低滲透砂巖油藏開發主要矛盾機理及合理井距分析

張陸元

摘要：隨著我國科學技術水平的不斷發展，對于低滲透砂巖油藏的開發已經得到了明確的研究成果，低滲透油藏的開發效果比預期效果較差的主要原因包括：第一，地層壓力下降，凈上覆壓力相對增加，而導致的滲透率降低;第二，儲集層流態由擬達西滲流變成了低速高阻非達西滲流特征。結合低滲透砂巖油藏的實際情況，定義了技術極限井距的概念;并結合滲流方式和滲流方程，制定了相應的計算公式，了解了低滲透砂巖油藏的井距安排。

關鍵詞：低滲透砂巖油藏;矛盾機理;合理井距

低滲透砂巖油藏中的流動規律主要為達西滲流規律，隨著科學技術的不斷發展，以及對低滲透砂巖油藏中流體流動規律的充分研究，目前對于低滲透砂巖油藏中的滲流機理，已經取得了非常優秀的研究成果，在研究過程中已經充分認識到非達西滲流的規律特征，并且了解了低滲透砂巖油藏的啟動壓力梯度等方面的內容，并且已經將這些內容逐漸應用到油藏的技術政策界限研究過程中。

1低滲透砂巖油藏地質特征

低滲透砂巖油藏地質特征為非均質性嚴重，孔喉半徑小，泥質含量比較高并且儲層中存在高含水飽和度。

（1）非均質性嚴重。由于低滲透砂巖油藏的發育程度會隨著沉積微相的不同而發生明顯變化，因此就會造成儲層的非均質性比較強。這種非均質性主要表現在砂體發育程度的空間變化。儲層物性在縱向和橫向上有明顯變化。由于其厚度和巖性都不是特別穩定。因此需要依靠滲透率來對儲層的非均質性進行描述。

（2）低滲透砂巖油藏由于構造應力和自由流體壓力的作用，可能會產生很多裂縫，雖然這些裂縫的孔隙體積，所占的成分比較小，但是能夠使儲層的滲流狀況很大的改變，從而形成高產儲層帶，因此裂縫在低滲透氣藏勘探中有著非常重要的作用。

（3）泥質含量高，這是低滲透砂巖油藏的又一特征，低滲透砂巖油藏中的粘土主要可以分為兩種：碎屑粘土和自生粘土。與自身與滲透率較高的砂土相比，低滲透砂巖油藏所含的自生粘土在進行開采的過程中，會發生遷移，堵塞，膨脹等情況，從而給儲層帶來傷害。

2低滲透砂巖油藏開發主要矛盾及機理分析

2.1開發矛盾

大部分低滲透砂巖油藏開發的主要矛盾包括以下幾點內容：

（1）油井產量下降過快。依靠天然能量的開采階段，由于生產井附近的壓力下降過快，導致產量遞減速度較高。

（2）注水壓力不斷升高。隨著油井注水壓力的延長，吸水指數變化程度不高，但是啟動壓力會不斷升高，導致油井內的注水壓力逐漸呈現出上升趨勢。

（3）注水效果差。低滲透砂巖油藏的生產井在注水半年之后才開始見效，而且注水效果遠遠不如高滲透油藏效果好。

2.2開發矛盾的形成機理

（1）凈上覆壓力對儲層滲透率的影響

儲層凈上覆壓力的存在會導致巖石的骨架發生變形，導致儲層中的孔隙喉道會變得更加狹窄，并且非均質性較差，滲透率降低。結合相應的實驗研究結果表明，地層壓力下降過快，會導致凈上覆壓力的增加，從而使儲層內的空氣滲透率呈現出冪函數規律。中高滲透儲層的喉道半徑較大，滲透率較高;而對于空氣滲透率較小的儲層，凈上覆壓力低，從而使儲層基本上已經失去了滲流能力。

滲透率的降低必然會使采油指數大幅度下降，導致油井的產量降低，特別是當儲層內存在微裂縫時，地層壓力水平降低會直接影響到油井的產能，這是低滲透砂巖油藏在開發初期油井產量過快降低的主要原因。

（2）滲流規律的影響

結合相應的實驗研究結果表明，當原油在喉道半徑較小的儲層內流動時，啟動壓力梯度可以忽略不計。滲流速度與壓力梯度分別呈現出非線性段和擬線性段兩個環節。原油流體在儲層中發生滲流時，隨著壓力梯度的增加，會呈現出三種不同形式的滲流狀態：當驅替壓力梯度小于最小，啟動驅替壓力梯度時，流體不會發生流動;當驅替壓力梯度大于臨界驅替壓力梯度時，流體處于易流狀態;當驅替壓力梯度介于兩者之間時，流體處于低速高速不易流狀態。

3確定合理井距的方法

在一定技術極限的條件下，油井周圍會呈現出非達西滲流的特征，油水井周圍會存在有效驅替或者接近有效驅替的狀態，該徑向距離稱之為技術極限注水半徑。將技術極限井距與經濟合理井距進行有效結合，可以更加明確注采井距。如果技術極限井距大于經濟合理井距，則可以按照經濟合理井距進行布井;如果經濟合理井距大于技術極限井距時，在實際應用過程中仍然采用經濟合理井距會形成不易流動帶，因此在這種情況下應當采用壓裂工藝水平進行整體壓力，從而彌補經濟合理井距與技術極限井距之間的差距。

對于低滲透砂巖油藏的布井方式應該采用以下兩種方式：

（1）非均勻高點密井布井方式。由于低滲透砂巖油藏氣井的分布擁有不均衡性，因此可以采用高產帶上的井采出低產帶中的儲量，因此就需要采取非均勻布井方式，根據滲透率來采取不同的經網密度，可以提升氣井的開采量。對于底水不活躍的低滲透砂巖油藏，可以在構造高部位采用高井網密度進行開采。

（2）采用加密井網方式進行布井。對于氣田布井很難一次性完成，通常情況下需要在主體井網中利用加密井網來完善，采用這種方式的主要原因是在主體井網完成以后，可以對地質測資料有更多地了解，能夠加深對儲層平面連續性的認識，由于低滲氣藏氣井的生產壓差大，會造成產能減少的情況，因此需要加密井方式來穩定氣田產能。再進行加密井的前提下，需要進行試采，才能夠確定單井的生產能力和穩定產量。

4結束語

綜上所述，由于低滲透砂巖游蕩，在開采過程中存在啟動壓力梯度，油、水井之間所存在的低速高阻不易流動區，這是影響低滲透油井開發的主要原因，因此確定低滲透砂巖油藏的合理井距不能夠直接套用經濟合理井距的模式，應當綜合考慮經濟合理井距與技術極限井距之間的關系，根據壓裂工藝水平進行合理確定。將技術極限井距與經濟合理井距進行有效結合，從而為低滲透砂巖油藏的開采提供理論參數依據。

參考文獻

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