低渗透油田开发资料

低渗透油田开发资料
低渗透油田开发资料

目录

一、国内国外低渗透油田开发现状? (1)

二、低渗透油田地质特点有哪些? (6)

三、朝阳沟油田目前开发现状、存在的主要矛盾及对策? (9)

四、提高采收率原理是什么?主要的提高采收率技术有哪些?

其提高采收率机理是什么? (17)

五、外围难采储量如何经济有效动用?

要实现经济有效动用需要哪些技术攻关? (23)

六、如何搞好技术创新与应用,实现油田可持续发展? (26)

七、低渗透油田(朝阳沟油田)注水开发技术方法? (32)

八、精细油藏描述技术的内容及成果应用有哪几个方面? (37)

九、多学科油藏研究? (41)

十、油藏评价的方法(模式)有哪些?主要应用的技术? (42)

十一、“百井工程”的内容以及在零散、复杂、规摸小的

油藏评价中的作用? (44)

十二、水驱开发过程中的油层保护技术有哪些? (45)

十三、目前三次采油技术主要有哪些?哪些具有应用潜力 (48)

十四、油田开发合理采油速度、合理储采比受哪些因素,如何界定? (51)

十五、油田开发合理注水压力、合理注采比是如何界定? (53)

十六、区块分类治理的原则、思路和目标? (54)

十七、油田分几个开发阶段,不同阶段的调整方法有哪些? (55)

十八、如何确定注水开发中技术调控指标? (57)

十九、裂缝对低渗透油田的利弊? (58)

二十、低渗透油田怎样进行合理井网部署? (59)

二十一、如何进行低效井治理? (60)

一、国内国外低渗透油田开发现状

1、低渗透油田的划分

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。根据我国的实际情况和生产特征,按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。

第一类为一般低渗透油田,油层平均渗透率为10.1~50×10-3μm2,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;

第二类为特低渗透油田,油层平均渗透率为1.1~10.0×10-3μm2,一般束缚水饱和度较高,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;

第三类为超低渗透油田,油层平均渗透率为0.1~1.0×10-3μm2,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。

2、国内低渗透油田储量动用情况

2004年,我国探明低渗透油层的石油地质储量为52.1×108t,动用的低渗透油田地质储量约26.0×108t,动用程度为50%。从我国每年提交的探明石油地质储量看,低渗透油田地质储量所占的比例越来越大,1989年探明低渗透油层的石油地质储量为9989×104t,占当年总探明储量的27.1%。1990年探明低渗透油层的石油地质储量为21214×104t,占当年总探明储量的45.9%;1995年探明低渗透油层的石油地质储量为30796×104t,占当年总探明储量的72.7%,年探明的石油地质储量中大约三分之二为低渗透油层储量。可见,今后低渗透难采储量的开发所占的比重逐年加大,如何经济有效做好难采储量的评价、动用和开发理论技术的研究是我们攻关的主要目标和方向。

从我国近些年来对低渗透油田的研究和开发水平看,有了较大的进展和提高,

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但与中高渗透油田相比仍有较大的差距。我国低渗透油田平均采收率只有21.4%,比中高渗透油田(34%)低12.6个百分点。目前有五十多个油田(区块)年开采速度小于0.5%,这些低速低效油田(区块)的地质储量约3.2×108t,其平均采油速度仅0.27%,预测最终采收率只有15.5%。

3、国内外低渗透油田开发技术现状

(1)国外开发技术

从目前国外低渗透油田开发技术看,主要是以室内研究与现场试验为主(如美国应用各种先进技术,发挥地质、地震、测井、试井、压裂增产等多学科研究方法,取得了不少新的认识)。由于受经济效益的制约,进行工业开采动用的较少。目前动用的低渗透油田,其储层渗透率都10×10-3μm2以上,如喀尔巴阡地区油田储层渗透率平均20×10-3μm2,十月油田渗透率10~80×10-3μm2。国外开发象大庆外围油田储层渗透率只有1~2×10-3μm2和丰度只有20×104t/Km2的实例很少。

(2)国内开发技术

低渗透油田油藏工程理论研究方面:目前国内油藏工程理论方面的研究进展缓慢,对特低渗透油田的开发的机理性问题还不十分清楚,总体上处于发展和探索阶段。大庆应用储层的各向异性的特征,应用矿场资料求取启动压力梯度,并应用油藏工程的计算方法,计算出了渗流阻力、有效驱动距离和井距、排距等界限,同时以低渗透油藏渗流机理、井网整体优化设计、长跨距合采分抽技术和简易多功能组合地面流程为重点,开展了系列配套技术攻关。

低渗透油田的注水开发技术现状:总结低渗透油田理论研究与开发实践,认为低渗透油田开发技术的发展趋势是以油藏工程理论为基础,以多学科工作组的方式进行综合技术集成。

(1)地震、地质、测井多学科油藏综合描述技术

大庆外围低渗透油田断层密集、砂体规模小、油水分布复杂,在实践中从地震、

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地质、测井等方面优化组合成了一套多专业协同配合作业的综合技术。

地震解释技术方面:应用高分辨率开发地震技术已能识别出小至10m的微幅度构造和断距小至5m的断层,扶杨油层砂体预测符合率分别达到了85%和80%以上。

测井解释技术方面:总结出多参数“逐步判别法”、“最小孔喉半径法”、“含油量损失法”,使含钙、低阻、薄互层油水层解释符合率达到85%以上。

地质特征描述技术方面:建立了以油砂体为基本研究描绘单元,地质-地震-测井技术综合应用的综合描述技术,使大庆外围油田开发井的钻井成功率由80年代初的79%提高到90年代的95%以上。

(2)早期注水和早期分层注水技术

针对油层天然能量小,导压性能差,采取早注水,以达到保持地层压力、减少渗透率损失的目的;针对较大的层间矛盾,采取采取早期分层注水,提高油田储量动用程度。

(3)沿裂缝注水向两侧驱油注水技术

对于存在着裂缝的水驱油藏,注采井点同时布置在裂缝系统上时,注入水将沿裂缝向生产井突进,造成油井过早见水或暴性水淹;注水井布置在裂缝系统上,沿裂缝注水拉水线,向裂缝两侧驱油,提高注入水的波及系数,改状况注水开发效果。如朝阳沟油田1992年开展此项技术研究与应用,转注83口采油井,使油田平面和层间矛盾得到改善。

(4)增效、简化、实用的“二降”工艺技术

针对外围油田渗透率低、油层薄、产能低的特点,开发初期进行降低投资、降低成本、增加单井产量的攻关研究。一是从钻井到基建投产各环节,简化工艺流程和地面集输,降低投资。二是采用提捞采油、螺杆泵采油和活动注水等开采工艺,降低成本。

低渗透油田提高采收率技术现状:与中高渗透油田相比,我国低渗透油田平均

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采收率只有21.4%,比中高渗透油田(34%)低12.6个百分点。如何提高采收率是衡量低渗透油田开发的关键。

(1)热力采油蒸汽吞吐技术

2002-2004年共对2口井实施了两个周期蒸汽吞吐采油试验。两个周期累积注汽量6768t,累积增油量为2405.0t,增产油汽比为0.36,高于稠油油藏的油汽比0.15这一指标;突破了国内蒸汽吞吐采油技术的界限,使渗透率下限由200×10-3μm2降到5-10×10-3μm2;形成的“高温隔热管柱+环空注氮”隔热技术和地层预处理技术,减少了热损失和保护套管,抑制了粘土的膨胀和分散运移,保证了蒸汽吞吐效果。

(2)混合气吞吐采油技术

使用“高温混合气体注气装置”产生蒸汽燃气混合气,其成份为:水蒸汽50%,氮气40%,二氧化碳10%。将产生的混合气注入到油层中,现场应用4口井,吞吐后取得了较好增油效果。措施前后对比日增油 5.5t,有效期290天,累积增油1085.1t,平均单井271t。

(3)开展微生物采油技术

微生物对原油具有降解作用,使原油中的轻质组分增加,同时其代谢物产生表面活性剂能使原油粘度降低,改变油水界面张力,促进滞留原油的流动。对于油井可以通过微生物和原油有效作用,解除近井地带有机堵塞,而增加产量。2003年在朝阳沟油田共进行52口井微生物吞吐,有效率70%左右,累积增油3110.8t,平均单井累积增油60t。

(4)水平井开采技术

采用水平井开采技术开发单井产量是直井的1.5倍。研究认为:水平井采油井垂直裂缝采油,水平井注水井平行裂缝注水,水平井的合理长度应为注采井距 1.0—1.2倍。

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从目前国内低渗透油田动用情况和开发状况看,面临外围油田老开发区含水逐渐上升产量下降,新区地质条件和储量品位逐渐变差,油田开发的难度和风险性将更大,对开发技术提出了更高的要求。因此,必须不断解放思想,进一步完善发展已有开发技术,努力处理好生产规模和经济效益、资源储备和有效利用的关系,千方百计地节省投资,找准油田开发中的技术关键,大力研究先进实用的新技术、新方法,进一步更新体制、更新机制,加强科学管理,不断提高“三低”油藏开发技术水平,力争达到世界领先水平。

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二、低渗透油田地质特点有那些?

