淺析低滲透油藏開發(fā)效果影響因素

摘要：我國目前已探明的石油儲量當(dāng)中，低滲透油藏占總儲量的比例高達60%以上，成為最主要的油藏類型。由于低滲透油藏的滲透率較低，儲層易變形，開發(fā)難度較大，以往未能得到有效開發(fā)。如何能夠有效開發(fā)低滲透油藏，將成為未來我國石油行業(yè)的重要問題。本文首先分析低滲透油藏的基本特征，然后探討影響低滲透油藏開發(fā)效果的主要因素。

關(guān)鍵詞：低滲透油藏;開發(fā)效果;注水替油

石油是社會經(jīng)濟發(fā)展運行的一項重要資源，目前我國存在嚴重的石油供需矛盾問題。我國目前已探明的石油儲量當(dāng)中，低滲透油藏占總儲量的比例高達60%以上，成為最主要的油藏類型。我國低滲透油藏在新疆地區(qū)儲量最多，其次為東北地區(qū)。由于低滲透油藏的滲透率較低，儲層易變形，開發(fā)難度較大，以往未能得到有效開發(fā)。

當(dāng)前我國已探明的可開采石油資源已經(jīng)開采過半，如何能夠有效開發(fā)低滲透油藏，將成為未來我國石油行業(yè)的重要問題。本文首先分析低滲透油藏的基本特征，然后探討影響低滲透油藏開發(fā)效果的主要因素。

一、低滲透油藏的基本特征

低滲透油藏的儲層性質(zhì)和儲層流體的滲流特性都不同于常規(guī)油田，地應(yīng)力系統(tǒng)的變化也容易導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形，這導(dǎo)致低滲透油藏的開發(fā)特征和規(guī)律不同于常規(guī)油田。低滲透油田的儲集體大部分為砂巖儲集體，由于成巖作用的影響，巖石中的孔隙和喉道比較細小，束縛水的飽和度高，表現(xiàn)出顯著的非均勻性，裂縫發(fā)育較多，體現(xiàn)雙重介質(zhì)特點。在開發(fā)過程中，儲層壓力快速下降，導(dǎo)致部分天然微裂縫被封閉，造成儲層滲透率降低，油井的產(chǎn)業(yè)量和產(chǎn)油量都出現(xiàn)降低。此時即使將地層壓力重新恢復(fù)至原始壓力，已經(jīng)閉合的裂縫也無法重新打開，儲層滲透率也不可能恢復(fù)至初始水平。因此低滲透油藏的后期開發(fā)效果相對較差。[1]此外，低滲透油田所在地區(qū)自然環(huán)境普遍比較脆弱，開采過程中的環(huán)境保護問題也必須得到重視。

二、影響低滲透油藏開發(fā)效果的主要因素

目前低滲透油藏的開發(fā)主要使用水力壓裂和注水替油的方法。水力壓裂技術(shù)從1947年開始在美國得到使用，至今已發(fā)展為高液量、高排放的整體壓裂技術(shù)，相關(guān)技術(shù)已十分成熟。[2]后期注水替油的效果則受到多種因素影響。

（一）孔隙結(jié)構(gòu)

孔隙結(jié)構(gòu)指的是巖石內(nèi)部的孔隙與喉道大小、類型、分布與相互之間的連通關(guān)系，孔隙和喉道的半徑直接影響到儲層滲透率的大小。低滲透油藏的儲層孔徑與孔隙和喉道壁上流體的吸附滯留層厚度相差不大，因此，吸附滯留層中的流體會流入孔隙和喉道當(dāng)中。吸附滯留層中的流體一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，只有當(dāng)壓力梯度形成時，這類流體才會進行流動。若壓力梯度未能達到儲層流體流動所需要的梯度值，就會導(dǎo)致壓力不能驅(qū)動流體。通常來說，孔隙和喉道的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流體的非均勻性就越顯著，油藏的開發(fā)效果也就越差。若儲層孔徑過小，也將導(dǎo)致儲層流體流動所需的壓力梯度值較大，同樣會影響開發(fā)效果。

（二）夾層頻率

低滲透儲層的夾層中含有中高滲透厚油層，相對容易開發(fā)。若夾層頻率適當(dāng)時，可將油層水洗的厚度增加，以提高開采量;但如果夾層過多，厚砂體會被分割為許多薄砂體，儲層中的流體流動受到阻礙，注水之后難以有效控制儲層流體的運動，從而導(dǎo)致產(chǎn)出量偏低。

