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低渗透油藏高效开发技术研究

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渗透 油藏 高效 开发 技术研究
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前 言油田开发是石油行业的重大课题 。 随着对石油能源需求的增加 ,有效开发低渗透油藏成为了当前亟待解决的问题 。由于我国低渗透油藏地质情况复杂 , 其有效开发技术也存在差异 。一 、低渗透油藏开发理论1、优选富集区块[1]。 我国不少低渗透油田含油面积很大 ,但油层有效厚度较小 ,单位面积的储量较少 。利用三维地震和钻探试油资料 ,进行早期的油藏描述 ,预测岩石发育区带 ,掌握油水变化规律 ,优选油层比较发育 、储量丰度较高的有利区块首先投入开发 ,取得成功经验和经济效益后再逐步滚动 、扩大开发规模 。2、确定合理井网部署方案[2]。合理井网布署方案是开发好低渗透油田的基础和关键 。 油田开发最重要的工作是要建立起有效的驱动体系和较大的驱动压力梯度 。 为此应该合理缩小井距 ,加大井网密度 。 这样不仅大大加快开采速度 ,而且还大幅度地提高采收率 。 裂缝性低渗透油田井网布署的基本原则是 :平行裂缝主要方向布井 ,采用线状注水方式 ,井距可以加大 ,排距应该减小 。3、采用高效射孔技术 。 采用深穿透 、高强度 、油管传输和负压的高效射孔技术 , 可以提高低渗透储层油井的完善程度和生产能力 ,对于深层低渗透油井还可降低地层破裂压力 ,增强压裂效果 。4、采用总体压裂优化设计和实施技术 。 压裂改造是开发低渗透油田最根本的工艺技术 , 应采用总体优化设计和实施技术 。 总体压裂优化设计是以油藏为一个单元优化设计水力裂缝 (一定的缝长 、缝宽 、支撑缝渗透率及裂缝方位 )与油层分布 、注采井网和油水运动的合理配置 ,以达到最大限度地持续高产稳产 、提高扫油效率和经济效益 。在总体优化设计的基础上 ,再进行单井工程设计 、施工参数优化 、施工过程监测和压裂效果的分析评价 。5、早期注水保持地层压力 。 我国大多数低渗透油田弹性能量很小 ,一般都采取早期注水 、保持地层压力的开发方式 。榆树林等油田摸索和积累了比较成熟的经验 , 开发一个油田时 ,先钻注水井 ,进行排液 ,在生产井投产的同时 ,注水井全面转注 ,做到同步注水采油 。 对于没有裂缝的低渗透油田 ,可以在地层微裂缝条件下注水 ,适当提高注采比 ,以保持地层压力在原始压力附近 。对异常高压和弹性能量大的油田 ,开始可利用天然能量开采 , 待地层压力降到静水柱压力或饱和压力附近时再注水 。这样既有利于注水工程的实施 ,又可以采出较多的弹性无水原油 。6、采用深抽工艺技术 。 低渗透油田油井见水后产液指数大幅度下降 ,只有不断加大抽油深度 ,增大生产压差 ,提高油井产液量 ,才可能减缓递减速度 ,保持产量的相对稳定 。 因而在低渗油田开发中要十分重视机械采油工作 , 不断加大抽油深度 ,保持降黏防蜡 ,提高抽油泵效 。二 、提高油田采收率技术1、井网密度与采收率的关系低渗透油藏高效开发技术研究张晓青(延长油田股份有限公司川口采油厂 ,陕西 延安 716000)[摘 要 ] 由于我国低渗透油藏地质情况复杂 ,其有效开发技术也存在差异 。 当前理论主要集中在优选富集区块 ,确定合理井网部署方案 ,采用高效射孔技术和总体压裂优化设计和实施技术 ,早期注水等解决此问题 。