低渗透油田一般具有储层渗透率低、丰度低、单井产能低,与中高渗透油田相比具有以下特点:

一是低渗透油层连续性差,砂体发育规模小,井距过大,水驱控制程度低;

二是储层渗透低,流度低,孔隙喉道半径小,存在“启动生产压差现象”,渗流阻力和压力消耗特别大;

三是低渗透油层见水后,采液和采油指数急剧下降,对油田稳产造成严重威胁;

四是储量丰度低,含油饱和度低,自然产能低,压裂投产后产量递减较快,无稳产期。

目前我厂共管辖朝阳沟油田、双城油田、肇源油田,含油面积227.69 km2,地质储量16751×104t。

1、朝阳沟油田

朝阳沟油田位于松辽盆地中央坳陷区朝阳沟阶地及长春岭背斜带上,由朝阳沟背斜、翻身屯背斜、薄荷台和大榆树两个鼻状构造组成,为受断层、构造、岩性多种因素控制的复合型特低渗透油藏。开发面积216.4km2,地质储量16168×104t,渗透率12.67×10-3um2,孔隙度15.7%,原油粘度10.4mPa,采油速度0.5%,采出程度10.53%,年注采比2.8,累积注采比2.56。

朝阳沟油田各类区块基本情况表

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2、双城油田

双城油田为构造—岩性油藏。2001年提交预测地质储量3653×104t,含油面积132km2。储量丰度28×104 t/km2。2003年提交控制地质储量2596×104t,含油面积56km2。储量丰度58×104 t/km2。2003年提交探明地质储量203×104t。储层水敏性较强。储层平均孔隙度17.9%,平均空气渗透率7.3×10-3μm2,为低渗透储层。原始含油饱和度为52%,地面原油粘度31.7mPa.s,地层原油粘度7.7mPa.s。

双30区块含油面积3.5km2,探明地质储量203×104t。,共有油水井63口,其中采油井总数50口,年核实产油2.34×104t,累积产油7.94×104t,采油速度2.23%,采出程度3.91%,综合含水6.24%;注水井总数13口,年注水4.11×104m3,累积注水12.77×104m3,月注采比1.51,年注采比1.35,累积注采比1.22。

3、肇源油田

肇源油田为断块—岩性油藏。肇源油田西块提交预测储量3050×104t,含油面积90.3km2;东块提交控制储量3599×104t,含油面积118.3 km2。油田储量丰度低,平均为32×104t/km2。2004年提交探明储量901×104t,含油面积16.5 km2,储量丰度为54×104t/km2。肇源油田储层属低孔、特低渗透储层,平均孔隙度12.4%,空气渗透率1.7×10-3μm2。裂缝发育程度比头台、朝阳沟差。储层原油性质差,地面原油粘度36.5mPa·s以上,地层原油粘度8.8 mPa·s,流度低平均仅0.21×10-3μm2/mPa·s,是典型的孔隙度低、渗透率低、储量丰度低“三低油藏”。目前没有成型的经济有效开发模式。因此通过开展先导性开发试验,确定经济有效的开发模式,试验区选取了源121-3、源35-1、源151三个区块,含油面积4.27km2,地质储量218×104t,设计四种井网进行开发试验。主要开展了以下几方面工作:一是研究布署合理井网,开发设计为大井距、小排距的菱形井网;二是水井上采取大规模压裂(穿透比为0.8-1.0)以形成沿裂缝向两侧驱油的坑道注水;三是实施了全过程的油层保护技术;四是优化地面设计,降低地面投资。

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肇源油田试验区于2004年7月陆续提捞生产,8月开始抽油机生产,10月进入注水开发阶段。目前油井76口,水井24口,初期达到了设计产能,初期井口平均日产油量为2.3t,采油强度0.22t/d.m,采油速度2.6%,但由于储层物性及原油物性较差,产量递减较快,目前平均井口单井日产油0.7t,采油强度0.07t/d.m,采油速度0.80%,开发难度较大。

肇源试验区地质储量及开发井部署结果

肇源油田储层物性及原油物性分析

三、朝阳沟油田目前开发现状、存在的主要矛盾及对策

目前我厂共管辖朝阳沟油田、双城油田、肇源油田,含油面积227.69km2,动

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用地质储量16751×104t。均为低渗透-特低渗透扶杨油层。就我厂而言,新老区块的地质特点不一样,面临的矛盾不一样,对策也不一样。

朝阳沟油田各类区块基本情况表

1、老开发区块――朝阳沟油田

朝阳沟油田开发面积216.4km2,地质储量16168×104t,目前已全部动用,渗透率12.67×10-3um2,孔隙度15.7%,地下原油粘度10.4mPa。目前采油速度0.5%,采出程度10.53%,年注采比2.8,累积注采比2.56。

(1)目前开发技术现状

朝阳沟油田是大庆外围开发最早的特低渗透油藏。1984年开始筹备开发建设,1986年开发试验区投入开发,1992年产油量达到100×104t以上,1997~1998年产油量达到141×104t,目前年产油量保持在90×104t水平。朝阳沟油田20年的开发历程,是大庆油田开发外围特低渗透油藏不断探索的过程,不仅对大庆油田的稳产做出了重要贡献,也积累了一些成熟、有效的低渗透油藏开发技术。

①早期注水、早期强化注水、分层注水技术

一是针对油层天然能量小,导压性能差,采取早注水或同步注水,以达到保持地层压力、减少渗透率损失的目的;二是针对低渗透油层水驱油过程中存在启动压

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力梯度问题,为了尽快恢复地层压力、保持油井生产能力,投产初期采用高注采比注水;三是针对较大的层间矛盾,采取采取早期分层注水,提高油田储量动用程度,减缓含水上升速度。

②储层裂缝研究与注采系统调整技术

储层裂缝研究表明,朝阳沟油田轴部地区裂缝主要发育方向为近东西向,即NE850,与注水井排基本一致。注水开发后,水井排油井含水上升快,针对油水井排间平面矛盾加剧的情况,开展了注系统调整工作,通过转注水井排的高水淹井,转成沿裂缝注水向两侧驱油的线性注水。累计转注83口,水驱控制程度由67.5%提高到76.0%,使轴部地区采油速度保持在1.5%以上稳定产8年。

③井网加密调整技术

朝阳沟油田二类区块井网适应性差,主要表现为砂体发育零散,300m反九点井网水驱控制程度低;井网与裂缝发育方向不匹配,二者存在一定的夹角;储层渗透率低,300m井距下油水井憋压严重,难以建立有效驱动体系等,因此研究并完善了加密调整技术。确定合理井网密度为20.7-22.7well/km2,合理井距为210-220m,同时研究确定了“3、2、1”和“三角形重心”两种加密方式。目前已加密6个区块,加密面积64.77km2,储量4064.6×104t,加密606口,建成产能43.79×104t,目前加密区块产量达到全油田产量的20.4%。采油速度由0.52%上升到1.44%,注采比由3.5下降到2.1,预计加密区采收率可由16.3%提高到24.3%,增加可采储量305×104t,取得了较好的开发效果。

④周期注水技术

针对朝阳沟油田储层裂缝发育,油层非均质性比较严重,层间矛盾逐渐加剧,油层动用状况变差的矛盾,开展了周期注水工作。周期注水使流体在地层中不断重新分布和层间交换,促进毛细管渗吸作用,增大注水波及系数及洗油效率,提高最终采收率。目前周期注水每年应用数量在100口井左右,年少注水量在20×104m3以

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上。

⑤注水井深调剖技术

针对轴部地区由于裂缝较为发育,层间平面矛盾较为突出,为了改善注水井吸水剖面,尤其是裂缝发育的中高含水区块的注水效果,开展了深度调剖技术研究和现场试验。2002~2003年共进行调剖10口井,单井调剖剂注入量0.02-0.03PV,施工排量 1.5~3.0m3/h,单井注入调剖剂1388~2043m3。调剖后,注水压力升高0.9MPa,含水下降,累积降水20407m3,产油量增加,累积增油3824.2t,有效期15-18个月。目前已经形成每年应用10口井的规模。

在不断应用完善上述注水开发技术的同时,近几年,朝阳沟油田相继开展了三次采油技术的研究试验工作,一是蒸汽驱油技术,目前累积注汽6050t,预计今年9月份能看到注汽效果;二是微生物驱油技术,已经完成了两个周期注入,取得了含水下降、增油70%以上的初步效果。

(2)目前存在的主要开发矛盾

一类区块开发面积48.6km2,地质储量3551×104t,目前主要矛盾是:水驱采出程度较高,剩余可采储量采油速度高(目前剩余可采储量150.6×104t,剩余可采储量采油速度14.2%),进一步稳产的难度大;二类区块开发面积98.5km2,地质储量6576×104t,目前已加密6个区块,加密面积64.77km2,储量4064.6×104t,当前主要矛盾是剩余储量没有加密潜力,同时在已加密区缺少进一步提高采收率技术;三类区块开发面积69.3km2,地质储量6041×104t,主要矛盾是存在3000×104t无法有效动用,这部分储量平均空气渗透率仅为 1.0×10-3μm2,流度在0.08×10-3μm2/mPa.s左右,动用难度较大。

(3)已开发区块技术对策

根据目前开发中存在的问题,一方面继续应用成熟的开发技术,另一方面加大科研攻关力度,开展有针对性的科研与现场试验。

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一是继续开展井网加密研究。在精细油藏描述成果基础上,目前已经在一类区块选定朝45南块开展加密试验工作,设计了三种井网,布加密井11口,目的是探索中高含水区块的加密技术。

二是开展热力采油技术研究。在蒸汽吞吐现场试验研究方面,开展了注蒸汽采油技术可行性研究及配套采油工艺技术研究,完善了地层防膨处理、注氮隔热和工艺管柱等技术。目前应用2口井,实施了两个周期,累积增油2400吨,增产油汽比0.34-0.38,投入产出比为1:1.20。

在蒸汽驱方面,进行了试验井区优选,同时对注汽速度,注汽干度及注蒸汽驱开发不同开采方式进行了优化评估,确定了吞吐+汽驱半年转水驱的方式,并进行了注蒸汽开发油藏工程设计。目前试验区2口注汽井已累积注汽6050t,预计今年9月份能看到注汽效果。预计投入产出比为1:2.3。

三是开展微生物采油技术研究。2002年以来,通过在朝阳沟油田油层中采集本源微生物,并进行了培养和室内优选评价,确定了优选菌种具有明显的作用效果及较强的适应性,在此基础上,先后进行了微生物吞吐及微生物驱油试验,取得了较好的效果。共进行微生物65口井,平均单井井增油71.5t,累积增油4649.2t,投入产出比在1:3以上。

2004年-2005年进行了微生物驱油试验工作,完成了两个周期注入,共注入微生物菌液250.4t,营养液85t。试验区油井取样分析菌数明显增加3-4个数量级,油样粘度下降,组分发生变化,轻质组分增加,同时油井含水下降明显,产油量上升幅度达到70%,截止2005年6月份已经累计增油2238.2t。目前试验工作尚未结束,下步要继续分析研究微生物驱受情况,并积极开展推广应用的研究工作。

四是开展注混合气采油技术研究。该技术是使用“高温混合气体注气装置”产生蒸汽燃气混合气,现场应用4口井,吞吐后取得了较好增油效果,初期日产液22.4t,日产油12.9t,含水42.4%,措施前后对比日增油5.5t。有效期290天,累

