2019，26（3）：18.

作者簡介：王曉艷 （1983年6月——），女，漢，籍貫內(nèi)蒙古赤峰市，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：油藏開發(fā)。