简述低渗透油藏开发业务流程
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低渗透油藏开发业务流程
自己的神
(长江大学软件工程石油应用方向荆州434023)
摘要:低渗透油藏作为一种重要的非常规油藏,正逐渐成为我国油田开发的主体,其原油产量占国内总产量比例逐年上升。本文简要介绍了我国低渗透油藏的特点,并结合低渗透油藏具体地质、开发特征重点介绍了低渗透油藏开发流程,最后结合我国低渗透油藏具体特征介绍了几点改善低渗透油藏开发的思路。旨在通过本文增强油田现场工做人员、为低渗透油田开采服务的人员、及油田开发初级学习者对低渗透油田开发流程的认识。
关键词:低渗透油藏开发;业务流程
随着我国现代化建设的快速发展,作为重要能源物质和化工原料的石油在国计民生中扮演越来越重要的角色。我国的石油资源比较丰富,石油资源总量排名世界第八,但人均占有量少,国内的石油供给已不能满足经济发展的需求。在巨大的石油需求驱动下,我国对石油勘探和开发的投入逐渐增大,油田的勘探和开发程度也得到很大提高。
国内的油田大多数已投入生产多年,产能高的油藏已进入开发中后期。在这种背景下,特殊油藏的开发显得越来越重要,低渗透油藏在我国原油供给中扮演越来越重要的角色。在探明未动用石油地质储量中,低渗透储量所占比例高达60%以上。我国陆地发现并探明的低渗透油藏共300个,地质储量占40亿吨,广泛分布于全国已勘探开发的21个油区,其中新疆地区最多,其次依次为大庆、胜利、吉林、辽河、大港、中原、延长、长庆、吐哈、华北等油田[1]。最近20年来,低渗透油气产量持续增长,其在产量中的地位越来越重要。2008年,中国低渗透原油产量0. 71 ×108 t (包括低渗透稠油),占全国总产量的37. 6 %。低渗透产量比例逐年上升,近三年分别为34. 8 % , 36 % ,37. 6 %。低渗透资源在油气田开发中的地位越来越重要,正在成为开发的主体[2]。因此认识我国低渗透油藏的特点、了解低渗透油藏开发的业务流程和渗透油藏开发的前景对于石油相关专业学生具有重要意义。
1我国低渗透油藏的特点
低渗透油藏是指渗透率比较低的油藏。世界上对低渗透油藏并没有明确的定义,不同国
家根据本国的石油资源状况以及油藏开发的工艺技术水平来确定低渗透油藏的标准,各个国家之间变化较大。同一个国家也会根据本国石油石油资源的变化及认识程度的提高,不断完善低渗透油藏的概念及界定标准。目前,在我国石油行业中,一般将低渗透砂岩储层分为低渗透(渗透率50~10mD)、特低渗透(渗透率10~1mD )、超低渗透(渗透率1~0. 1mD)储层[3]。
沉积作用是形成低渗透储层最基本的因素,成岩作用早期的压实、压溶及胶结作用也对低渗透储层的形成起到决定性的作用。目前低渗透储层的岩石类型包括砂岩、粉砂岩、砂质碳酸岩、灰岩、白云岩以及白垩等,但主要以致密砂岩储层为主[4]。低渗透油藏因其低渗透的特点,决定了在其开采过程中会遇到很多困难。主要表现在以下几个方面[5]:○1储集层连续性差,采收率与井网密度密切。○2存在“启动生产压差”现象,渗流阻力和压力消耗大。○3油田见水后采液和采油指数急剧下降。○4低渗透油藏裂缝发育,注入水沿裂缝窜进严重。目前我国低渗透油田的采收率较低,与发达国家存在一定的距离。
2 低渗透油藏开发流程
油气田的开发流程分为油气田评价、油气田开发方案编制、油气田产能建设及油气田开发过程中的动态管理。低渗透油藏作为一种特殊的油气藏,其开发过程与一般的油藏存在较大差异。本文将结合低渗透的特点,介绍低渗透油藏的开发流程。
2.1低渗透油气藏的评价
油藏的评价是油田开发的前期准备工作。经过前期的勘探,发现含油构造或者有利的圈闭后,进一步进行详探,全面认识油藏并初步计算油藏储量。然后在油田区块内,选取具有代表性的生产试验区进行开发实验,进一步认识油田的静态和动态规律,指导油田投入全面开发。油气藏评价阶段的主要任务有部署和完成开发地震、评价井(含开发资料井)钻井、取心、录井、测井和试油;试采、室内开发试验、矿场先导试验(对于大型、特殊类型和开发难度大的油气藏);油气田开发概念设计等。