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积增油1085.1t,平均单井271t。下步计划在渗透率小于5×10-3μm2、流度低于0.5×10-3μm2/mPa.s的区块开展注混合气驱试验,目前已开展了室内物模实验和可行性研究。

五是开展高含水井层转向压裂技术研究。主要是应用高强化学堵剂封堵原人工裂缝(高含水层位),然后应用氧化剂对射孔炮眼进行解堵后,再实施压裂,产生与原人工裂缝成一定角度的新的人工压裂裂缝。2004-2005年,开展了室内物理模拟试验,初步完成了高强堵剂及解堵剂的研究,完成了封堵管柱和施工工艺的设计。现场试验3口井,压后新的人工裂缝与原人工裂缝对比,转向角度分别为42.2°、22-28°和4.2°。措施后日增油9t,含水下降30.3个百分点,累积增油992.4t,含水下降51.1个百分点。

下步计划开展岩石构造力学和地应力研究,形成人工转向裂缝方位预测技术,为选井选层提供依据。

六是开展压膨松动技术研究:压胀松动技术是根据岩石受到不均匀应力作用时,岩石产生“压胀”现象,造成岩石体积增加,使孔隙度和渗透率随之增加。目前已完成了天然岩芯岩石力学参数测定、岩芯压胀系数与渗透率变化关系测定、计算出适合的固体火药用量及各药剂延时爆炸的时间、对套管作用及影响等室内研究。下步打算进入现场进行先导试验。

七是开展爆燃技术研究:该技术是通过液体药爆燃在近井地带形成不受地应力控制的3~8条长度为25~50m径向裂缝,降低主应力对水力压裂的影响。通过适当提高排量,后续水力裂缝将沿已形成的多条径向裂缝向前扩展和延伸,形成水力压裂主裂缝与填砂爆燃裂缝组合的裂缝系统。目前已完成了室内研究工作,确定了液体药组分及燃烧规律,选择了NH4NO3作为氧化剂和甘油作为燃烧剂,测定了爆燃压力。为进入现场进行先导试验奠定了基础。

2、新开发区――双城油田及肇源油田

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(1)双城油田

双城油田2001年提交预测地质储量3653×104t,含油面积132km2。储量丰度28×104 t/km2。2003年提交控制地质储量2596×104t,含油面积56km2。储量丰度58×104 t/km2。2003年提交探明地质储量203×104t。储层水敏性较强。储层平均孔隙度17.9%,平均空气渗透率7.3×10-3μm2,为低渗透储层。原始含油饱和度为52%,地面原油粘度31.7mPa.s,地层原油粘度7.7mPa.s。

存在的主要问题:

一是储层物性差,原油物性也差,流度低,渗流难度大,;

二是孔喉结构复杂,孔喉半径微小,可动油饱和度低,驱油效率低;

三是砂体规模小,变化大,地震预测精度还不够高;

四是存在较高启动压力,注采井间建立有效驱动体系比较难。

采取的对策:

在开发前期:针对上述技术难点,开展的主要技术攻关有,一是应用地震-地质-测井等技术开展储层沉积相带追踪,提高预测精度,抓住主力砂体,提高钻井成功率;二是通过取心井岩心描述和电成像测井分析裂缝发育情况,同时应用微地震资料、砂心资料搞清地应力分布;三是应用特殊测井和现代录井技术结合试油试采成果识别油、气、水层,落实油、气、水分布;四是在应用屏蔽暂堵油层保护技术的基础上,针对储层地质特点采取个性化压裂设计,大规模压裂提高评价井单井产能;

在开发阶段:一是在开发方案设计方面,主要采用地面、地下和工艺一体化设计,改变开发方式和经营管理模式,最大限度地降低成本。二是在井网部署方面。结合油藏评价结果,在储层裂缝和地应力研究的基础上,沿最大主应力方向布井,采用大井距、小排距的菱形井网,进行线性注水。井网密度为18.9口/Km2井距为350m,排距为150m。三是在油层保护方面。采用屏蔽暂堵剂、负压射孔、提捞返排等手段,

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从钻井、射孔、压裂、投产进行全过程油层保护,确保油层不受污染,同时确保注入水水质达标,并加入稳定剂,控制储层水敏。四是在注水政策方面。针对低渗、特低渗的难采储量,为防止开采后渗透率进一步损失,在油井投入开发时注水井采取同步注水;为了减缓层间矛盾,在深化区块地质特征认识的基础上,采取注水井分层注水;为了注够水、注好水,在确保油层压力的前提下,采用合理的注水压力(不超过破裂压力)、注采比注水(1.5以上,开发纲要),

目前已经投产的是双30区块,共有油水井63口,其中采油井总数50口,累积产油7.94×104t;注水井总数13口,累积注水12.77×104m3。双30区取得了较好的开发效果,主要表现在,一是区块采油速度2.23%,目前采出程度3.91%,达到了较高的水平;综合含水为6.24%,稳定在较低水平;二是注水平稳,月注采比1.51,年注采比1.35,累积注采比1.22,注采比也处于较低的水平;三是水驱控制程度较高,达到78.6%,两类油层吸水较均匀,主力油层、非主力油层吸水层数百分数分别为76.5%、80.0%,吸水厚度百分数分别为82.7%、81.1%。四是地层压力保持在合理水平,为7.8MPa。

(2)肇源油田

肇源油田西块提交预测储量3050×104t,含油面积90.3km2;东块提交控制储量3599×104t,含油面积118.3 km2。油田储量丰度低,平均为32×104t/km2。2004年提交探明储量901×104t,含油面积16.5 km2,储量丰度为54×104t/km2。肇源油田储层属低孔、特低渗透储层,平均孔隙度12.4%,空气渗透率1.7×10-3μm2。裂缝发育程度比头台、朝阳沟差。储层原油性质差,地面原油粘度36.5mPa·s以上,地层原油粘度8.8 mPa·s,流度低平均仅0.21×10-3μm2/mPa·s,是典型的孔隙度低、渗透率低、储量丰度低“三低油藏”。目前没有成型的经济有效开发模式。因此通过开展先导性开发试验,确定经济有效的开发模式,试验区选取了源121-3、源35-1、源151三个区块,含油面积4.27km2,地质储量218×104t,设计四种井网进

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行开发试验。

一是通过探井、评价井微地震测试等测试资料确定了区块最大地应力方向,方向为近东西向,通过井网优化选择采用大井距小排距的菱形井网布井,井排方向为东西向;二是为了形成坑道注水,采用大型压裂人工造缝方式,注水井穿透比0.8-1.0,优选压裂液及压裂支撑剂;三是为了防止油层污染,从钻井、射孔、压裂、投产进行全过程油层保护,在钻井过程中严格控制钻井泥浆比重,在钻遇油层时加屏蔽暂堵剂,防止钻井泥浆污染地层;射孔时为防止油层污染,采用负压射孔;压裂时采用破乳较好的改性胍胶压裂液,压裂后为了提高返排率,采用提捞助排等手段有效的提高了压裂返排率(达到60%以上),为了控制储层水敏,在确保注入水水质达标的同时,注入水中加入粘土稳定剂。四是为防止开采后渗透率进一步损失,在油井投入开发的同时注水井采取同步注水,为了注够水、注好水,根据低渗透油田合理注采比一般控制在 1.0-1.5,考虑肇源油田属于特低渗透油藏,为了确保油层压力,注采比暂时控制在2.0-2.5之间;五是为了提高单井产能和注入能力采取定向射孔、高效压裂技术,正在进行热力采油试验及潜油泵采油等新型技术。

肇源油田试验区于2004年7月陆续提捞生产,8月开始抽油机生产,10月进入注水开发阶段。初期达到了设计产能,初期井口平均日产油量为2.3t,采油强度0.22t/d.m,采油速度2.6%,但由于储层物性及原油物性较差,产量递减较快,目前平均井口单井日产油0.7t,采油强度0.07t/d.m,采油速度0.8%,开发难度较大。

四、提高采收率原理是什么?主要的提高采收率技术有哪些?其提高采收率机理是什么?

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1、提高采收率技术有哪些?

从目前油田开发技术现状来看,提高原油采收率技术包括改善二次采油和三次采油,其目的是通过一系列的技术措施,不断改善开发效果,增加可采储量,进一步提高资源的利用率。

(1)改善二次采油技术

是注水开发油田中后期提高采收率的主要手段,其主要技术是:利用精细油藏描述技术建立高精度的三维地质模型,搞清剩余油分布,完善注采系统、进行井网加密,改变液流方向,尽可能扩大注入水波及体积;采用先进的堵水、调驱技术,减少低效和无效水循环,提高注水利用率;采用水平井、侧钻井等复杂结构井技术,在剩余油富集区打“高效调整井”,提高水驱采收率。

(2)三次采油技术

是大幅度提高原油采收率,实现油田可持续发展的重要措施。三次采油技术主要包括:聚合物驱、化学复合驱、气体混相驱、蒸汽驱、微生物驱等。

2、提高采收率的原理是什么?

