探讨低渗透油藏高效开发配套技术

探讨低渗透油藏高效开发配套技术

摘要：低渗透油藏开发初期大部分油井都实施了压裂投产，取得了较好的生产效果，然而随着开发时间的延长，由于人工裂缝闭合，加上前期注入水质不合格，地层堵塞伤害严重，注水井欠注，注水效率低，地层能量下降大，导致油井产量低，注采矛盾突出，开发效果不理想。针对以上问题，开展高压注水、酸化解堵增注、水力压裂、小泵深抽和井网加密等配套技术的研究和集成应用，为油藏开发提供了强力的技术支撑，实现低渗透油藏的高效开发。

关键词：低渗透油藏；启动压力梯度；井网加密；高效开发

中图分类号：tu834.8+34

前言

纯梁采油厂所管油田处东营凹陷边缘，构造复杂、油藏类型多、储层岩型复杂，渗透率差异大，尤其是纯化、梁家楼主力老油田，经过几十年的开发，地下矛盾日益激化，原油自然递减幅度加大，产量曾一度呈现大幅度下滑趋势。其中：梁家楼油田1971年投入开发，自1991年开始进入特高含水开发阶段。近年来，针对梁家楼油田不同区块存在的问题及开发中暴露出的不同矛盾，突出科技在原油稳产与上产过程中的主导地位，依靠科技寻找储量，深挖老油田上产潜力。新区按照“新老结合、深浅兼顾、抓整拾零”的工作思路，充分运用三维地震精细解释、约束反演、储层综合分析评价等技术成果，保持储采平衡，为实现稳产和上产奠定了物质基础。老区借助油藏精细描述技术，精细油藏研究，不断加深地下油水变

换规律和剩余油分布规律的认识。运用“三分”、调堵等技术，加强攻欠增注和精细注采调整工作化解油水矛盾，自然递减率保持了较低水平。同时针对开发中存在的高、低、稠、小、蜡、砂等难题，加强相应技术工艺的攻关研究和引进消化吸收工作，推广应用系列科技工艺技术，实现梁家楼油田特高含水期的良性开发。

1 合理布置井网

（1）古裂缝分布规律研究。通过岩心分析法、镜下统计法、各种测井方法、地震方法、动态分析法，对裂缝进行识别；通过地质类比法、物理模拟、构造应力场模拟、有限变形法、岩层曲率法对裂缝进行预测；从而找出裂缝的分布规律。（2）地应力研究。通过井壁崩落法、声速法、水力压裂法、井斜统计法、声发射法进行单井地应力计算、地应力模拟、现今地应力分布规律。（3）研究压裂造缝延展方向。压裂裂缝的一部分是追踪天然裂缝形成，一部分是岩石产生新生裂缝形成，走向与现今应力场最大主应力方向平行，最好能形成水平裂缝，已提高泻油面积，增加油井产+能。（4）数值模拟优化井网部署。建立数学模型，优化井网部署，提高低渗透油藏开发的经济效益。

2 合理注水时机

研究表明，低渗透性油藏除实施必要的整体压裂措施外，及时注水补充能量也很关键。因为随着低渗透油层的开发，人工裂缝和天然微裂缝将随地层压力的下降而闭合，而这种裂缝的闭合可能是永久性的，油井产量下降后难以复产。油田对低渗透油藏，一般都先

钻注水井，先排液，或者不排液同步投产、投注，把地层压力下降造成的不利影响降到最低程度，使油井生产能力可以保持在原始水平的80%左右。当边水不活跃，天然能量补给不足，每采出1%地质储量，地层压力下降4.75mpa。因此整体开发过程中，基本上保证了注水井与采油井同步进行。

3 高压注水技术

（1）注水压力的确定。油藏储层物性差，渗透率低，孔隙小、喉道细。受毛管力、贾敏效应等因素影响，液流阻力大，其渗流规律不符达西定律，只有注入压力大于孔道中启动压力梯度时，液体才会在储层中流动。因此，低渗透油藏注水压力高，常压注水不能满足油藏开发要求。由⑴式确定注水井最大井口注入压力，通过泵站、管网技术升级改造，系统全面升压，实现断块整体高压注水。为降低单井能耗，提高注水系统效率，根据油藏不同区域储层物性的差异，确定相应级别的注水压力：油层厚度大，渗透性较高，系统最高注水压力设置为28mpa；油层物性次之，系统注水压力定为35mpa；西区渗透性最差，泵站注水压力提高到40mpa。（2）高压注水管柱。为避免高压注水导致套损现象发生，设计应用了锚定补偿式注水管柱，管柱由上而下依次为：油管+补偿器+水力锚+y341封隔器；该管柱不仅具有保护油层以上套管，实现无套压注水的功能，还具有不动管柱反洗井，改善管柱受力条件，有效提高管柱使用寿命等优点。通过整体高压注水及其配套管柱的开发应用，有效提高了单井注水能力，使得90%的注水井日注量达到了配注要求，地层

能量得到补充，夯实油藏稳产基础。

4 选择压裂工艺

目前压裂技术已经趋于成熟，广泛应用于油藏的开发的各个方面：稠油，防砂，清

除污染。压裂在低渗开发中非常重要，能使油井压裂后，其流动模式发生改变，形成地层

深部以线性流流入裂缝，在裂缝内线性流入井筒，形成双线性流动模式，大大降低了径向流

的压降。在开发低渗油藏时，要充分运用复合压裂技术，在油水井进行高能气体压裂，使其

在近井地带形成不受地应力控制的径向网状多裂缝体系，随后对其普通的水力压裂，在已形

成的微裂缝引导下，一次加砂压裂形成多个支撑裂缝。这项技术可大大减小流体在井筒周围

的附加阻力，使地层的油气渗流状况大为改观，从而增加产量。采取压裂改造措施，能明显提高油井产量。低渗透油藏自然产能较低，一般达不到工业油流标准，必须进行压裂改造才能进行有效的工业开发。因而，压裂开发技术是低渗透油田开发的关键技术措施。目前张琪等提出的“整体压裂”优化设计技术是世界近期水力压裂工艺的一个重要发展，它已不再是一般单井增产增注方法，而是油田总体开发方案中的一个重要组成部分。尤其是低渗透藏的开

发，整体压裂方案显得非常重要。如果区块在投产或投注之前不

压裂，注水井由于渗透率低使得能量传播慢，造成局部地层压力过高而注不进水，而生产井由于得不到能量补充，造成井点周围地层压力过低而产不出油。因此开发井在投产或投注之前必须压裂。

5 推广小泵深抽工艺

渗透油藏由于启动压力梯度的存在，液流阻力大，渗流速度慢，油藏能量难以释放。要充分发挥油井潜力，提高单井产量，根据油井流入动态ipr曲线，必须放大生产压差。为此，对供液能力较弱，尤其是注采对应不明显以及位于构造边部、物性差、液面深的井，加深泵挂。视储层供液能力以及井下技术状况，利用高强度玻璃钢杆、钢质连续杆，将d38mm、d44mm等小排量泵下至1800～2600m，地面采用12型皮带式抽油机，采用长冲程慢冲次生产。依据功图液面资料，适时调整优化生产参数，协调好供排关系，提高机采系统效率。对井斜引起的管杆偏磨严重井，实施陀螺仪测井，确定偏磨井段，再综合应用防磨杆、抗磨副、滚轮扶正器以及旋转井口，有效解决管杆偏磨问题。

参考文献：

1 李阳.低渗透砂岩油藏储集层建模研究[j]，石油勘探与开发.2004