我国低渗透油气资源开发中的问题和技术需求

在系统分析低渗透油气资源的储层特征、伤害机理、流动规律的条件下,提出了一套开发低渗透油气资源的技术框架,重点讨论了低渗透储层的钻开储层技术与完井技术;对合理井网设计、增产改造、驱替开采等技术领域,也结合国外资料进行了初步分析。     

低渗透油层的改造技术

随着低渗透储层勘探储量的不断增加,近些年来,低渗透油藏开发技术有了长足的进步,而在不同的油田及区块,低渗透油藏又各具特点,开发技术越来越为人们所重视。压裂改造是改善低渗透储层物性的比较有效的方法,对于不同的井层,应使用不同的压裂工艺。对于低渗透储层而言储层保护尤为重要。     

前置酸压裂技术在低渗透油田中的研究与应用

鄂尔多斯盆地石油开发已步入攻坚啃硬阶段,随着石油勘探开发的不断深入,油田增储上产速度不断加快,致密储层资源量所占比例越来越大。对于采取常规水力压裂改造后的油井,日产量偏低、稳产期短。前置酸压裂技术可以改善井筒、裂缝与地层之间的渗流条件,达到提高单井产量的目的,是油田油井储层改造的新技术。为了证明前置酸压裂技术的增产效果,在靖边油田选取了三口长6储层试验井,并进行了现场试验,实验结果表明该技术可以在低渗透油田中应用且增产效果明显。     

粘土矿物在油田保护中的潜在危害

文章系统地分析了储层中常见粘土矿物的结构、构造及其性质，描述了这些粘土矿物在储层中的产出状态，论述了它们在多种油田改造措施中造成储层伤害的共性与特殊性，详细分析了各自的伤害机理，并提出了油田储层保护的措施。     

关于对低渗透油田压裂工艺技术的研究

低渗透油田资源丰富,分布广,而流体渗透能力差,产量低。能源需求的增加和勘探技术的发展,低渗透油田的作用日益明显。采取好的措施,通过压裂工艺改善地层渗透性,增强油层近井地带的渗流能力,进而提高油田的产油数量,提高低渗透油田的开发效果,成了油田重要的发展方向。低渗透油田通过重复压裂改造技术能提高油田的采收率和单井的产量。     

低渗透储层注水用粘土稳定剂室内实验研究

本文针对低渗透强水敏性油田储层的特点选择了8种不同类型的粘土稳定剂，开展了粘土稳定剂优选实验。通过实验得出中、低相对分子质量的粘土稳定剂与储层流体配伍性良好，防膨性能好，溶失率、岩芯渗透伤害率较低，为现场注水开发试验提供了理论依据。     

低渗透油藏毛管压力曲线特征分析及应用

我国低渗透油田的储量在探明未动用的地质储量中占有较大的比例。深入研究该类储层的孔隙结构特征对低渗透油层的渗流机理研究及对低渗透油田的合理开发具有重要实际指导意义。通过对低渗透油藏毛管压力曲线的定性特征和定量特征参数分析,发现该类油藏毛管压力曲线符合双曲线变化规律,引用油田压汞法所测得的毛管压力数据,对毛管压力曲线进行双曲线拟合,得到了良好的效果以及有关储层孔隙结构的特征参数。由此可知,低渗透储层具有pd和pc50高、r50小等特点。     

低渗透砂岩压裂层位优选的测井评价模型

典型的低渗透砂岩储层具有非均质性严重、储层产能受岩性和物性因素影响较大、自然产能相对较低等特点,需要对储层进行改造才能见到较好的效果。水力压裂是低渗透储层增产的有效手段,选井选层直接影响压裂效果,目前油田主要依靠经验选择施工井层,不能保证压裂后获得很好的增产效果。利用测井资料处理分析得到低渗透砂岩储层产能评价的关键参数,可以有效地开展低渗透储层压裂产能预测与层位优选,评价产能改造潜力,指导酸化压裂层位的选取和施工,提高油藏开发效益。利用测井、岩芯及测试等资料,从低渗透砂岩储层的岩石矿物、粘土矿物、钙质胶结物、微观孔隙结构等方面入手,分析了影响低渗透砂岩产能的储层因素,构建了储层精细评价和产能预测的测井优化模型,确定了低渗透砂岩储层压裂层位优选标准和图版,最终实现了对压裂优选层位的分级划分。     