提高采收率(enhanced oil recovery)――简称EOR,EOR技术的原理主要有以下几方面:

提高采收率主要包括两个方面:

一是提高驱油效率,主要通过降低原油粘度,提高注入水粘度、改善流度比,改变润湿性,降低油水界面张力等平实现。

二是提高宏观波及系数,主要通过提高井网密度,优化井网布署,完善注采关系,改善平面及层间的水驱状况等来实现。目前广泛开展的各项提高采收率技术,如表活剂驱油、聚驱、热力采油、微生物采油、井网加密、注采系统调整、微生物采油、各种气驱、深度调剖等技术,其机理都是上述多种效果的综合作用。

3、目前朝阳沟油田主要开展的提高采收率技术研究

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为了进一步提高油田的开发水平,近几年主要开展了了以下几项科研攻关工作。

一是开展了裂缝性低渗透油田井网加密技术研究工作。

朝阳沟油田二类区块井网适应性差,主要表现为砂体发育零散,300m反九点井网水驱控制程度低;井网与裂缝发育方向不匹配,二者存在一定的夹角;储层渗透率低,300m井距下油水井憋压严重,难以建立有效驱动体系等。

为了能够改善油藏开发效果,首先进行了井网适应性研究工作,确定了井网加密的经济、技术界限。确定在原油价格为20-22美元/桶情况下,单井初期日产油经济极限为1.81-1.64t,单井平均日产油经济极限为1.19-1.08t,不考虑折旧情况下(关井界限)单井平均日产油经济极限为0.5-0.45t;合理井网密度20.7-22.7well/km2,合理井距210-220m。单井控制可采储量下限为5898-5350t,单井控制地质储量下限为23592-21400t。其次,对加密井网布署进行了研究和探讨,针对井排与裂缝不同夹角情况下井网加密部署方式进行研究,确定了“3、2、1”和“三角形重心”两种加密方式,加密调整后,都达到了区块沿裂缝方向两侧驱油的基本要求。1999年以来,共加密调整区块6个,面积达64.77km2,储量4064.6×104t,完钻投产加密井606口,建成产能43.79×104t。加密区采油速度由0.52%提高到1.44%,注采比由3.5下降到2.1,预测采收率可由16.4%提高到24.3%,增加可采储量305×104t。

二是开展了热力采油技术研究。在朝阳沟油田开展蒸汽吞吐及蒸汽驱试验研究前,该技术在国内外低渗、特低渗透稀油油藏还属于空白。

注蒸汽采油可以有效降低原油粘度,改善水油流度比,提高驱替效率和波及系数;具有热膨胀作用,使原油饱和度增大,变得更具流动性;蒸汽的蒸馏作用降低了油藏液体的沸点,且引起油被剥蚀;具有混相驱作用,在降低原油的粘度和剩余油饱和度同时,也降低了热水驱替带尾部残余油中重质馏分的百分数。

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在蒸汽吞吐现场试验研究方面,开展了注蒸汽采油技术可行性研究及配套采油工艺技术研究,完善了地层防膨处理、注氮隔热和工艺管柱等技术。在此基础上,共对二类区块2口井实施了两个周期蒸汽吞吐采油试验,第一周期增产原油1127.2t,平均有效期230天,增产油汽比0.38;第二周期增产原油1277.8t,平均生产377天,增产油汽比0.34。取得了较好的效果,投入产出比为1:1.20。预计在在推广应用阶段投入产出比可以达到1:2.74。

在蒸汽驱方面,进行了试验井区优选,同时对注汽速度,注汽干度及注蒸汽驱开发不同开采方式进行了优化评估,确定了吞吐+汽驱半年转水驱的方式,并进行了注蒸汽开发油藏工程设计。目前试验区2口注汽井已于2005年5月25日开始注汽,注汽压力18.5-19.0MPa,注汽速度165-170t/d,注汽温度365℃,注汽干度70%,已累积注汽6050t,预计今年9月份能看到注汽效果。预计投入产出比为1:2.3,在目前及今后预期高油价的形势下,应具有较好推广前景的工业措施。

三是开展了微生物采油技术研究。国内外试验研究表明,利用微生物自身的分解和分解过程的代谢产物能够起到降低原油粘度,提高原油的流动系数,改变油水界面张力等作用,提高水驱效率,从而提高油井产量和最终采收率。2002年以来,通过在朝阳沟油田油层中采集本源微生物,并进行了培养和室内优选评价,确定了优选菌种具有明显的作用效果及较强的适应性,在此基础上,先后进行了微生物吞吐及微生物驱油试验,取得了较好的效果。

共进行微生物65口井,吞吐有效率61.5%,平均单井井增油71.5t,累积增油4649.2t,投入产出比在1:3以上。

2004年进行了微生物驱油试验工作,完成的两周期注入,共注入微生物菌液250.4t,营养液85t。试验区油井取样分析菌数明显增加3-4个数量级,油样粘度下降,组分发生变化,轻质组分增加,同时油井含水下降明显,产油量上升幅度达到70%,截止2005年6月份已经累计增油2238.2t。

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影响低渗透油田开发效果的因素

影响低渗透油田开发效果的因素及对策目前,低渗透油田储量在我国油田储量中所占的比例越来越大。近年,低渗透油田石油勘探和开发程度的快速发展,为我国天然气产量快速发展和原油产量稳定增长做出了重大贡献。但随着时间的延长,低渗透油田开发过程出现一些影响开发效果的因素,不但影响了油田的安全生产,而且影响了油田开发的经济效益。 1影响低渗透油田开发效果的主要因素 影响低渗透油田的开发效果的因素有很多,其中最主要的就是技术方面的影响。 1.1油层孔喉的影响 影响低渗透油层开采根本原因是储层孔喉细小和比表面积大。低渗透油层平均孔隙直径为26~43μm;油层孔喉细小,半径中值只有0. 1~2. 0μm;比表面积相对较大,在2~20 m2/g之间;三者之间直接形成了渗透率低。 1.2渗流规律的影响 低渗透储层的渗流规律具有启动压力梯度特点,是不遵循达西定律的。低渗透油田主要表现非达西型渗流特征:表面分子力和贾敏效应作用强烈、孔喉细小、比表面积和原油边界层厚度大。渗流直线段的延长线与压力梯度轴的交点即为启动压力梯度,是不通过坐标原点而与压力梯度轴相交,由于渗透率越低,所以启动压力梯度越大。 1.3弹性能量的影响 低渗透油田弹性能量除少数异常高压油田外,一般的油田弹性阶段采收率只有1% ~2%。弹性能量小主要是由于一般底、边水都不活跃,储层渗流阻力大、连通性差引起的。在消耗天然能量方式开采条件下,弹性能量压力和产量下降快,是由于地层压力大幅度下降,油田产量急剧递减,使生产和管理都非常被动。1.4见注水效果的影响 低渗透油田开发过程中,油井见注水效果尤为重要。在井距280 m左右的条件下,注水效果需注水半年至一年时间才见效,见效后油井产量、压力相对稳定,但上升现象很不明显。有部分油田的注水井因注不进水转为间歇注水或被迫关井停注,从而影响开发效果。低渗透油层采油指数相当于高、中渗透油层的几十分

低渗透油藏合理井距的确定方法

低渗透油藏合理井距的确定方法 孤东采油厂新滩试采矿 裴书泉 摘要:为了经济有效地开发低渗透油藏,合理井网密度的确定是低渗透油田开发的一个重要问题。本文对低渗油田开发存在的问题,井网井距对低渗油田开发的影响,确定了低渗透油藏的开采原则,给出了经济极限和经济最佳井距的计算公式,总结了技术合理井距的多种方法。当技术合理井距大于经济极限井距时,应取技术合理井距,结合具体实例进行了计算,计算出了合理井距,并分析了合理井距与各个物理量之间的关系,为低渗油田的开发提供了很好的理论依据。 关键词:低渗;井网;井距;渗流规律; 1引言 低渗透油田广泛分布于全国各个油区,具有丰富的储量资源。胜利油区从“六五”以来,平均每年新增探明低渗透储量1000~2000万吨。2003年上报探明储量为2325万吨(占2003年度上报探明地质储量的21%),成为胜利油田的重要的增储阵地之一。截至到2003年底为止,胜利油田低渗透油田共上报探明储量5.87×8 10t ,占胜利油田上报探明储量的13.3%。其中,已开发低渗透油田储量为4.11×8 10t ,占胜利油田已开发储量的11.37%。未开发低渗透油田储量为1.76×8 10t ,占胜利油田未开发储量的30%。胜利油区低渗藏具有埋藏深,储量丰度低,平面和纵向上非均质严重等不利因素,与国内其他油区的低渗透油藏相比,其开发效果相对较差。 合理井网密度的确定是低渗透油田开发的一个重要问题。目前,普遍的确定方法是,从水驱控制程度、原油最终采收率、采油速度、驱替压力梯度、有效渗透率与探测半径、类比、三维数值模拟以及动态分析等8个方面与井网密度之间的关系。 2低渗透油藏井距井网对开发的影响 2.1井距对开发低渗透油藏的影响 众所周知,低渗透油层一般连续性差,渗流阻力大,必须缩小井距,加大井网密度,才能提高井网对油层的控制程度,使油井见到较好的注水效果。 不少低渗透油田采用以加密井网为主要内容的综合治理措施,改变了低产低效的被动局面,取得了良好的开发效果。 根据地下实际情况,许多低渗透油田都需要缩小井距,加密井网。但过去油价偏低,都因经济效益而未能进行加密调整。现在油价已经开放,基本保持正常状态,为加大井网密度,改善和开发好低渗透油田提供了非常有利的条件。 当然,也不是说井距越小越好,密度越大越好,还是要根据油田实际情况,以达到较高油层连通程度和水驱控制程度,较高的采收率和较好的开发效果为原则。同时还要保持较好的经济效益。 今年来,各油田都进行了经济最佳井网密度和极限井网密度的研究和测算。有关低渗透油田的资料数据如表2-1。长庆油田在编制安赛油田坪桥区开发方案时,根据新的价格和费用,对不同井网密度的技术和经济指标做过初步计算:简单数据见表2-2和图2-1。