[关键词 ] 低渗透 ;产能 ;提高采收率 ;井网[中图分类号 ] 文献标识码 ] A [文章编号 ] 1674010)05稿日期 ] 2010—08—16[作者简介 ] 张晓青 (1968-),女 ,河南人 ,延长油田股份有限公司川口采油厂石油勘探仪器总厂职工大学 ,石油勘探电子仪器工程师 。第 24 卷 第 5 10 月2010延安职业技术学院学报an' ·为 了开发好低渗透油田 (包括发育裂缝的油田 ),必须对开发井网进行科学合理的布置 ,确定经济合理的井网密度 ,这是低渗透油田开发的首要任务之一 。 合理井网密度的确定原则是 :①保证具有较好的经济效益 ;②保证较高的油层连通厚度 ;③保证较高的采收率和较好的开发效果 。根据前苏联全苏石油研究院和我国北京勘探开发科学研究院给出的不同流动系数下采收率与井网密度的关系曲线中可以看出 ,对于不同渗流条件下的油田 ,井网密度的大小决定着采收率的大小 , 对于低渗透油田 , 要达到较高的最终采收率 ,必须采用较大的井网密度[3~4]。另据地层渗流理论 , 渗流时间与渗透率和距离之间存在一定关系 。在井距一定的条件下 ,渗透率越低 ,渗流阻力越大 ,质点流人井底所需的时间越长 , 渗流距离对渗流时间的影响越显著 ,对油田开发效果的影响越大 。在相同的渗透率条件下 ,注采井距越小 ,渗流阻力越小 ,渗流时间越短 ,从而可以改善油田开发效果 ,提高采油速度和采收率 。综上所述 ,低渗透油田开发过程中 ,在经济和技术条件允许的情况下 ,追求最大的井网密度是十分必要的 。2、井网的布置与调整低渗透油田在开发方式和井网密度确定之后 , 合理布署注采井网也是一个十分重要的问题 。 由于低渗透油层渗透率低 ,导压能力差 ,生产能力低 ,加上非均质性严重和油层连续性差 ,一般认为低渗透油田宜采用正方形井网面积注水系统 。开发初期采用反九点法面积注水系统 , 因为一是反九点法面积注采井数比小 ,在注水能够满足油田开发需要时 ,可以增加初期产量 、提高无水采收率 ;二是该注采系统具有较大的机动灵活性 , 在开发中后期可以根据油田产量的变化对注水的要求 ,适时进行注采系统调整 ,满足油田开发的需要 。 而其它面积注采井网 (如 :三角形的四点法面积注采系统 )则缺少上述两方面的优势 。根据油田地质特征 , 正方形反九点法面积注采井网可以进行调整 (如图 1):(1)调整为五点法面积注采井网 ,见图 1(b);(2)调整为横向线状行列注水井网 ,见图 1(c);(3)调整为纵向线状行列注水井网 ,见图 1(d);(4)调整为九点法面积注采井网 ,见图 1(e)。国内外已投人开发的大多数 (特 )低渗透油田都伴有裂缝发育 。 裂缝性低渗透油田的井网布署问题 ,可以说更为复杂 ,因为裂缝在油藏注水开发中具有双重作用 : 一方面可以提高注水井吸水能力和采油井生产能力 ; 另一方面容易沿裂缝方向形成水窜 ,使采油井过早见水和暴性水淹 。 因此 ,裂缝性低渗透油田在投人开发前一定要把裂缝发育状况 (如 :规模 、密度 、性质等 ),尤其是主裂缝发育方向研究清楚 ,进而为合理布署注采井网提供依据 。 即使开发初期因各种原因未做这个方面的研究工作 , 也要在后续的研究工作中把裂缝发育状况搞清楚 ,以利于油田开发中后期的综合调整 。图 1:正方形反九点法面积注采井网调整示意图在总结实践经验和理论研究的基础上 , 根据裂缝性油田的油层结构特征和渗流规律 , 提出裂缝性砂岩油田注水开发井网布署的基础原则是 “平行裂缝方向布井和注水 ”,注水井排方向应平行于主要裂缝发育方向 , 注水驱油方向应垂直于裂缝方向 , 这样可以最大限度地避免注入水向生产井窜进和暴性水淹现象 ,以提高水驱油效果 。 水井井距可适当加大 ,注水井排与生产井排之间的排距适当缩小 , 这样可以充分发挥裂缝性油层吸水能力高的优势 , 同时可以增大注采井排间的驱动压力梯度 ,改善开发效果 。