特低渗透油田开采面临的主要问题与对策

目录一、特低渗透储层特点二、特低渗透油藏开发面临的主要问题三、开采困难的主要原因四、开采对策五、认识与建议（1）、储层物性差，渗透率低:由于颗粒细、分选差、胶结物含量高，经压实和后生成岩作用使储层变得十分致密。（2）、储层孔隙度一般偏低：变化幅度大，大部分由7%～22%，个别高达28%。（3）、原始含水饱和度较高，原油物性较好：一般含水饱和度30%～40%，个别高达60%（美国堪顿油田），原油比重多数小于0.85，地层粘度多数小于3mPa.s。（4）、油层砂泥交互，非均质性严重：由于沉积环境不稳定，砂层的厚薄变化大，层间渗透率变化大，有的砂岩泥质含量高，地层水电阻率低，给油水层的划分带来很大困难。一、储层特点（5）、天然裂缝相对发育：由于岩性坚硬致密，不少存在不同程度的天然裂缝系统。且人工裂缝又多与天然裂缝的方向一致，因此，天然裂缝是低渗透砂岩油田开发必须认真对待的因素。（6）、油层受岩性控制，水动力联系差，边底水驱动不明显，自然能量补给差，一次采收率低，只能达到8%～12%，采用注水保持能量后，二次采收率可提高到25%～30%。（7）、由于孔隙结构复杂、喉道小、泥质含量高，以及各种敏感性矿物的存在，导致开采过程中易受伤害。（8）、由于渗透率低，孔隙度低，必须通过酸化压裂投产，才能获得经济价值或必须通过压裂增产，才能提高经济效益。一、储层特点目录一、特低渗透储层特点二、特低渗透油藏开发面临的主要问题三、开采困难的主要原因四、开采对策五、认识与建议1、油井自然产能低，压裂改造才具有工业开采价值：长庆安塞油田，平均空气渗透率只有2.2md，试油时基本没有自然产能，经过水力加砂比裂改造后，平均单井日产量达到3.6t。大庆榆树林油田，平均空气渗透率2.26md，原始自然产能小到1t。经过采用优质压裂液、高强度支撑剂分层压裂后，初期平均产量可达9—10t/d.二、特低渗透油藏开发面临的主要问题2、油田天然能量小，产量和压力下降很快，一次采收率低二、特低渗透油藏开发面临的主要问题2、油田天然能量小，产量和压力下降很快，一次采收率低二、特低渗透油藏开发面临的主要问题产油量的年递减率—般在25％～45％，最高达到60％；每采出1％地质储量，地层压力下降3.2～4.0MPa。2、油田天然能量小，产量和压力下降很快，一次采收率低二、特低渗透油藏开发面临的主要问题弹性开采阶段采收率只有0.2％～9.56％，平均3.18％；溶解气驱阶段平均采收率13.98％，两阶段合计17.16％。由此看出低渗透油田要改善开发效果、提高最终采收率，需要采取保持压力的开发方式。3、注水井吸水能力低，近井地层和注水压力上升快;4、油井见注水效果差，低压低产现象严重根据鄯善、榆树林、安塞、老君庙M层和新立等油田的统计，在井距250～300m条件下，油井一般在注水后6个月左右才开始见效。低渗透油田见注水效果不仅速度慢、时间长、比例小，而且生产井对注水效果的反应也不很明显。一般中高渗透油田注水后，油井压力明显回升，产量提高，甚至超过投产初期产量。而低渗透油田反应很不明显，见效好的井的压力、产量略有回升；许多井只是保持稳定或下降速度减缓，即使到注水见效的最高阶段，油井产量也恢复不到初期产量水平，地层压力也远远低于原始地层压力。5、裂缝性储层各向异性突出，不同方向水驱状况差异明显二、特低渗透油藏开发面临的主要问题5、见水后产量大幅度下降，油井见水后产液下降是特低渗透油田生产的必然规律.无水期是重要采油阶段.二、特低渗透油藏开发面临的主要问题乾安油田(k=5.4md)无量纲采油、采液指数与含水关系埕东油田(k=2526md)无量纲采油、采液指数与含水关系目录一、特低渗透储层特点二、特低渗透油藏开发面临的主要问题三、开采困难的主要原因四、开采对策五、认识与建议储层特征：孔隙结构复杂、喉道小、泥质含量高、渗透率低；应力敏感毛细管阻力的作用储层伤害储层的水敏、酸敏等敏感性三、开采困难的主要原因0.5000.7000.9001.1001.3001.5000.05.010.015.020.025.0净有效覆压，MPa覆压渗透率,10－3μm2K=1.44靖安长6油层净有效覆压--覆压渗透率交汇图靖安长6油层岩样实验结果，在净有效覆压下，渗透率损失率为62.5%；如果恢复地层压力，渗透率仅能恢复到原来的50%。安塞长6油层岩样进行的应力敏感实验结果表明，在净有效覆压下，渗透率损失为62.5%。如果恢复地层压力，渗透率仅能恢复到原来的50%。老君庙油田东边部低产区M油藏的岩样，在净有效覆压下，渗透率损失为68%；如果恢复地层压力，渗透率仅能恢复到原来的45.9%。应力敏感三、开采困难的主要原因1、应力敏感性2、毛细管阻力毛细现象造成的损害主要表现为水锁损害和贾敏效应损害两种。（1）水锁效应在油气层开发过程中，由于钻井液、固井液及酸化压裂液等外来流体侵入储层后，难以完全排出，使储层的含水饱和度增加，油气相渗透率降低，人们称之为水锁效应。