低渗透油藏概述

低渗透油藏概述[加入收藏][字号:大中小] [时间:2012-03-23 来源:中国能源网关注度:3083] 摘要: 要认识低渗透油藏,我们可以从以下几个方面去进行认识:低渗透油藏的形成条件、低渗透油田的概念和低渗透油藏的主要特征、低渗透油层界限、低渗透油田分类。为什么laowen会首先选择介绍低渗透油藏?因为在laowen看来,国内,特别是我们四川... 要认识低渗透油藏,我们可以从以下几个方面去进行认识:低渗透油藏的形成条件、低渗透油田的概念和低渗透油藏的主要特征、低渗透油层界限、低渗透油田分类。为什么laowen 会首先选择介绍低渗透油藏?因为在laowen看来,国内,特别是我们四川这个卡卡低渗透的油藏很是普遍,想什么胜利油田啊,塔河油田啊,都存在大面积的低渗透油藏,所以呢,laowen一直觉得有需求才有价值!所以我们一定要好好的研究一下低渗透油藏。 一、低渗透油藏的形成条件 我国低渗透油层,形成于山麓冲积扇-水下扇三角洲沉积体系和浊积扇沉积体系,有砾岩油层、跞状砂岩(或含跞砂岩)油层、砂岩(粗中细砂岩)和粉砂岩油层四种岩石类型。主要包括由近源沉积的油层分选差、矿物成熟度低、成岩压实作用、近源深水重力流和远源沉积物形成的油层。 二、低渗透油田的概念和低渗透油藏的主要特征 所谓低渗透油田是一个相对的概念,世界上并无统一固定的标准和界限,因不同国家、不同时期的资源状况和技术经济条件而划定,变化范围较大。根据我国生产实践和理论研究,对于低渗透油层的范围和界限已经有了比较一致的认识。低渗透油藏的主要特征,不言而喻,就是其渗透率很低、油气水赖以流动的通道很微细、渗流的阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力显著。它导致渗流规律产生某种程度的变化而偏离达西定律。这些内在的因素反映在油田生产上往往表现为单井日产量小,甚至不压裂就无生产能力,稳产状况差,产量下降快,注水井吸水能力差;注水压力高,而采油井难以见到注水效果;油田见水后,随着含水上升,采液指数和采油指数急剧下降,对油田稳产造成很大困难。 三、低渗透油层界限 油层是原油储集和流动的场所,油层的物理化学性质影响油水在孔隙中的分布及渗流的特征和规律。在渗流的范畴,油层属于多孔介质,它是由岩石的颗粒、胶结物作为固体骨架和大量形态复杂的孔隙网络空间组成的。流体就在那些细小的孔隙网络中流动。根据渗透率对采收率的影响程度及渗透率与临界压力梯度关系曲线的观察,渗透率在(40*10^-3 um2)前后有较大的变化,即渗透率低于40*10^-3μm2后,采收率明显降低,临界压力梯度明显加大,从油田生产实际看,渗透率低于50*10^-3μm2 的储层,虽然具有工业油流,但一般都要进行压裂改造,经过增产措施后,才能有效地投入正常开发,综上所述,1990 年油田开发工作会议上把低渗透油层上限定为50*10^-3μm2 。 低渗透油层下限也就是通常所称的有效厚度下限(截止值),对低渗透油田来说这是一个十分重要的问题。在渗透率贡献分布图上,对应于渗透率累积贡献为98%的孔喉半径即为有效孔喉半径下限,低于该下限的孔隙空间对渗透率基本无贡献,液体基本不流动,如老君庙M 油层孔喉半径下限为0.691μm 2。通过单层试油确定能够产油的有效厚度渗透率下

安塞油田采出水回注现状及建议

安塞油田采出水回注现状及建议 摘要:向油层注水成为采油驱油的主要手段,目前安塞油田采出水达到100%回注,采出水处理成为地面集输系统的一个重要环节。采出水处理工艺流程是否合理,处理过后的水质是否达标成为水处理工艺的关键指标。本文结合安塞油田水质监测工作情况、采出水处理回注现状,找出处理过程中存在的问题,如污水系统指标超标,尤其含油、机杂含量和硫酸盐还原菌含量严重超标,并进行分析,提出相应的改进措施。对采出水回注工作的优化提出合理建议。 关键词:采出水处理水质监测回注 一、安塞油田采出水回注及其特点 目前我国油田以向油层注水保持油层压力为主要开发手段。安塞油田地处陕北干旱、缺水地区,平均空气渗透率1.29×10-3μm2, 属于低渗、低压、低产的“三低”油田,为了提高油田产量和原油采收率,80年代末安塞油田进入注水大开发阶段,目前,注入水有清水和污水两种。 1.采出水特点 注入污水为油田采出水。随着原油的采出,地层水和注入水又会随着原油一起被采出,在地面进行油水分离后产生大量采油污水。采油污水具有高含油、高机杂、高矿化度、高有机物含量和组成性质复杂、变化大、处理难度大等特点,作为油田注水,采出污水较一般清水有以下优点: 1.1采出污水含有表面活性物质而且温度较高,能提高洗油能力,驱油效率随水的矿化度增加而提高,含表面活性剂的采出水,特别是矿化度接近同层中的采出水,其驱油效果更好。 1.2高矿化度水注入油层后,不会引起黏土颗粒膨胀而降低油层渗透率。 1.3水质稳定,与油层不产生沉淀。采油污水产自地下油层,与储层岩石和流体具有很好的配伍性,不会产生油层伤害。安塞油田储层孔隙喉道半径在0.01~1μm之间,达标处理后的采油污水作为注入水源比其它水源在保护储层方面更具有优势。大量的油田采出水回注于油田驱油,大大缓解了油田供水水源的紧张局面,同时也避免或减少了因油田含油污水排放造成的环境污染。 二、采出水回注标准和监测方法 1.采出水回注标准 根据长庆油田油层的实际情况,局研究院制定并发布的特低渗透油田推荐采出水处理水质标准 2.水质检测项目 我们依据注水流程,在每个站点,依据来水的处理流程依次采样进行分析。水质监测水样取自现场,测定也在现场进行。 机杂——采用哈呐9370浊度计测试法测试; 含油——采用分光光度比色法测试; 二氧化碳含量——采用滴定法测试; 含氧、含硫、含铁——采用北京华兴试剂厂生产的测试管比色法; 细菌在室内35℃下培养。 三、采出水处理工艺介绍 1.采出水水质特点和处理工艺 较之清水,采油污水中含有较多的原油、各种盐类有机物、无机物及微生物

利用QC方法 提高采出水水质

运用QC方法提高集输系统采出水水质 发布人:刘玉梅 提高采出水水质QC小组 第一采油厂集输大队 二00六年十一月

利用QC方法提高集输系统采出水水质 前言 集输大队六座集中处理站共有采出水处理系统七套,负责全厂70%采出水的处理任务。目前我厂采油方式为注水开采,加之安塞油田为特低渗透油田,对回注水质要求极高,根据长庆油田公司采出水处理及回注暂行标准(2001年颁布),我厂采出水回注指标为:含油≤10mg/l,悬浮物≤2mg/l。 今年是我厂精细注水年,我大队在厂领导和相关部门的大力支持下,通过不断完善工艺、检(维)修设施设备、不断建立健全管理制度,采出水达标率不断提高。 一、QC小组概况 二、选题理由 目前我大队日产采出水4400m3,达标率几乎为零,不合格的采出水回注地层将堵塞地层,降低单井产量,将加快老油田产量递减的速度,同时,采出水中含有少量原油,且矿化度高,具有较大危害性,若一经排放,将对环境造成极大的污染。为此,集输大队特成立QC

小组,以“提高认识强化过程控制,精益求精确保回注达标”为主题,通过QC方法,分析原因制定措施,合理利用资源,加强管理,以确保采出水处理水质达标率80%以上。 三、现状调查及分析 集输大队共有采出水处理系统7套,各站工艺、设施设备均不同程度存在一些问题,为了确保采出水达标回注,我们先从王窑集中处理站开始展开工作,然后辐射到其余6套系统。王窑集中处理站采出水主要设施有溢流沉降罐1具、除油罐2具、调节水罐1具、过滤器4具、清水罐2具,具体情况见下表。 王窑站采出水处理设施统计表 该站采出水处理工艺为含水原油经沉降罐沉降分离后,采出水从水箱脱至除油罐,经斜板除油、沉降分离后进入调节水罐,经过滤系统过滤后进入清水罐,为了保证水质达标,在处理的同时加入了杀菌剂、缓蚀剂、絮凝剂、助凝剂等化学药剂进行进一步的处理。 王窑集中处理站5月1日至5月10日水质统计表

油田污水处理

油田污水处理现状及发展趋势 摘要:油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势。 关键词:油田污水污水处理技术分类膜分离技术MBR 1.概述 油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水,则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放,则根据当地环境要求,将污水处理到排放标准。我国一些干旱地区,水资源严重缺乏,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,处理后用于饮用或灌溉,具有十分重要的现实意义。 采用注水开采的油田,从注水井注人油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长,采水液的含水率不断上升,有的区块已达到90%以上,这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发,对油田注水水质的要求更加严格。 钻井污水成分也十分复杂,主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等,钻井污水中还含有重金属。 其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。 由于油田污水种类多,地层差异及钻井工艺不同等原因,各油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化大,这为油田污水的处理带来困难。 2.国内外油田污水处理技术现状 2.1 技术分类 2.1.1 物理法 物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。 重力分离技术,依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离的试验结果看,沉淀时间越长,从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段,已被各油田广泛使用。 离心分离是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。含油废水经离心分离后,油集中在中心部位,而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产生的方式,离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器,由于具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视。目前在世界各油田,如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有

低渗透油藏的开发技术及其发展趋势

低渗透油藏的开发技术及其发展趋势 摘要:中国低渗透油气资源丰富,具有很大的勘探开发潜力。近20年来,在低渗透砂岩、海相碳酸盐岩、火山岩勘探方面取得了很大发现,形成了国际一流的开发配套技术。低渗透油气田开发成熟技术有注水、压裂、注气等,储层精细描述和保护油气层是开发关键。多分支井技术、地震裂缝成像和裂缝诊断技术、新型压裂技术、注气提高采收率等新技术快速发展,发达国家低渗透油气田勘探开发技术日趋成熟。本文主要介绍了低渗透油藏的开发技术及其未来发展趋势。 关键词:低渗透油藏;开发技术;发展趋势 1 前 言 在中国特有的以陆相沉积为主的含油气盆地中,普遍具有储层物性较差的特点,相应发育了丰富的低渗透油气资源。经过长期不懈的探索,中国低渗透油藏的勘探开发取得了很大的突破。通过持续不断的开发技术攻关和创新,中国的低渗透资源实现了规模有效开发,形成了国际一流的低渗透开发配套技术系列。在中国油气产量构成中低渗透产量的比例逐步上升,地位越来越重要。 低渗透油藏通常具有低丰度、低压、低产“三低”特点,其有效开发难度很大。低渗储层中油气富集区,特别是裂缝发育带和相对高产区带的识别评价、开发方案优化、钻采工艺、储层改造、油井产量、开采成本、已开发油田的综合调整等技术经济问题,制约着低渗透油藏的有效和高效开发。如何经济有效地开发低渗透油气藏已成为世界共同关注的难题。 国外低渗透油田开发中,已广泛应用并取得明显经济效益的主要技术有注水保持地层能量、压裂改造油层和注气等,储层地质研究和保护油层措施是油田开发过程中的关键技术。 小井眼技术、水平井、多分支井技术和CO2泡沫酸化压裂新技术应用,较大幅度地提高了单井产量,实现了低渗透油田少井高产和降低成本的目的。 2 低渗透油藏的特点 2.1 低渗透的概念 严格来讲,低渗透是针对储层的概念,一般是指渗透性能低的储层,国外一般将低渗透储层称之为致密储层。而进一步延伸和概念拓展,低渗透一词又包含了低渗透油气藏和低渗透油气资源的概念,现在讲到低渗透一词,其普遍的含义是指低渗透油气藏。具体来说低渗透油气田是指油层孔隙度低、喉道小、流体渗