生产井井距初期可以和注水井距一样 ,相错布置 ;到中后期根据情况 ,可在生产井排补打加密调整井 ,以延长油田稳产年限 ,扩大注入水波及体积 ,提高原油最终采收率 。根据研究分析和实际油田开发经验 , 针对低渗透油田发育裂缝的特点 ,目前一致推崇扁形面积注采井网 (亦称矩形或菱形井网 ),即大井距 、小排距的布署原则 ,并提供了裂缝性(特 )低渗透油藏布井方案参考表 ,见图 2、表 1。图 2:矩形 、菱形扁反九点法及五点法注采井网表 1 低渗透油田开发井布署参考表(下转第 102 页 )裂缝发育程度 特低渗透 较低渗透 一般低渗透 中低渗透无裂缝井 、排距 (m×m)井密 (口 /150×15044180×18031210×21023有裂缝不发育井 、排距 (m×m)井密 (口 /20×24035300×15022360×18015420×21011裂缝发育井 、排距 (m×m)井密 (口 /20×36023450×15015540×18010630×2108延安职业技术学院学报 2010 年 10 月100· ·(上接第 100 页 )三 、结 论本文对低渗透油藏开发方法进行分析 ,论述了有效开发低渗透油田的主要技术措施 ,介绍和分析了井网优化对油田开发效果的影响 ,认为经济合理的井网密度和科学合理的井网布置是开发好低渗透油田 (包括裂缝发育的油田 )重要保障 。参考文献[1] 李道品 . 低渗透砂岩油田开发 [M]. 北京 : 石油工业出版社, 1997.[2] 阎庆来 , 何秋轩 , 阮敏等 . 低渗透油田开发技术 [M]. 北京 :石油工业出版社 , 1994.[3] 彭长水 , 高文君 , 李正科 , 等 . 注采井网对水驱采收率的影响 [J]. 新班石油地质 , 2000, 21(4):315 一 317.[4] 朱圣举 , 刘宝良 . 确定低渗透油藏合理井网密度和极限井网密度的新方法 [J]. 特种油气藏 , 1999, 6(1):以特色求生存 ,以特色求发展 。学报作为高校学术研究的窗口 ,教学科研理论成果交流 、展示的平台 ,理所当然地要为高校特色化建设服务 ,应该说高校的特色化建设 ,为学报的特色化建设提供了原动力 。另一方面 ,学报特色化建设也成为高校特色化建设的必然要求 。学报特色化建设与高校特色化建设关系密切 , 学报特色化建设是高校特色化建设的组成部分 ,高校的学科专业建设特色 、人才培养特色 、校园文化特色等方面都必然通过学报作者群 (一部分为本校教师 、科研人员 )的理论成果在学报中得到展示 。 因此 ,从某种意义上说 ,地方高校学报特色化建设 ,实际是地方高校特色化建设的必然产物 ,是高校特色化建设的延伸 。学报特色化建设反过来又促进高校的特色化建设 。二 、 高校学报特色化建设的历史与现状随着中国近代教育由封建主义旧教育向资产阶级新教育的转变 ,中国产生了大学教育 ,为适应学术交流的需要 ,出现了传播文化科学知识 、进行学术交流的刊物 ——大学学报 。最早的大学学报是综合版 ,文理兼发 。大约到了 20 世纪初期 ,随着科技进步 ,学报文 、理科开始分刊 ,有些还以专业内容出版学报 ,学报呈现出专业化趋势 。尽管当时人们并没有明确提出学报特色 、学报特色化的概念 ,但这种专业化趋势 ,实际已经包含了我们今天所说的学报特色化建设的某些含义 。 明确提出高校学报特色化建设这一概念 ,历史并不长 。上世纪九十年代末 ,随着一批新建地方高校的诞生 ,这些新建地方高校的学报与老牌院校 、重点院校学报相比 ,明显处于弱势 、劣势地位 ,这种先天性不足决定了新建地方高校学报必须走特色之路 ,他们不以办报实力取胜 , 而以特色和比较优势立身于学报之林 , 学报特色化建设就成为新建地方高校学报领域非常热门的话题 。