低孔低渗油藏改造技术研究与应用

【摘要】随着油气田勘探开发的不断深入，储层物性和均质性优良的优质储层大部分都已被发现、开发，剩余可采产能基本都集中在储层物性差、非均质性较强、强水敏和粘度较高的差油层中，而以往我们的研究资料都是以优质储层为基础的，很多情况下对低空低渗油藏并不适用，这就需要我们对低孔低渗油藏进行专门的研究。我们通过对以精细构造解释、有效储层识别为主的方式对低孔低渗油层的地质特征进行研究，确定符合储层特性的开发方式和工艺，对低渗透油藏的有效开发具有重要的意义。

【关键词】低孔低渗 压裂 水平井 优化设计

1 研究的必要性和目前存在的问题

我国的低渗透油田储量十分丰富，据初步统计，我国近年新探明的石油地质储量中，低渗透油田储量约占2/3，是以后石油开采的重点对象，因此，对低渗透油藏的改造具有良好的前景。

1.1 低渗油藏开发面临的问题

（1）储层物性差，非均质性强，孔隙结构以中低孔低渗特细喉道为主，连通性差，开发难度极大。

（2）粘土矿物含量高，储层水敏性强。

（3）储层薄，含油饱和度低，储层压力低，产量低但开采成本高。

2 储层改造的技术应用

2.1 针对复杂的储层特征，应用油层压裂、酸化等工艺技术，对油藏进行改造，提高采收率，改善开发效果

通过对低渗透油藏进行前期的室内试验分析，确定合理的措施工艺，储层压裂需要具备以下条件：一是待压裂层要具有相对较高的含油饱和度，二是具有较高的压力水平，三是下一步需要完善注采系统。目前，整体压裂技术已经成为低渗透油藏提高开发效果的技术保障，首先以井网系统和地应力测试结果为基础，运用油藏数值模拟软件，结合正交试验与模糊综合优化决策方法，通过整体方案综合优化确定区块最佳的压裂设计方案。通过压裂试验得出，对于注水油田，压裂改造效果最佳，可提高单井产量以及整个油田的采油速度和经济效益。运用数值模拟软件，结合现场的试验，发现裂缝的长度和宽度对开发效果的影响并不相同，细长的裂缝对产量的影响较小，而短宽的裂缝增油明显，因此在造缝的过程中应尽量多造一些短而宽的裂缝。此外，压裂技术的关键因素是地层压力，这是能够达到稳产的关键。在进行压裂措施后，初期产量较高，这时应及时补充地层能量，保持稳定的动液面水平，从而达到稳产的目的，对于注水油田，应尽快加强注水，维持较高的地层压力，保证整个区块的稳产水平。

由于低渗透储层自身的储层物性，并且针对在开发过程中，油层本身的岩石性质、流体性质以及油井生产和施工作业过程中队储层的伤害，对低孔低渗油藏的改造也包括开展对储层的酸化解堵。酸化工艺是以各种有机酸为主，对油层进行物理、化学相结合的复合解堵技术。酸化时应对储层有全面的认识，一般情况下，碳酸盐的酸化效果比泥岩的效果要好得多；另外，还要注意酸敏矿物和粘土膨胀的影响，应尽量选择化学性质稳定以及不易与地层矿物发生化学反应的酸化剂。

2.2 利用水平井在薄油藏开发过程中的优势，有效提高低孔低渗油藏的可采储量采出程度

水平井的优势：水平井可以增加与储层的接触面积，大范围供油，提高单井产量和油藏的采收率。特别是对于薄油层，使得可开采的最小油层厚度大幅度的降低；可提高储层的钻遇率和井眼的连通程度，促进压力的均衡分布，能够防止底水锥进、水窜和气窜；对于热采稠油，水平井可以提高蒸汽吞吐的热交换面积，提高热效率，较少热损失；对于边底水、气顶油藏，使用水平井能够实现有效的动用，对于一些直井无法开发的边际储量，水平井都有较好的开发效果。面前水平井的钻井成本是直井的1.5-2.0倍，但是产量是直井的4-8倍，如果对一些长停井和低产井进行侧钻水平井的应用，不仅可以大大节约钻井的成本，而且可以恢复老井产能、提高采收率。

水平井技术针对构造复杂、储层变化大的低渗油藏，具有明显的优势，这要基于将油藏认识与地质方案设计紧密的结合，运用目的层数值模拟、剩余油分布研究、油藏工程优化及现场跟踪以及水平井优化设计等技术，形成对低孔低渗油藏开发的方法和手段。水平井优化设计必须满足三个基本要求：一是要有精细的目标区三维地质模型，为油藏工程研究和数值模拟奠定坚实的基础；二是能够定性定量的对剩余油分布进行描述，这是水平井、侧钻水平井设计的关键，为了使分析的结果更加准确，这里往往考虑隔层、夹层的分布及影响；三是对开发井网的优化分析，井型的配置关系、井网的类型以及水平段的平面位置都直接影响水平井的布井效果。

水平井的优化设计包括以下几个关键点：一是对水平段延伸方向的优选，水平段的方位选择应满足理论要求，即垂直于砂体延伸方向、垂直最大水平渗透率方向、垂直裂缝走向、垂直边水侵入方向，除此之外，还应该考虑砂体的延伸方向、渗透率的各向异性程度等地质因素。二是水平段最优长度的确定，根据变质量流理论，即水平井的产量并不是随水平段长度的增加而增加，而是能在某一长度的水平段时取得产能的峰值。这是因为水平段井筒内不同各点压力的分布式不同的，因此地层向井筒的供液情况也不尽相同，造成水平井产能的流失。我们通过图版拟合的方式得出，当井筒内摩擦损失为20%时水平段的长度为最佳长度，此时的产能最高。三是优选水平井在油层中的位置，应主要考虑储层物性、边底水以及气顶等因素的影响。底水油藏的水平段的位置应能够保持油井具有较长的无水采油期，防止水淹，达到平衡开采；对于气顶油藏，主要考虑油气密度差异、储层非均质性的影响，越远离油气界面，临界产量越大，但是增幅逐渐变缓，在油层底界时达到最大值；对于边水油藏，水平段应选择在储集层的中部，这样具有比较大的产能，又同时可以缓解边水侵入的速度。

3 结论与建议

（1）对低孔低渗油藏进行压裂改造过程中，应该结合先进的科技手段对油藏和目前开采系统有一个全面、细致的认识，包括压力、含有饱和度等，优化施工参数，包括缝长、缝高、导流能力、排量等，应多造短而宽的裂缝，压裂后保持整个区块的压力水平。

（2）可以对低渗透油藏适量的实施酸化解堵改造，如果将压裂与酸化措施相结合，将会收到事半功倍的效果。

（3）水平井技术已经成为低孔低渗油藏改善开发效果的重要方法和手段。结合油藏的基本特征和储层物性，以三维地震数据体积目的层精细模型为基础，结合油藏动态特征确定水平段最优位置、方位、长度、垂向位置、井网优化与设计，形成了水平段生产参数优化设计的基本技术。

参考文献

[1] 王振彪.水平井地质优化设计[J].石油勘探与开发，2002，12（5）：30-34

[2] 周生田，张琪，等.水平井变质量流研究进展[J].力学进展，2002，2（1）：20-25

[3] 李明志.油气井酸化压裂新技术[M].北京：石油工业出版社，2004

推荐访问： 油藏 技术研究 改造 低孔低渗

---