低压反冲洗过滤器处理油田采出水

doi:1013969/j1issn1100626896120101041025 低压反冲洗过滤器处理油田采出水 李涛(大庆油田设计院) 摘要:针对石英砂过滤器处理含聚污水 过程中滤料板结,形成致密滤饼层,滤料无 法彻底清洗,严重影响了过滤效果,出水水 质难以达标等问题,开发了低压反冲洗过滤 器。该技术降低了反冲洗压力,保证了反冲 洗流量,提高了反冲洗效果,确保了滤后水 达标。 关键词:低压;过滤器;反冲洗;水质 1 存在的问题及其成因分析 过滤工艺作为油田采出水处理的最后一级直接关系到出水水质,因此合适的过滤工艺对于不同类型油田采出水达标处理有着重要的作用[1-2]。 石英砂过滤器依靠滤料和在滤料床层上部形成的滤饼层来截留污水中的悬浮物和胶体。在水驱污水的处理中,石英砂过滤器的效果是很明显的,但随着聚合物驱油技术的推广,石英砂过滤器在处理聚合物驱污水时,暴露出滤料清洗不干净、反冲洗压力升高、滤料流失、出水水质不合格等问题。 造成这种现象的原因是由于水质的变化,原水中增加了聚合物,导致大量的聚合物被滤床所截留。由于滤料表面污油和聚合物的吸附,致使滤料相对密度变小,根据Ergun理论,滤料膨胀高度与滤料密度成反比。同时当罐内填充重质多介质滤料(多为磁铁矿和石英砂)时,由于污水中聚合物的存在,滤料层上部易出现板结现象,若要打碎板结层并将滤料清洗干净,则需大强度反洗。由于滤料密度的减轻,大强度反洗又会导致滤料迅速上升,滤料极易进入布水筛管,导致布水筛管堵塞,从而使反冲洗压力升高,水量下降,反冲洗不能顺利进行。实践表明,即使是大强度反冲洗水流也不能将板结层冲碎分散,尤其在冬天,进入冷输期,污水温度低,水中浮油、悬浮物和聚合物等凝固析出黏附于滤料上,更易形成板结层。因此,解决石英砂过滤器存在的问题关键就在于降低反冲洗滤料膨化率,有效控制滤料膨化高度。 2 低压反冲洗石英砂过滤器的研究 211 基本结构 采用耐磨搅拌齿对石英砂过滤器内部结构进行改造,以彻底解决石英砂滤料再生的难题。其罐体结构见图1 。 (a)原石英砂过滤器(b)低压反冲洗石英砂过滤器 1-搅拌系统;2-集油器;3-布水器;4-耐磨搅拌桨 图1 石英砂过滤器的罐体结构对比 (1)增设了搅拌桨装置,通过搅拌增加滤料之 力信号变成4~20mA电信号,经调节器传送到变频器,从而通过气囊的高度变化来控制压缩机转速。当气囊到达高位或低位时,可自动报警和启停压缩机。如果手动操作,通过控制从缓冲气囊到压缩机的阀门,可实现用一台压缩机同时抽正压和负压。若两台压缩机单独运行,则一台抽缓冲气囊,另一台抽原油稳定塔。 (3)安全性能得到提高。升级改造时,对储油罐安全阀进行了维修调试,使其压力范围设定在+1176~-490Pa之间,还增加了1台微压呼吸阀。当储油罐压力高于+1176Pa或低于-490Pa 时,微压呼吸阀自动开闭,确保了储油罐的安全。4 应用效果 2006年岔南联合站大罐抽气装置改进后,实现了1台压缩机同时抽正压、负压的目标。该工艺使储油罐始终处在微正压状态下,确保了储油罐的安全。对原油稳定塔实施负压抽气后,收气量达到4000~6000m3/d,较改进前增加了1倍,满足了岔南联合站生产用气需要。 (栏目主持 张秀丽) 94 油气田地面工程第29卷第4期(201014)

油田采出水处理工艺概述

油田采出水处理工艺概述 摘要:我国油田广泛采用采出水有效回注对油田进行高效开采,因此,油田采出水处理技术的发展对油田的再开发和可持续发展意义重大。本文概述油田采出水处理的发展历程,并对油田采出水处理的现状和水处理存在的问题进行阐述,并提出建议,以期为油田水处理的发展提出帮助。 关键词:油田采出水水处理现状及问题 一、概述 我国大部分油田采用注水开发方式,随着油田的不断开发,油井采水液的含水率不断上升,一些区块的含水率已达80%以上,对采出水进行处理、有效回注成为解决油田污水既经济又实用的途径[1,2]。目前,含油采出水已成为油田主要的注水水源,尤其是在延长油田等缺水油区。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发,为保证油田的高效注采开发,对油田注水水质的要求不断提高。因此,油田水处理技术已成为我国石油生产中一项重要技术。 二、采出水处理工艺 1.采出水处理现状 油田采出水成分比较复杂,含油量及油在水中存在形式有差异,且常与其它污水混合处理,单一采出水处理设备处理效果不佳;在实际应用中,通常是两三种水处理设备联合使用,才能确保出水水质达到回注标准。另外,不同油田的生产方式、环保要求及净化水的用途等不同,造成油田采出水处理工艺技术的差别比较明显。 2.采出水处理的发展历程 在油田采出水处理工艺中,通常采用“预处理+深度处理”方式处理。进入深度处理设备前的一系列处理方法称为预处理,包含一级处理与二级处理。常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离,主要除去浮油及颗粒固体;二级处理主要有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要去除溶解油。 采出水处理工艺具有明显的时代特征,主要分四个阶段: 2.1沉降除油+石英砂过滤 油田开发初期(1978~1985年),原油脱水采用两段电化学处理流程;污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程,采出水主要以排放为主。

低渗透油田开发的难点分析

低渗透油田开发的难点分析 摘要:我国作为石油消耗大国,承担着巨大的油田开采压力,其中,低渗透油 田的开采难度尤为艰难,这就要求石油企业尽可能的建立出一套属于自身的开采 工艺,并不断将其完善,从而加大开采力度,提高开采效率,解决日益增长的石 油资源需求所带来的的石油危机。 关键词:低渗透油田;油田开发;开采技术;开采难点;渗透规律 前言: 石油资源是不可再生资源,高强度的开采会大幅加重现有的石油危机,面对 巨大的市场需求,石油行业正面临着较为艰巨的行业挑战。但我国在近年来探得 的低渗透油田越来越多,并且储量较为丰富,给石油行业的发展带来了曙光,因此,基于低渗透油田的开采技术难度大,地理位置复杂等因素,要加快制定针对 性的开采方案来为石油开采做出贡献。 1.优先选择石油资源储备较为丰富的地区进行开发 在石油资源日益紧缺的情况下,反观我国目前已经检测到的石油资源,有三 分之二都来自于低渗透油田,这就表明在现阶段我国需要加大对低渗透油田的石 油资源的开采来应对目前的石油资源的巨大需求。但我国的低渗透油田分布相对 比较分散,并且我国的低渗透油田开采技术目前仍然存在很多技术型问题,需要 大力克服,例如:相较于别的国家而言,我国的低渗透油田开采起步稍晚,由于 低渗透油田的特性,开采难度本身就比较大,开采过程会发生哪些未知情况也不 容易受到具体的控制,设备相对也不是很完善等等。要想通过开采低渗透油田来 缓解目前的市场需求压力,就需要优先挑选一些石油资源储备丰富、油层发育程 度较高的区域作为开采对象,组织一批在普通油田已具备熟练开采技术的技术人 员组建新型开采团队,通过观察已选择的低渗透油田对象来总结并掌握它的油水 变化规律,帮助开采的技术工人提供专业的指导意见与建议,在设备的使用上分 享已有的先进经验,提高低渗透油田的开发效率,帮助开发团队拓展石油开发的 规模。 2.引进先进的注水技术 基于低渗透油田的储层渗透率低、单井产能低,随着开采的深入还会伴随出 现原油产量下降、注水压力升高等问题,再加上相较于普通油田而言的弹性能量 更小,内部的渗流阻力较大,底水不活跃的特性,在低渗透油田的开采过程中, 对于注水技术的要求极为严格,注水技术又是低渗透油田开发项目中的最为重要 的重点技术之一,直接影响着石油开采的质量和开采的效率。基于低渗透油田的 弹性能量较小,在注水过程中容易出现地层压力的骤降使得注水过程停止的问题,达不到注水的目的。我国当前对于低渗透油田的开采,需要大力引入并利用先进 的注水技术来解决注水过程中会出现的相关问题。首先,需要对注水井进行排液 处理,接着检查低渗透油田是否存在裂缝,工作人员可以在油田的地层挖出裂缝,通过这道裂缝向低渗透油田进行注水,并且,在注水的过程中,时刻注意观察注 采比,适当提高注采比以保持压力的平衡。如果选择好要进行开采工作的低渗透 油田后发现此块低渗透油田的弹性能量较高,就可以大大降低开采难度,只需要 通过天然的能量进行开采操作,保障开采出来的石油是弹性无水的,大大提高低 渗透油田的采收率。 3.优化压裂技术,合理运用射孔技术以及井网部署 低渗透油田地开采工作中,压裂技术是必备基础技术,石油企业需要对其现