近年来 , 我省新建地方高校学报在特色化建设方面做了许多有益探索 ,已经取得了一定成绩 。西安文理学院学报依托地处古城西安的地域优势 ,以及西安高校林立 、学者云集的学术优势 ,加强 “汉唐研究 ”,刊发了一大批有学术影响的研究文章 ,在全国产生了一定反响 。咸阳师范学院学报凭借咸阳厚重的历史文化底蕴 ,开辟了 “秦汉文史研究 ”、“咸阳人文研究 ”、“汉唐陵墓研究 ”等特色栏目 ,并以学术研讨会等平台推动特色栏目建设 ,收到了较好效果 。商洛学院学报利用著名作家贾平凹的影响 ,推出了 “贾平凹及商洛文化研究 ”栏目 ,大大提高了学报的影响因子 , 使之在全省新建地方本科高校中出类拔萃 。渭南师范学院学报开辟的 “司马迁 《史记 》研究 ”栏目 ,宝鸡文理学院学报利用地处炎帝故里 、 周秦文化发祥地的优势开展地域文化研究 , 榆林学院学报顺应新建地方高校高教研究的需要 ,推出了 “高等教育研究 ”栏目 ,在全省产生了一定影响 。 安康学院学报的 “汉水文化研究 ”栏目 ,数年如一日 ,矢志汉水文化的研究 、传承 ,已产生一大批理论成果 ,并对学院的学科建设形成了有力支撑 ,省级重点人文研究基地 ——“陕南民间文化研究中心 ”已落户安康学院 。延安职业技术学院学报充分利用红色资源 ,开辟了 “陕西文史研究 ”、“延安精神研究 ”栏目 ,也在高校学报中产生了一定聚光效应 。三 、 关于新建地方高校学报特色化建设的思考与会代表不仅交流了各自在学报特色化建设方面的一些具体做法 , 还畅谈了今后在学报特色化建设方面的一些设想和理性思考 。 西北大学学报 (自然科学版 )主编姚远教授可谓高屋建瓴 ,一语中的 。 他指出 ,特色栏目建设是体现学报特色的最有效途径 ,新建地方高校学报要重视特色栏目建设 ,以特色栏目建设推进学报特色建设 ; 地方高校要加强地域文化的研究 ,学报要传承一方文化 ,对地域文化的研究 、传承 ,有利于学报特色的形成 。他强调说 ,地域的 ,也是全民族的 ,甚至是全人类的 。 咸阳师范学院学报主编宇文高峰编审提出要围绕特色栏目建设 ,展开相应的学术研究 ,以学术研究活动促进特色栏目建设的观点 ,得到同行赞同 。渭南师范学院学报主编王炳社教授则认为 ,学报特色化建设应以特色栏目建设为载体 ,以高校内部相应的研究机构为依托 。 商洛学院学报副主编张国春副教授结合自己办刊实际 , 强调作者群建设和稿源建设对特色栏目建设的重要性 , 以及特色学科对特色栏目建设的支撑作用 。西安文理学院学报主编陈正奇教授 ,则着重阐述了地域文化研究对特色栏目建设的重要意义 。 并对陕南汉水文化研究寄予了殷切期望 ,他指出 ,目前国内已有学者提出 ,中国资本主义的萌芽最早并不是产生于东南沿海的江浙一带 ,而是产生于汉水流域 , 希望能通过汉水流域地方高校汇聚一批学者 ,对此展开研究 。如果真能如陈正奇教授所言开展此项研究 ,并获得预期效果 ,那将有可能改写中国近代经济发展史 。综上所述 ,本次研讨会紧紧围绕 “新建地方高校学报特色化建设 ”这一主题 ,从特色化建设的时代背景 、建设现状 、学报特色与质量的关系 ,地方历史文化资源 、特色学科 、校内研究机构以及作者群与特色栏目的关系 、 学报特色化建设方面存在的问题等多方面进行了深入研究探讨 ,代表们各抒己见 ,畅所欲言 ,不时碰撞出思想的火花 。这是一次成功的学术研讨活动 ,对全省新建地方高校学报特色化建设必将产生积极影响 。延安职业技术学院学报 2010 年 10 月102· ·
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