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1、第16卷第3期大庆石油地质与开发Vol116,No.31997年9月P1G1O1D1D1SEPT.,1997低渗透油田开发概论李道品(中国石油天然气总公司咨询中心)摘要本文对影响低渗透油田开发效果的主要因素,提高油井产量、改善开发效果的主要技术措施和减少投资、降低成本的主要途径,进行了简要论述。主题词低渗透油田开发效果技术措施作者简介李道品,男,1933年生,1954年毕业于西北大学石油地质专业,教授级高级工程师,从事油藏工程研究和管理工作,地址:(100724)北京市766信箱中国石油天然气总公司。-32在全国陆上动用的石油地质储量中,低渗透油层(<50
2、×10μm)储量占11%左右;在探明未动用的石油地质储量中,低渗透油层储量占50%以上;而在近几年探明的石油地质储量4中,低渗透油层储量占60%以上。例如:1990年探明低渗透油层地质储量21214×10t,占当4年总探明储量的45.9%;1995年探明低渗透油层地质储量增加到30796×10t,占当年总探明储量的比例高达72.7%。从上述数据可以看出,开发好低渗透油田对我国石油工业今后的持续稳定发展有着十分重要的意义。由于低渗透油田的客观地质特点(主要是生产能力低),造成了开发过程中的诸多突出矛盾。在诸多矛盾中开发技术需要和经济效益要求这一对矛盾是主要矛
3、盾,即从开发好低渗透油田出发,需要较多的技术和资金投入,如钻井和注水等,而投入较多,又会降低经济效益,甚至没有效益。在这一对矛盾中,技术措施又是矛盾的主要方面。因为技术措施的恰当、正确与否,直接影响着经济效益的高低与好坏。我们认为,需要以辩证的思想方法和观点来分析、认识这种矛盾,以开拓、进取的精神去处理、解决这个矛盾。投入的技术、资金太少,不适应低渗透油田的基本需要,就不可能开发好低渗透油田,也就没有经济效益可言,这将会使已花费的大量勘探资金长期积压起来,甚至沉没。如果投入的技术、资金适当增加,能够适应低渗透油田的基本要求,则可以提高油井产量,加快资金回收
4、速度,提高原油最终采收率,增加总的产出值,这样可以相对地改善低渗透油田开发的经济效益。在低渗透油田开发的具体工作中,一方面对于必要的环节,采用先进、实用的技术(如高效注水、总体压裂等),努力提高油井产量,另一方面又要尽可能地简化工艺技术流程,千方百计减少投资,节省费用,降低成本。只有这样,才能使更多的低渗透油田“活”起来,使低渗透油田开发的效果和效益日益改善和提高。当然,最后还是要以经济效益为准则(没有经济效益不能开发),进行综合评价、论证和决策。本着以上认识,下面集中对三个方面的问题,即影响低渗透油田开发效果的主要因素,提高油井产量、改善开发效果的主要技
5、术措施和减少投资、降低成本的主要途径,进行简要论述。34大庆石油地质与开发P1G1O1D1D1第16卷一、影响低渗透油田开发效果的主要因素1,油层孔喉细小、比表面积大、渗透率低低渗透储层或由于近源沉积,碎屑物质分选程度差;或因为远源沉积,岩石颗粒细,以及成岩压实和胶结作用,使之油层孔隙小、喉道细、比表面积大、渗透率低。低渗透油层以小—微孔隙和细—微细喉道为主,平均孔隙直径一般为26～43μm,喉道半2径中值只有0.1～2.0μm,比表面积高达2～20m/g。储层孔喉细小和比表面积大,不仅直接形成了渗透率低的结果,而且是低渗透油层一系列开采特征的根本原因。2
6、,渗流规律不遵循达西定律,具有启动压力梯度低渗透储层由于孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大、贾敏效应和表面分子力作用强烈,其渗流规律不遵循达西定律,具有非达西型渗流特征。渗流直线段的延长线不通过坐标原点(达西型渗流通过坐标原点),而与压力梯度轴相交,其交点即为启动压力梯度,渗透率越低,启动压力梯度越大(图1)3,弹性能量小,利用天然能量方式开采其压力和图1低渗透岩心中液流渗流特征(据何庆来)产量下降快低渗透油田由于储层连通性差、渗流阻力大,一般边、底水都不活跃,弹性能量很小。除少数异常高压油田外,弹性阶段采收率只有1%～2%,溶解气驱采收率也不高。在消耗
7、天然能量方式开采条件下,地层压力大幅度下降,油田产量急剧递减,生产管理都非常被动。4,产油能力和吸水能力低,油井见注水效果缓慢低渗透油层自然生产能力很低,甚至没有自然产能,一般都要经过压裂改造后才能正式投入生产。即使经过压裂改造,其生产能力也都很低,采油指数一般只有1～2t/(MPa·d),相当于中、高渗透油层的几十分之一。低渗透油层注水井不仅吸水能力低,而且启动压力高,注水井附近地层压力上升很快,甚至井口压力和泵压达到平衡而停止吸水。不少油田的注水井因注不进水而被迫关井停注,或转为间歇注水。由于低渗透层渗流阻力大,大部分能量都消耗在注水井周围,油井见注水
8、效果程度差。在250～300m井距条件下,一般注水半年至一年后油井