低渗透油藏的开发技术-2019年精选文档

低渗透油藏的开发技术 0 引言 低渗透是针对储层的概念,一般指渗透性能低的储层,国外一般将低渗透储层称为致密储层[1-3] 。进一步延伸和概念拓展,低渗透一词又包含了低渗透油气藏和低渗透油气资源的概念。现在讲到低渗透一词,其普遍的含义是指低渗透油气藏。具体来说低渗透油气田是指油层孔隙度低、喉道小、流体渗透能力差、产能低,通常需要进行油藏改造才能维持正常生产的油气田。目前低渗透储层的岩石类型包括砂岩、粉砂岩、砂质碳酸岩、灰岩、白云岩以及白垩等,但主要以致密砂岩储层为主。 低渗透油田一般具有储层渗透率低、丰度低、单井产能低,与中高渗透油田相比具有以下特点: 1)低渗透油层连续性差,砂体发育规模小,井距过大,水驱控制程度低; 2)储层渗透低,流度低,孔隙喉道半径小,存在“启动生产压差现象”,渗流阻力和压力消耗特别大; 3)低渗透油层见水后,采液和采油指数急剧下降,对油田稳产造成严重威胁; 4)储量丰度低,含油饱和度低,自然产能低,压裂投产后产量递减较快,无稳产期。 低渗透油气田与高渗油气田相比,其储层特性、伤害机理、流动规

律不仅仅是量的变化,实际上在一定程度上已经发生了质的变化,因此在开发中遇到的主要问题是:①油藏表征准确度差,渗流机理尚未研究清楚;②对油层伤害的敏感度强;③储层能量低,单井产量低;④基质中的油难以开采。归结起来是成本、效益和风险问题。 1 低渗透油藏开发技术 1.1油气藏表征技术 油藏表征是对油藏各种特征进行三维空间的定量描述、表征以至预测的技术。现代油藏表征技术是国外进行剩余油分布预测和开发决策等生产优化的最主要技术。技术发展经历了三个主要阶段,目前向着精细化方向发展。 油气藏表征主要包括野外露头天然裂缝描述技术、成像与常规测井裂缝描述、储层生产动态测试资料表征、三维地震、四维地震、井间地震和井间电磁波等油气藏表征、三维可视化、综合地质研究技术。油藏描述技术是对油气藏特征进行定性与定量描述、预测是进行剩余油分布预测和开发决策主要技术。由于决策的内容不同油藏描述技术和方法也不同描述内容和精度有差别。对进入中后期开发的老油田以确定剩余油分布为目的的油气藏描述必须通过集成化的精细表征提供准确的剩余油分布状况指导油气田调整挖潜改善开发效果。 1.2低渗油藏钻井技术包括气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井和欠 平衡钻井技术等。 欠平衡钻井亦称为欠平衡压力钻井这一概念早在20 世纪初就已提出但是直至20 世纪80 年代初期井控技术和井控设备出现才使防止井喷成为可能这种钻井技术也得以发展和应用。在美国和加拿大欠平衡钻井已经成为钻井技术发展的热点并越来越多地与水平井、多分支井及小井

油田水处理(在用)

第一节油田污水的来源 水是石油生成、运移和储集过程中的主要天然伴生物。 石油的开采经历了三次采油阶段: 一次采油:油藏勘探开发初期,原始地层能量将部分油气水液体驱 向井底,举升至地面,以自喷方式开采. 采出液含水率很低 二次采油有注水开发和注气开发等方式。高压水驱动原油。存在问题:经过一段时间注水后注入水将随原油采出,且随开发时间的延长,采出油含水率不断上升。 三次采油注聚合物等驱油。 油田含油污水来源 原油生产过程中的脱出水:原油脱水站、联合站内各种原油储罐的罐底水、含盐原油洗盐后的水。 洗井水为提高注水量、有效保护井下管柱,需定期对注水井进行洗井作业。 为减少油区环境污染,将洗井水建网回收入污水处理站。钻井污水、井下作业污水、油区站场周边工业废水等全部回收处理净化,减少污染,满足环保要求。 原水:未经任何处理的油田污水。 初步净化水:经过自然除油或混凝沉降除油后的污水。 滤后水:经过过滤的污水。 净化水:凡是经过系统处理后的污水都叫净化水。 第二节污水处理利用的意义 1、含油污水不合理处理回注和排放的影响 油田地面设施不能正常运作造成地层堵塞而带来危害造成环境污染,影响油田安全生产 2、油田注水开发生产带来的问题 注入水的水源 油田注水开发初期,注水水源为浅层地下水或地表水(宝贵的清水),过量开采清水会引起局部地层水位下降,影响生态环境。 对环境的影响 随着原油含水量的不断上升,大量含油污水不合理排放会引起受纳水体的潜移性侵害,污染生态环境。 二、腐蚀防护与环境保护 油田含油污水特点: 矿化度高溶解有酸性气体腐蚀处理设施、注水系统溶解氧 三、合理利用污水资源 水源缺乏的办法之一:提高水的循环利用率油田污水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。若污水处理回注率100%,即油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业过程中排出的污水全部处理回注,则注水量只需要补充由于采油造成地层亏空的水量,因而节约大量清水资源和取水设施的建设费用,提高油田注水开发的总体技术经济效益。 第三节水质标准 一、油田开发对注水水质的要求 油田注水的服务对象:致密岩石组成的油层 要求:保证注水水质,达到“注得上,注得进,注得够” 。 对净化采出水的具体要求:化学组分稳定,不形成悬浮物;严格控制机械杂质和含油;有高洗油能力;腐蚀性小;尽量减少采出水处理费用。 油层条件对注水水质的要求:低渗透油田注水水质标准。 目前,陆上低渗透油藏为35%左右,且每年新探明的石油地质储量中低渗透油层所占的比重越来越大。 二、净化污水回注水质标准 1、注水水质基本要求注水水质确定:根据注入层物性指标进行优选。 具体要求: 对水处理设备、注水设备、输水管线腐蚀性小; 不携带超标悬浮物、有机淤泥、油; 与油层流体配伍性良好,即注入油层后不使粘土发生膨胀和移动。 2、注水水质标准 由于各油田或区块油藏孔隙结构和喉道直径不同,相应的渗透率也不相同,因此,注水水质标准也不相同。下表为石油天然气行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》SY/T5329-94水质主控指标。 3、注水水质辅助性指标 辅助性指标包括: 溶解氧水中溶解氧时可加剧腐蚀。腐蚀率不达标时,应首先检测氧浓度。 油田污水溶解氧浓度<0.05mg/l,特殊情况不超过0.1mg/l;清水中溶解氧含量要小于0.5 mg/l。 硫化氢硫化物含量过高,说明细菌增生严重,引起水中悬浮物增加。油田污水中硫化物含量应小于2.0 mg/l。 侵蚀性二氧化碳=0,稳定 侵蚀性二氧化碳含量>0,可溶解CaCO3垢,但对设施有腐蚀

低渗透油田开发资料

目录 一、国内国外低渗透油田开发现状? (1) 二、低渗透油田地质特点有哪些? (6) 三、朝阳沟油田目前开发现状、存在的主要矛盾及对策? (9) 四、提高采收率原理是什么?主要的提高采收率技术有哪些? 其提高采收率机理是什么? (17) 五、外围难采储量如何经济有效动用? 要实现经济有效动用需要哪些技术攻关? (23) 六、如何搞好技术创新与应用,实现油田可持续发展? (26) 七、低渗透油田(朝阳沟油田)注水开发技术方法? (32) 八、精细油藏描述技术的内容及成果应用有哪几个方面? (37) 九、多学科油藏研究? (41) 十、油藏评价的方法(模式)有哪些?主要应用的技术? (42) 十一、“百井工程”的内容以及在零散、复杂、规摸小的 油藏评价中的作用? (44) 十二、水驱开发过程中的油层保护技术有哪些? (45) 十三、目前三次采油技术主要有哪些?哪些具有应用潜力 (48) 十四、油田开发合理采油速度、合理储采比受哪些因素,如何界定? (51) 十五、油田开发合理注水压力、合理注采比是如何界定? (53) 十六、区块分类治理的原则、思路和目标? (54) 十七、油田分几个开发阶段,不同阶段的调整方法有哪些? (55) 十八、如何确定注水开发中技术调控指标? (57) 十九、裂缝对低渗透油田的利弊? (58) 二十、低渗透油田怎样进行合理井网部署? (59) 二十一、如何进行低效井治理? (60)

一、国内国外低渗透油田开发现状 1、低渗透油田的划分 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。根据我国的实际情况和生产特征,按照油层平均渗透率把低渗透油田分为三类。 第一类为一般低渗透油田,油层平均渗透率为10.1~50×10-3μm2,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; 第二类为特低渗透油田,油层平均渗透率为1.1~10.0×10-3μm2,一般束缚水饱和度较高,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; 第三类为超低渗透油田,油层平均渗透率为0.1~1.0×10-3μm2,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。 2、国内低渗透油田储量动用情况 2004年,我国探明低渗透油层的石油地质储量为52.1×108t,动用的低渗透油田地质储量约26.0×108t,动用程度为50%。从我国每年提交的探明石油地质储量看,低渗透油田地质储量所占的比例越来越大,1989年探明低渗透油层的石油地质储量为9989×104t,占当年总探明储量的27.1%。1990年探明低渗透油层的石油地质储量为21214×104t,占当年总探明储量的45.9%;1995年探明低渗透油层的石油地质储量为30796×104t,占当年总探明储量的72.7%,年探明的石油地质储量中大约三分之二为低渗透油层储量。可见,今后低渗透难采储量的开发所占的比重逐年加大,如何经济有效做好难采储量的评价、动用和开发理论技术的研究是我们攻关的主要目标和方向。 从我国近些年来对低渗透油田的研究和开发水平看,有了较大的进展和提高, - 1 -