毛细管阻力三、开采困难的主要原因（2）贾敏效应贾敏效应是指毛细管中非润湿相流体液滴对润湿相液体运动产生附加阻力的现象。贾敏效应包括以下两种情况：1)液滴在毛细管中运动产生附加阻力，2)油滴在变断面孔道中运动所受的毛细管阻力。毛细管阻力三、开采困难的主要原因在一些压力比较高的非致密储层中．毛管力不是很大，生产过程中存在足够的驱动压力能将引起水锁的滤液排出，水锁效应是暂时的。而在特低渗砂岩储层中，由于孔隙喉道半径小，毛细管力比较强，很难将引起水锁的滤液全部排出，故水锁效应很难消除。因此，为了减轻水锁效应，首先应在勘探、开发的各个环节保护好油气层，尽力避免或减少各种作业液渗入油层，无法避免时应尽量研究并采用低毛细管力的作业液。如有工作液进入储层，为了减小水锁效应，应尽量快速反排，也可以采用带表面活性剂的酸液进行酸化解堵。毛细管阻力三、开采困难的主要原因特低渗透油层一般都含有一定量的敏感性矿物，会出现一定的敏感性，靖安油田长6储层：弱水敏、弱酸敏、弱碱敏性；安塞油田长6油层：弱水敏、中偏弱酸敏、弱碱敏性；老君庙东低区M储层：中等偏弱速敏、中等水敏、中等偏强酸敏、中等偏强碱敏。新疆卡6井区齐古组：中等偏强水敏、强盐敏。特低渗储层中，由于流动能力差，速敏伤害比较小，主要的问题是水敏性伤害和酸敏性伤害。特低渗储层中实验测出的敏感性不见得就一定比中高渗储层的敏感性强，但特低渗储层经受不起伤害。这类储层中要特别注意水敏和酸敏性伤害。储层敏感性三、开采困难的主要原因目录一、特低渗透储层特点二、特低渗透油藏开发面临的主要问题三、开采困难的主要原因四、开采对策五、认识与建议（一）、低渗透油层压裂技术1、国外压裂工艺(1)低渗油层的优化压裂(2)低压油井的泡沫压裂(3)水力化学压裂(4)改变应力的压裂四、开采对策储层改造2、国内压裂工艺（1）整体压裂优化技术(2)限流法完井压裂工艺技术(3)投球法多层压裂工艺技术(4)分层高砂比压裂工艺技术(5)高能气体压裂(6)复合压裂工艺技术(7)重复压裂四、开采对策储层改造2、压裂液(1)水基胍胶压裂液(2)聚合物乳化压裂液(3)速溶压裂液(4)清洁压裂液（粘弹性表面活性剂基压裂液）(5)高温油基压裂液(6)CO2泡沫压裂液四、开采对策储层改造（二）、低渗透油层酸化技术1、高PH值酸化增产体系（自生酸酸化）2、氯化铝缓速氢氟酸体系3、泡沫酸酸化工艺4、稠化酸处理工艺5、高温地层酸化6、PPAS酸液消除砂岩油层处理时的粘土伤害问题，壳牌石油公司研究了自生氢氟酸一甲酸甲脂酸化体系以聚合物为基础的胶凝剂配制而成。具有粘度高、液体滤失小、穿透距离深、刻蚀性能好、细砂悬浮力强等特点。将一种基本无水、无腐蚀性、不结垢的酸先质注入井内，用驱替液驱替到地层中。酸先质在地层中发生水解生成氢卤酸。由磷酸和一些可相溶的添加剂配成，高温下具有防腐、稳定粘土，改善多价铁鳌合反应及浓酸液的表面活性和水润湿性的作用。四、开采对策储层改造目前技术水平下，地层系数kh20mDc.m时，难有好效果。水平井井网布井方式将会影响开发效果水平井四、开采对策(张蕾刘新刘颖)1、不同的特低渗透储层性质有别，造成储层伤害的因素也各不相同，但应力敏感性、毛细管力的作用是不同油田都必将面临的主要伤害因素，它们是引起特低渗透油田开发主要矛盾的重要原因。对策：在开发之前一定时间开始注水，使油藏保持在较高的压力水平上进行开发，将有利于油井高产稳产。在开发过程中，应尽力保持注采平衡，使地层压力不出现明显下降。合理确定生产井井底流压。为了减少水锁效应，应在开发的各个环节尽量减少各种液体的进入。四、开采对策减少储层伤害为了减小贾敏效应对注水开发的影响，可以考虑研究采用合适的表面活性剂。向注入水中投放优化后的表面活性体系，可以有效地增加油水两相同流区（增加5.1%），而油水两相同流区越大，水驱采收率越高，对本实验而言，用这种方法可以提高采收率6.9%。这主要是因为表面活性剂体系可以改变低渗透油层中流体的渗流特性，使油水流度更加接近，减少油的“卡断“现象，从而部分消除贾敏效应，改善低渗透油藏的水驱开发效果。减少储层伤害三、开采对策2、特低渗储层都具有一定的水敏、酸敏等敏感性。特低渗储层中实验测出的敏感性不见得就一定比中高渗储层的敏感性强，但特低渗储层经受不起伤害。这类储层中要特别注意水敏和酸敏性伤害。3、特低渗储层的研究和开发要有系统思想：储层保护：欠平衡钻井-负压射孔-合适的作业液4、注水：注水水质-经济性四、开采对策减少储层伤害目录一、特低渗透储层特点二、特低渗透油藏开发面临的主要问题三、开采困难的主要原因四、开采对策五、认识与建议1、长庆油田为特低渗油田高效开发作出榜样（1）重视基础研究；（2）重视应用技术应用总结；（3）重视技术创新。效果：产量、注水压力比较平稳。2、加强油藏与工艺的结合（1）压裂、水平井效果与布井等相关；（2）压裂、水平井产能与工艺参数优化。3、开展三次采油技术论证与研究。五、认识与建议