（三）砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)

低滲透油藏中，砂體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了流體滲流場，即使砂體結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化很小，也會使流體滲透場受到非常大的影響。相對于中高滲透儲層來說，低滲透油藏的河道砂體切割界面對流體運動產(chǎn)生的阻礙作用更大，內(nèi)部非滲透層也會對流體運動形成阻礙。同一小層內(nèi)不同期次形成的單砂體之間存在縱向不滲透隔離層，導(dǎo)致部分單砂體出現(xiàn)主采關(guān)系不匹配的現(xiàn)象。河道切割界面上出現(xiàn)泥瀝層，會導(dǎo)致界面的滲透率降低，影響到低滲透儲層兩側(cè)的砂體，使之連通性下降，情況嚴重時甚至?xí)耆ヂ?lián)連通性。此外，相同砂體中的沉積相帶發(fā)生改變，也會使低滲透儲層兩側(cè)相帶間的連通性降低，情況嚴重時也會造成完全失去連通性。

（四）滲流特性

低滲透油藏的滲流特性不符合達西滲流定律，其滲流特征曲線以臨界點為界，可以分成擬線性段與非線性段。開采進入非線性段后，壓力梯度值處于相對較低的水平，此時只有較大的孔隙中才會發(fā)生流體流動，隨著壓力梯度值不斷上升，一些小型孔隙當(dāng)中的流體也得到了足夠大的壓力，開始發(fā)生流動。壓力梯度值越大，就能夠驅(qū)動越多的儲層流體，從而得到更高的產(chǎn)出量。如果壓力梯度值達到臨界點，孔隙中所有的可流動流體都會發(fā)生流動，此時如果壓力梯度值繼續(xù)增加，油田的產(chǎn)出量還可以進一步增長。

（五）賈敏效應(yīng)

賈敏效應(yīng)又稱氣阻效應(yīng)，是指油滴和氣泡經(jīng)過孔喉窄口的時候，形成附加阻力，一些油段或水段在經(jīng)過孔喉時，受附加阻力作用將停留在孔喉當(dāng)中。由于低滲透油藏的儲層孔徑很小，造成孔隙和喉道半徑偏小，導(dǎo)致賈敏效應(yīng)特別突出?？讖胶涂紫对叫r，滯留在孔喉中的油、水就越多，造成油井的產(chǎn)液量和產(chǎn)油量偏低，從而影響開發(fā)效果。

（六）壓敏效應(yīng)

低滲透油藏儲層中還容易出現(xiàn)壓敏效應(yīng)。在開采油田開發(fā)過程中，地層壓力受開采影響逐漸減小，導(dǎo)致巖石有效壓力增大，當(dāng)圍限壓力過大的時候，儲層中的孔喉形狀會發(fā)生變化，孔喉受壓力影響變長、變細，但孔隙度不受影響。這將導(dǎo)致儲層滲透率快速降低，并且無法恢復(fù)到開采之間的原始滲透率。此時油田產(chǎn)量會劇烈下降，開發(fā)效果受到影響。[3]

三、結(jié)語

低滲透油藏在我國石油資源中占據(jù)相當(dāng)大的比例，其孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連通性低，滲流性質(zhì)特殊，儲層壓力下降快，開采難度大，長期以來未能得到有效開發(fā)。我國目前石油供應(yīng)日趨緊張，應(yīng)當(dāng)更加重視低滲透油藏的開發(fā)技術(shù)研究，以應(yīng)對各方面的不利影響。例如連通性較低的問題，可以通過設(shè)置水平井網(wǎng)的方法進行開發(fā)。針對流體非均勻性較強的問題，可以采用周期性注水的方法，使壓力重新分布，從而得到改善。未來還應(yīng)大力發(fā)展二氧化碳驅(qū)油等新型開采方法，以進一步提高采收率。[4]

參考文獻

[1]何勇明.低滲透油藏滲流機理及應(yīng)用[M].北京：地質(zhì)出版社，2014.

[2]吳亞紅，羅明良，溫慶志.低滲透油藏整體壓裂技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2012.

[3]王曉輝，王衛(wèi)忠，楊傳奇，陳世海.低滲透油藏開發(fā)效果影響因素分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（02）：48-49.

[4]王香增.低滲透砂巖油藏二氧化碳驅(qū)油技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2017.

作者簡介：

陸曉鋒（1985-）男，碩士，現(xiàn)從事油藏開發(fā)方面的研究工作