注入水对敖南低渗透油田储层渗透率的影响

确定了敖南油田储层的水敏系数在0.20—0.50之间,具有中-强水敏性;岩心实验表明:注入水对敖南油田低渗透岩心产生持续的伤害,伤害率小于20%。注入水中悬浮颗粒粒径对地层渗透率产生影响。当粒径小于2.0μm时,渗透率下降小于10%。     

低渗透油田精细油藏描述研究进展

从国内外研究现状入手,详细介绍了目前低渗透油田精细油藏描述研究的现状,对比了国内外相关研究的差异。认为低渗透储层的渗透率在(0. 1～50)×10~(-3)μm~2。结合研究实践,总结了低渗透油田精细油藏描述研究的5个关键问题,即多方法单砂体精细预测和刻画、多信息裂缝表征、储层微观孔隙结构研究、低渗透储层流动单元分类、低渗透储层保护技术等。同时指出了低渗透油田精细油藏描述5个方向的发展趋势:微构造描述;储层成岩作用等地质成因分析;对低渗透油田注CO_2及氮气或注聚合物采油等机理进行相关实验研究;在低油价背景下精细油藏描述加强经济有效性评价,保证精细油藏描述研究成果在开发调整方案、老油田滚动扩边等生产实践中能够顺利应用;精细油藏描述中为水平井设计及其他工程措施的实施开展的相关基础研究。     

关于高效开发低渗透油藏问题探讨

低渗透油藏一般具有储层渗透率低、丰度低、单井产能低的特点。大庆油田低渗透油田主要包括朝阳沟、头台、榆树林、双城、肇源、宋芳屯、永乐、齐家等油田。低渗透油田如何高效开发？这是大庆油田持续稳产必须面对的问题。本文针对低渗透油藏开发存在的问题进行了分析,并提出低渗透油藏高效开发的技术措施,最后对低渗透油田开发前景予以展望。     

硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏水敏性伤害的微观机理

为准确认识江汉油田硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏压裂过程中水敏性伤害的原因,结合储层地质资料,并通过原位扫描电镜、X射线衍射、薄片分析等方法对目标油藏进行储层伤害微观机理研究.结果表明:储层中作为胶结物的硬石膏导致的水化膨胀和溶解再沉淀,砂粒脱落是引起压裂过程中水敏伤害的主要原因.因此可以在压裂液中加入合适的阻垢剂,防治石膏引起的储层伤害问题.     

低渗透储层水锁伤害机理核磁共振实验研究

客观准确地评价低渗透储层的水锁伤害是入井流体优选、增产改造措施和水锁防治解除措施合理运用的基础.对孔隙介质中水的赋存状态、储层伤害原因、黏土吸水伤害和水锁伤害微观机理进行了深入分析;利用低磁场核磁共振T2谱技术,结合常规流动实验手段,对同一性质岩心开展了黏土吸水伤害和水锁伤害实验,提出了水锁伤害核磁共振实验评价方法.通过实验,准确给出了水锁伤害程度;建立了束缚水增加量与黏土吸水伤害程度、可动水相滞留量与水锁伤害程度之间的对应关系;从而对引起水锁伤害的原因做出更精确的判断,实现了对水锁伤害的客观评价.     

低渗透油层注水开发的层间突进研究

低渗透油田层启动压力梯度注水开发应根据储层物性和油水前缘来合理划分层序 ,制定方案更为有效 .针对渗透油层的储层特性 ,利用低渗透储层的渗流理论 ,研究低渗油层注水开发层间突进 ,推导出适合低渗油层注水开发时水驱油的前缘公式 ,并利用推导的公式进行油田实例计算 .结果表明 ,在低渗透油田的开发计算中 ,须考虑低渗透油田储层特性的影响 ,否则会引起较大误差 .得出 ,当启动压力梯度越大时 ,考虑启动压力梯度算出的水驱前缘要远小于不考虑启动压力梯度算出的水驱前缘的结论 .由此给出油田合理开发层系     

低渗透油田超前注水增产机理研究

超前注水在低渗透油田开发实践中,相对于同步注水和滞后注水,已显示出其优越性,但目前在超前注水增产机理方面的研究还不够深入.在前人研究基础上,针对不同类型低渗透储层特性,推导出超前注水相关的一些经验公式和理论模型.从推导出的理论模型可以看出,超前注水可以增加低渗透储层驱替压力梯度,降低初期含水,提高单井产量和降低油田产量递减率.研究结果可为低渗透油田超前注水技术提供理论指导.     