低渗透油藏

一.低渗透致密气藏的定义 关于低渗透气田的定义,大多根据储层物性来划分,但是目前国内外尚没有统一的 低渗透气田划分标准。以前关于低渗透气田的定义多参考低渗透油田标准,由于气体分 子直径要比油分子小得多,气体熟度(o.01mPa?)也远远小于原油,使气体具有吸附、 渗透和扩散的特性,在地层条件下其流动应该较原油容易得多,因此相应的气体可流动 的物性下限应较原油低得多。采用袖藏物性划分标准,往往使得气田的流动物性界限偏高,而忽略了许多有开采价值的储层,因此有必要对气藏的可流动物性界限做相应的研究。根据我国气田开发多年的经验,借鉴国外相关研究成果已形成了以下比较一致的观点。 一.低渗透气藏地质特征 美国在低渗透致密储层方面已经作过了不少的研究工作,其中最主要的研究成果有下列的几项:spenc欧(1985)简要讨论了落基山地区的低渗透致密储层的地质现状,F1nley (1984)总结了有代表性的毯状(层状)致密储层的地质及工程特征s spe皿。和Mast (1986)以美国石油地质学家协会名义发表了致密气藏的地质研究;M踢比船(1984)描述了 加拿大致密气藏的重要现状,spnc既(1989)总结了美国西部的低渗透致密储层特征等。 由于我国在低渗透气藏方面尚未进行全面的系统研究,因此下列基本特征是在美国所总结的资料基础上,参考我国低渗透油气田实际情况进行总结得到的。 (一)沉积特征和成因分娄 我国低渗透储层和其他中高渗透层一样,大部分生成于中、新生代陆相盆地之中,具有陆相碎屑岩储层共有的一些基本沉积特征——多物源、近物源、矿物及其结构成熟度低和沉积相带变化快等。从具体沉积环境分析,低渗透储层有以下几种成因类型和特点。 1.近源沉积 储层离物源区较近,未经长距离搬运就沉积下来,碎屑物质颗粒大小相差悬殊,分选差,不同粒径颗粒及泥块充填在不同的孔隙中,使储层总孔隙显连通孔隙都大幅度减小,形成低渗透储集层。冲积扇相沉积属于这类型,冲积扇沉积是山地河流一出山口,坡度变缓,宽度扩大,加上地层滤失,水量减少,流速急速更小,河水携带的碎屑物快速堆积成扇体沉积。 2.远源沉积 储层沉积时离物源区较远,水流所携带的碎屑经长距离的搬运,颗粒变细,悬浮部分增多。沉积成岩后,形成粒级细、孔隙半径、泥质(或钙质)含量高的低渗透储层。此类 储层在助陷型大型盆地沉积中心广泛发育。 3成岩作用 碎屑岩的形成从渗透储层的原因来说,除沉积成因以外,沉积后的成岩作用及后生作用对储层物性也起着十分重要的作用。储层在压实作用、胶结作用和溶蚀作用下,储层的孔隙度、渗透率不断发生变化。成岩过程中的压实作用和胶结作用使岩石原生孔隙减小,特别是成熟度低的岩石,由于孔隙度大量减小,容易变为低渗透储层,甚至变为极致密的非储集层。溶蚀作用可产生次生孔隙,使致密层孔隙度增加,重新变为低渗透储层。一般该类储层主要表现为低孔、低渗储层。 (二)储层特征 低渗透砂岩气藏主要有以下特征: 含水饱和度。 1.非均质性 低渗透砂岩储层一般具有严重的非均质性,储层物性在纵、横向上各向异性明显,产层厚度和岩性都很不稳定,在短距离内就会出现岩相变化或岩性尖灭,以致井问无法对比。

低渗透油田开发

低渗透油藏超前注水开发 摘要 随着勘探技术与油层改造工艺技术的不断提高以及我国能源发展战略的部署,低渗、特低渗油田储量的开发己成为我国陆上石油工业稳定发展的重要潜力,是未来石油工业可持续发展的技术方向,而低渗透油田或特(超)低渗透油田的储量比较丰富,将是今后相当一个时期内增储上产的主要资源基础,因此,对低渗透储层的勘探开发不可忽视,而研究低渗透油田的渗流机理和开采方案,开发技术有重大的意义,针对特低渗透油层流体渗流是具有启动压力梯度的非达西渗流以及油层具有弹一塑性形变等特点,在长期的合理开发方式探索过程中,油田提出了一种改善油藏开发效果的有效注水开发模式,即超前注水。 关键字:低渗透油藏;启动压力梯度;非线性渗流;注水参数; 第一章前言 1.1低渗透油藏超前注水研究的目的意义 据不完全统计,截止到2000年底,我国陆上低渗透油藏的探明地质储量约为52.14?108t占全部探明地质储量的26.1%。我国已经动用的低渗透油田地质储量为26.66?108t,占全部已动用储量的25.5%。可见低渗透油田或特低渗透油田的储量比较丰富,将是今后相当一个时期内增储上产的主要资源基础,而根据勘探趋势,低渗透储层的比例将越来越大,低渗透储层的产量也将越来越大,因此,对低渗透储层的勘探开发不可忽视,而研究低渗透油田的渗流机理和开采方案,开发技术有重大的意义。 超前注水,它是根据非达西流提出的改善这类储层开发效果的一项技术,对今后未动用的低渗油藏储量的有效开发和油田持续发展具有重要的战略意义,超前注水开发方式可以合理的补充地层能量,提高地层的压力,使油井能够长期保

持较高的地层能量和旺盛的生产能力,产量递减从而明显减小,同时该开发方式可以降低甚至避免因地层压力下降造成的地层伤害,同时抑制油井的初始含水率,从而提高投产初期油田的产量,使得油田能够保持较长的稳产期,减缓递减,提高最终采收率。而且通过超前注水还可防止原油物性变差,从而导致渗流条件的变差,有效地保证原油渗流通道的畅通,提高注入水波及体积。 1.2低(特低)渗油藏超前注水开发技术发展现状 改善油藏开发效果是世界石油关注的大问题,它关系着原油产量和油田开采的经济效益。在世界石油开发历史中,由于水具有价廉、供应量充足、驱油效率高等特点,世界上绝大多数油田都把注水开发方式作为驱替地层原油、维持地层压力、有效改善油藏开发效果的首选措施,目前世界油气田每天的注水量达数千万立方米,前苏联有260个油田采用注水开采,英国、加拿大90%的石油是通过注水采出的。在目前以及今后相当长的一个时期内,注水开发仍将是油田开发的主要方式。 通过调研,了解到目前国内外对低渗透油藏超前注水开发效果以及开发指标的研究很少,国内主要有长庆、大庆、吉林、新疆等低渗透油田己经开展了超前注水的试验,取得了很好的开发效果,初步形成了超前注水开发低渗透油藏的新方法和新手段。 1.3超前注水机理分析 1.3.1 降低因地层压力下降造成的地层伤害 研究认为,裂缝性低渗透油藏,地层压力大幅度下降后,油层孔隙度将会减小,裂缝闭合,渗透率降低。试验表明,低渗透油藏地层压力下降,渗透率下降,再恢复地层压力,渗透率只能恢复到原来的60%~80%。超前注水能提高并保持地层压力,可避免渗透率变差。 低渗透油藏开发时,地层压力降低到饱和压力以下时,地层原油开始脱气,地层原油脱气产生了两种影响:一是地层原油的粘度、密度都将增大,体积系数减小,增大了原油的渗流阻力;二是因低渗透油层中部分孔喉半径很小,部分脱

低渗透油藏

低渗透油藏 一(低渗透致密气藏的定义 关于低渗透气田的定义,大多根据储层物性来划分,但是目前国内外尚没有统一的低渗透气田划分标准。以前关于低渗透气田的定义多参考低渗透油田标准,由于气体分子直径要比油分子小得多,气体熟度(o(01mPa?)也远远小于原油,使气体具有吸附、渗透和扩散的特性,在地层条件下其流动应该较原油容易得多,因此相应的气体可流动的物性下限应较原油低得多。采用袖藏物性划分标准,往往使得气田的流动物性界限偏高,而忽略了许多有开采价值的储层,因此有必要对气藏的可流动物性界限做相应的研究。根据我国气田开发多年的经验,借鉴国外相关研究成果已形成了以下比较一致的观点。 一(低渗透气藏地质特征 美国在低渗透致密储层方面已经作过了不少的研究工作,其中最主要的研究成果有下列的几项:spenc欧(1985)简要讨论了落基山地区的低渗透致密储层的地质现状,F1nley (1984)总结了有代表性的毯状(层状)致密储层的地质及工程特征s spe皿。和Mast (1986)以美国石油地质学家协会名义发表了致密气藏的地质研究;M踢比船(1984)描述了加拿大致密气藏的重要现状,spnc既(1989)总结了美国西部的低渗透致密储层特征等。由于我国在低渗透气藏方面尚未进行全面的系统研究,因此下列基本特征是在美国所总结的资料基础上,参考我国低渗透油气田实际情况进行总结得到的。 (一)沉积特征和成因分娄 我国低渗透储层和其他中高渗透层一样,大部分生成于中、新生代陆相盆地之中,具有陆相碎屑岩储层共有的一些基本沉积特征——多物源、近物源、矿物及

其结构成熟度低和沉积相带变化快等。从具体沉积环境分析,低渗透储层有以下几种成因类型和特点。 1(近源沉积 储层离物源区较近,未经长距离搬运就沉积下来,碎屑物质颗粒大小相差悬殊,分选差,不同粒径颗粒及泥块充填在不同的孔隙中,使储层总孔隙显连通孔隙都大幅度减小,形成低渗透储集层。冲积扇相沉积属于这类型,冲积扇沉积是山地河流一出山口,坡度变缓,宽度扩大,加上地层滤失,水量减少,流速急速更小,河水携带的碎屑物快速堆积成扇体沉积。 2(远源沉积 储层沉积时离物源区较远,水流所携带的碎屑经长距离的搬运,颗粒变细,悬浮部分增多。沉积成岩后,形成粒级细、孔隙半径、泥质(或钙质)含量高的低渗透储层。此类储层在助陷型大型盆地沉积中心广泛发育。 3成岩作用 碎屑岩的形成从渗透储层的原因来说,除沉积成因以外,沉积后的成岩作用及后生作用对储层物性也起着十分重要的作用。储层在压实作用、胶结作用和溶蚀作用下,储层的孔隙度、渗透率不断发生变化。成岩过程中的压实作用和胶结作用使岩石原生孔隙减小,特别是成熟度低的岩石,由于孔隙度大量减小,容易变为低渗透储层,甚至变为极致密的非储集层。溶蚀作用可产生次生孔隙,使致密层孔隙度增加,重新变为低渗透储层。一般该类储层主要表现为低孔、低渗储层。 (二)储层特征 低渗透砂岩气藏主要有以下特征: 含水饱和度。 1(非均质性

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