低渗透油藏的产能和采收率普遍较低,所以开发低渗透油田成功与否的关键在于井网密度的选择。在低渗透油气藏评价阶段,要优先选择油气富集程度较高的油藏进行先导试验,选取合适的井网密度。
2.2低渗透油藏开发方案的编制
在油气藏评价阶段确定了油气藏探明储量并做好开发方案编制的准备后,即进入油气田开发方案编制阶段。油田开发方案是油田建设的蓝图,也是油田进行生产建设的依据。油田开发方案应包括各项开发指标、油田的开发资料及具体的开发方式。具体内容如下[6]:○1油田地质情况;○2流体物性○3储量计算○4油田开发原则○5油藏驱动类型○6油藏温度压力系统○7
10油气水的地面集开发层系、井网、注采方式、注采系统○8钻井及完井工程○9采油工艺技术○
13实施要求。
输和处理○11开采指标○
12经济分析○
影响低渗透油藏开发效果最主要的因素是渗透率,其次是天然能量和埋藏深度【7】。在制定低渗透油藏开发方案时,应充分考虑到低渗透油藏的基本地质特征及开发特征。低渗透油
田在开发中主要表现为如下特征:自然产能低,生产压差大,压裂后产量大幅度增加;注水井吸水能力低,启动压力和注水压力高;依靠自然能量开采,压力和产量快速下降;见水后采油指数下降迅速,稳产难度大;作为常见的裂缝性低渗透油藏,注水井吸水能力强,易发生水窜现象。
2.3低渗透油田产能建设
油气田开发方案经批准,并被列入产能建设项目后,油田开发正式进人产能建设阶段。产能建设按开发方案进行整体建设,完成开发井钻井、完井、测井和测试;进一步深人研究油气藏静态、动态地质特征,修正和完善静态地质模型;编制射孔方案;部署静、动态监测系统;进行投产、投注等。
低渗透油藏因其低渗透的特性,在进行产能建设时应采取整体部署,分批实施,及时调整的原则。优先选取富集区块开发。同时部分油井在开发初期不压裂就没有自然产能。因此水力压力技术在低渗透油田开发过程中广泛应用。对于低渗透油藏开发,总体优化压裂技术已发展成为一种比较成熟的压裂工艺技术,在内外油田得到普遍推广。低渗透油田的开发往往需要提供压力,目前普遍采用的手段是注气和注水。注气分为主天然气和空气,注天然气开采低渗透油田的最终采收率最高但往往气源不足,注空气开采虽然最终采收率不高但气源充足也能收获不错效益,但是注气开发地面管线复杂且一次投产较大,所以在我国油田使用较少。注气开采低渗透油藏在我国得到大范围的推广。超前注水最终采收率最高,早期注水次之,晚期注水最差。
因为低渗透油田的最终采收率普遍较低且风险较大,因此开发层系及井网密度的选择是低渗透油藏开发的关键。开发者要根据开发方案的原则,选取合理的开发层系布置合适的井网密度。根据我国实际资料归纳出来的经验公式计算,低渗透油田井网密度为5口/km2,时,采收率为5.3%,井网密度加大到20口/km2,采收率可以达到24.2%【8】。当然,也不是说井网密度越大越好,还是要根据油田实际情况,以达到较高油层连通程度和水驱控制程度,较高的采收率和较好的开发效果的原则,同时还要保持较好的经济效益。因此井网密度的选择往往介于经济效益最佳与产能最佳之间。
2.4低渗透油田的动态管理
油气田产能建设项目建成投产后,即进入全面生产阶段,实施油气田开发过程管理。油气田开发过程是一个长期的过程,由不同开发阶段组成。各个开发阶段既有其自身特定的任务,又有相互交叉的任务。因此,将开发过程管理分成两个过程:
前期开发过程管理实现开发方案指标和油气藏调控指标。其主要任务是实现开发方案确定的技术经济指标和油气藏经营管理目标、开展油气藏静、动态监测和阶段性油气藏精细描述,可采储量标定,搞好油气田注采调整和综合治理,实现油气藏调控指标。
中、后期开发过程管理的主要任务是开发调整和提高采收率。油气田进人中、后期开发阶段,开发调整和提高原油采收率成为改善开发效果的根本决策。油气田开发调整的主要任务是:分析层系、井网、注水方式、采油工程和地面建设工程的适应性,探明储量复算、可