尼日尔油田储层保护钻井液技术研究

分析了尼日尔油田某区块储层特征,确定了固相颗粒伤害、黏土矿物遇水分散、膨胀以及碱敏为造成储层渗透率下降的损害机理。根据储层保护的要求,在原有KCl聚合物钻井液的基础上,形成了理想充填钻井液和低伤害钻井液二套储层保护方案。实验结果表明:理想充填钻井液和低伤害钻井液的暂堵率、抑制性和p H值均能符合储层保护要求,油溶后钻井液的渗透率恢复值均在90%以上,经过酸溶和生物降解后,理想充填钻井液和低伤害钻井液的渗透率恢复值均超过100%。对现场使用KCl聚合物钻井液钻完井的表皮系数统计结果显示,平均表皮系数为6.25,理想充填钻井液和低伤害钻井液的储层保护效果应具有良好的现场储层保护效果。     

我国复杂砂岩储层酸化改造关键技术及成功案例分析

我国一大批复杂难动用砂岩储层酸化改造面临重大技术挑战。针对高温深井砂岩储层研制出具有良好的缓速、缓蚀、抑制二次沉淀性能的新型多氢酸体系;针对我国海上高孔、高渗、多层系、非均质性强砂岩储层提出了一套简便、有效、可操作性强的酸液分流技术,并研制出了分流效果好、对地层无伤害的高效化学分流剂;针对致密～超致密、异常高压储层实施水力压裂存在压开困难,对地层造成二次伤害等问题提出前置酸压裂技术,改善压裂效果;针对复杂岩性底水砂岩储层,大胆提出采用一种新的平衡闭合酸压技术,对传统酸化增产理论中砂岩油藏不适合酸压的观念提出了挑战;针对复杂流体(凝析气藏)砂岩储层提出"酸+醇+醚"组合酸液技术,有效防止水锁、促进酸液返排。各项关键技术在我国陆地和海上油田得到成功应用,以我国各代表性油田的复杂砂岩储层特征及酸化改造面临的主要技术难点为切入点,提出各项关键技术,并进行了成功案例分析。     

灰色关联分析在大庆外围油田储层评价中的应用

大庆外围油田储层为低渗透、非均质性强、伴有裂缝发育的储层,因而其储层评价是一个复杂的、多重因素参与的评价过程.利用灰色关联分析对10个储层地质和开发参数进行定量评价,确定权重系数和综合评价招标,从综合的角度分析各个参与评价的参数,确定了适合低渗透裂缝储层特征的定量分类方法,可以有效指导低渗透油田的开发调整.     

低渗透砂岩储层低伤害缓速酸研究与应用

由于煤层发育、软地层等原因使压裂技术尚未突破。针对宝浪油田低孔、低渗—特低渗储层岩屑含量高、孔隙中充填物含量多、孔喉半径小、通道中杂质含量高的地质特点和对酸化技术要求,研究出了一种新型低伤害缓速酸实现深部酸化。该酸液具有对岩石溶蚀能力强、缓速性能好、表面张力低、防乳破乳率高、易返排的特点。在宝浪油田应用中取得好的增产效果,为低渗透砂岩油气藏开发提供了技术支撑。     

特低渗透油田非线性渗流模型下井网产量

针对低渗透、低丰度储层难以有效开发动用的难题,以五点井网为例,推导基于非线性渗流条件下的井网产量计算公式,在忽略非线性项时,即为达西渗流,用该方法得到的产量与达西模型的误差在0.5%以内,验证了方法的正确性,可作为低渗透油田井网优化设计方法。将动用系数作为衡量低渗透储层动用程度的指标,为井网优化设计提供参考。并以某低渗透油田区块为例,考察了井距、注采压差与油井产量和动用系数之间的关系。研究结果表明,由于低渗透油田非线性渗流的存在,井距越大,由于克服非线性渗流所消耗的压力越多,动用系数越低,在某低渗透油田区块目前300 m井距下很难建立有效的驱动体系。