低滲透油田開發(fā)注采井網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化策略探析

周俊杰

中油長城鉆探工程有限公司 遼寧盤錦 124010

一、國內(nèi)低滲透油田開發(fā)現(xiàn)狀

我國在低滲透油藏開發(fā)方面經(jīng)過長期的探索與研究，形成了地層裂縫描述、油層保護(hù)、整體壓裂改造等一系列技術(shù)。但在裂縫描述、滲流機(jī)理研究、配套工藝技術(shù)研究等方面，還不能完全適應(yīng)低滲透油藏高效開發(fā)的需要。我國在油藏工程理論方面的研究進(jìn)展并不理想，在低滲透油田開發(fā)中仍存在很多問題，還處于發(fā)展和探索階段。

近年來，隨著油層改造工藝的不斷提升，針對低滲透油田井網(wǎng)開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行了井網(wǎng)轉(zhuǎn)換和井網(wǎng)加密可行性方面的諸多研究，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。在開發(fā)過程中，由于其地質(zhì)非均質(zhì)性較強(qiáng)，存在大量人工或天然裂縫，這不僅導(dǎo)致其開采難度較大，也使得在開采的過程中出現(xiàn)了很多尤待解決的問題，如油井開采過程中見水過早、油井的動液面較低、井底流壓小導(dǎo)致提液困難等。

二、低滲透油田合理井網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一套合理的井網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要具備以下三個(gè)條件[1]：1.要在開采初期顯示出采油速率高的優(yōu)勢，盡量延長無水采油期；2.在開采期間，盡量達(dá)到最高的采收率；3.整個(gè)井網(wǎng)系統(tǒng)要符合低滲透油田的開發(fā),且具有較強(qiáng)的靈活性。井網(wǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)也要考慮多方面的因素,綜合考慮油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，如單井的控制儲量、井網(wǎng)分布及如何控制注水井與產(chǎn)油井之間的壓力傳遞，另外，還要考慮怎樣才能最大程度地延緩方向性的水竄和水淹時(shí)間。本文主要以正方形面積井網(wǎng)和菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)為例進(jìn)行探討。

（1）正方形面積井網(wǎng)的適應(yīng)性分析

在低滲透油田開發(fā)過程中，存在的裂縫會使得平行主應(yīng)力方向的滲透率比其他方向基質(zhì)的滲透率高數(shù)十甚至數(shù)百倍,而其所占的孔隙度一般不到1%。如果在這種油藏中使用規(guī)則的正方形注采井網(wǎng),要解決方向性見水快以及水淹快的矛盾是比較困難的。統(tǒng)計(jì)分析表明，正方形面積井網(wǎng)不能有效的解決角井過早水淹的問題。

（2）菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的適應(yīng)性分析

通過對不同井網(wǎng)的適應(yīng)性、開采率以及采出程度的對比分析。正方形反九點(diǎn)井網(wǎng)和菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)在初期采油速率上并沒有太大的差別，但隨著開采時(shí)間的延長，菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的采油速率漸漸呈現(xiàn)領(lǐng)先的優(yōu)勢，它不但可以縮短垂直主應(yīng)力方向上的井排距離、擴(kuò)大地層主應(yīng)力方向上的注采井距離，同時(shí)也可以延緩水淹時(shí)間，改善平面上各個(gè)油井的受效程度。由此可見，菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)的實(shí)用性更好一些。

三、低滲透油田井網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

1.實(shí)施早期注水、早期強(qiáng)化注水和分層注水技術(shù)

針對油層天然能量小，導(dǎo)壓性能差的低滲透油田，采取早期注水或同步注水的方式，以保持地層壓力穩(wěn)定，降低滲透率損失。針對低滲透油田開采過程中存在的啟動壓力梯度問題，可以在開采初期采用高注采比的注水方式，以達(dá)到促使地層壓力盡快恢復(fù)、油井生產(chǎn)能力不受影響的目的。針對較大的層間矛盾，采取早期分層注水，提高油田儲量動用程度，減緩含水上升速度[2]。

2.采取周期注水技術(shù)

針對油田儲層裂縫持續(xù)發(fā)育，油層的非均質(zhì)性嚴(yán)重、層間矛盾逐漸加大，油層動用狀況變差等問題，可以采用周期注水的技術(shù)來使流體在地層中不斷的進(jìn)行重新分布和層間交換，以達(dá)到促進(jìn)毛細(xì)管的滲吸力，增大注水波及系數(shù)和洗油效率的提升，實(shí)現(xiàn)提高最終采收率的目的。

3.開展壓膨松動技術(shù)的研究

壓脹松動技術(shù)是指在巖石受到不均勻的應(yīng)力作用時(shí)，巖石會產(chǎn)生“壓脹”的現(xiàn)象，導(dǎo)致巖石體積增加，使孔隙度和滲透率也隨之增加的技術(shù)。

4.開展爆燃技術(shù)研究

爆燃技術(shù)是指通過液體炸藥的爆燃使近井地帶可以形成不受地應(yīng)力控制的3-8條長度為25-50m的徑向裂縫，以此來達(dá)到主應(yīng)力降低對水力壓裂的影響。并通過適當(dāng)?shù)呐帕吭龃螅购罄m(xù)的水力裂縫沿著已經(jīng)形成的多條徑向裂縫向前延伸擴(kuò)展，最終形成水力壓裂主裂縫和填砂爆燃裂縫相結(jié)合的新裂縫系統(tǒng)[3]。

5.開展了微生物采油技術(shù)研究。

經(jīng)國內(nèi)外對低滲透油田的試驗(yàn)研究表明，利用微生物的自身分解和分解過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可以使原油的粘度降低，以達(dá)到提高原油流動系數(shù)和改變油與水界面的張力等作用，通過提高水驅(qū)的效率來提高油井的產(chǎn)量和最終采收率。近年來，通過大量的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)確定了最適宜使用的菌種，在此基礎(chǔ)上又先后進(jìn)行了微生物的吞吐實(shí)驗(yàn)以及使用微生物驅(qū)油的試驗(yàn)，目前，這兩項(xiàng)試驗(yàn)均取得了良好的效果。

結(jié)束語

綜上所述，要想加快低滲透油田的開發(fā)進(jìn)程、提高開采率，就必須盡快的實(shí)現(xiàn)開采技術(shù)上的創(chuàng)新、加快理論可行性研究。同時(shí)，在對低滲透油田開發(fā)注采井網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上要制定新的優(yōu)化策略，熟悉油田的地質(zhì)特征，不斷探索低滲透油田的開發(fā)規(guī)律。結(jié)合已有的開發(fā)技術(shù)，逐漸形成一套適應(yīng)我國低滲透油田開采特征的理論與技術(shù)體系，促使我國在低滲透油田的開采上取得更大的突破。

[1]李勇明，李新勇，郭建春，趙金洲，唐林.低滲透油藏注水開發(fā)采收率的正交試驗(yàn)分析研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2005(6).

[2]胡蓉蓉,喻高明,楊鐵梅.克拉瑪依油田八區(qū)裂縫性特低滲透油藏合理井網(wǎng)及轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)研究[J].石油地質(zhì)與工程,2010(5).

[3]韓洪寶,程林松,儀曉玲,李濤,張懷光.長慶特低滲透油田注采調(diào)控技術(shù)對策及數(shù)值模擬研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2003(5).