低渗透储层开发特征与开采技术

低渗透储层开发特征与开采技术

作者：祝云昭

来源：《中国科技博览》2015年第17期

[摘要]随着低渗透油藏储量较高，近年来已成为开发和研究的热点。本文在分析低渗透储层岩石物性的基础上，对低渗透油藏的开发特征进行了研究，并最终对比了应用较广的几种开采技术，为低渗透油田的开发提供理论基础。

[关键词]低渗透油藏；低孔隙度；开发特征；增产措施

中图分类号：TG109 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0065-01

低渗透油气田在我国油气开发中有着重要意义。我国发现的低渗透油气田占到新发现油气藏的一半以上，而低渗透油气田产能建设的规模则占到油气田产能建设规模总量的70%以上，低渗透油气田已经成为油气开发建设的主战场。仅2008年，低渗透原油产量就占全国原油总产量的37.6%，低渗透天然气产量则占全国天然气总产量的42.1%。

1.低渗透油田的概念和界限

世界上对低渗透油田并无统一固定的标准和界限，只是一个相对的概念。不同国家根据不同时期石油资源状况和技术经济条件而制定，变化范围较大。根据实际生产特征，按照油层平均渗透率可以进一步把低渗透油田分为三类：

1.1 一般低渗透油田

油层平均渗透率为（10.1～50）×10-3μm2。这类油层接近正常油层，油井一般能够达到工业油流标准，但产量太低，需采取压裂措施提高生产能力，才能取得较好的开发效果和经济效益。

1.2 特低渗透油田

油层平均渗透率为（1.1～10.0）×10-3μm2。这类油层与正常油层差别比较明显，一般束缚水饱和度增高，测井电阻率降低，正常测试达不到工业油流标准，必须采取较大型的压裂改造和其他相应措施，才能有效地投入工业开发，例如长庆安塞油田、大庆榆树林油田、吉林新民油田等。

1.3 超低渗透油田

其油层平均渗透率为（0.1～1.0）×10-3μm2。这类油层非常致密，束缚水饱和度很高，基本没有自然产能，一般不具备工业开发价值。但如果其他方面条件有利，如油层较厚、埋藏较浅、原油性质比较好等，同时采取既能提高油井产量，又能减少投资、降低成本的有力措施，也可以进行工业开发，并取得了一定的经济效益，如延长油矿管理局所开发的大部分油田。

2.低渗透油田的开发特征

低渗透油层不仅因为物性差，影响油井产量低，而且由于孔隙结构复杂，渗流状态异常，导致其油田开发特征与中高渗透油田有很大的不同，甚至发生质的变化。

2.1 井自然产能低，压裂改造后才具有工业开采价值

大多数低渗透油田，由于岩性致密，孔喉半径小，渗流阻力大，导致油井自然产能低，生产压差大。一般边底水都不活跃，天然能量都不充足，再加渗流阻力大，能量消耗快，采用自然消耗方式开发，产量递减快，地层压力下降快，一次采收率很低。

2.2 注水井吸水能力低，启动压力和注水压力上升快

低渗透油田注水开发中存在一个比较普遍的矛盾，就是注水井吸水能力低，启动压力和注水压力高，而且随着注水时间的延长，矛盾加剧，甚至发展到注不进水的地步。

2.3 生产井见注水效果较差，低压、低产现象严重

低渗透油田注水效果与中高渗透油田有显著的不同，油井见效时间比较晚，压力、产量变化比较平缓，不如中高渗透油层敏感和明显。

2.4 见水后产液（油）指数急剧下降，稳产难度很大

低渗透油田，由于储层物性差，孔隙结构复杂，表面润湿性偏亲水，特别是原油粘度较低，因此其渗流生产特征与中高渗透油田有着明显的不同。

2.5 裂缝性砂岩油田吸水能力较强，水驱各向异性明显

我国许多低渗透油田储层裂缝都比较发育，构成裂缝性砂岩油藏。这类油藏的开发特征与单纯低渗油藏不同，其主要特点是注水井吸水能力较强，水驱和油井见效、见水状况，各向异性表现十分明显。

3.低渗透油藏开发主要技术

3.1 合理井网密度的概念和原则

合理井网密度应以经济效益为中心，同时要合理利用地下资源，达到较好的开发效果。具体要考虑以下一些基本原则：

（1）井网密度首先要适应油层的分布特征，每套开发井网要控制一定的水驱储量，水驱储量控制程度要达到80%以上，水驱动用程度达到70%以上。

（2）井网密度要充分考虑油层的特点，使注入水能够发挥有效的驱替作用、生产井能够见到较好的注水效果，保持较长的稳产时间。

（3）井网密度要有一定的灵活性，为以后油田发生新的情况和变化、需要调整时留有余地。

3.2 整体高效压裂

油层水力压裂工艺技术不仅应用在单井增产增注，而且通过采用油、水井对应压裂和分区块的整体压裂，国内外在开发低和特低渗透率油（气）田中，通过水力压裂使原来没有工业价值的油（气）田，成为具有相当可采储量的油（气）田。从这个意义上来说，油层水力压裂技术是低渗透油田开发的关键技术。

（1）限流法完井压裂工艺技术

采取低密度射孔，大排量施工，依靠压裂液通过射孔炮眼时产生的摩阻，大幅度提高井底压力，从而使压裂自动转向，以相继压开破裂压力相近的各个目的层。这项技术的关键是，根据目的油层的物性、砂岩厚度、纵向相邻油层情况及平面上的连通关系，制定合理的布孔方案，确定每个目的层所射炮眼数量及直径，以此来控制不同油层的处理强度，获得所需要的产液剖面。

（2）投球法多层压裂工艺技术

根据压开层位吸液能力高的特点，在一个压裂层段内压开第一个层后，在低压下挤入高强度暂堵剂将已压开层的炮眼堵住，提高泵压压开第二层，然后再堵第二层再压第三层，这样可在一个层段内形成多条裂缝，其工艺特点是单层处理强度低，有利于重复压裂。

（3）封隔器多层分层压裂工艺技术

该工艺使用“可反洗井多层压裂管柱”，压裂液经过导压喷砂封隔器内的节流嘴，在管柱内外造成节流压差，使上下封隔器坐封，隔离所要处理的层位进行压裂。第一层压裂完后，放掉油管压力，上下封隔器自动解封，即可上提管柱进行另一层段的压裂。

参考文献