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大庆外围低渗透油田分类方法及开发对策研究

杨钊  
【摘要】: 随着大庆外围油田开发的不断深入,生产中的许多矛盾也逐渐显现出来,概括起来有3个方面:一是已开发油气田含水快速上升,产量递减加快,开发效果变差;二是开发储量品位越来越低,主要集中在特低丰度和特低渗透储层中,注水开发的技术难度越来越大;三是开发潜力和有效措施逐渐减少,成本上升,投入与产出的矛盾日益加大。在这种形势下,原有的评价方法、优选技术,开采方式和方法难以满足低渗透油田持续发展的需要,针对这一情况,本文从低渗透油藏微观结构特征入手,对低渗透油藏进行了分类,在此基础上提出了开发对策,从而促进外围低渗透低品位油藏的有效动用和商业性开发。 为了研究低渗透油层孔隙结构的特征,本文利用恒速压汞实验、金相电镜实验,结合现场的已有实验数据,研究了不同渗透率天然岩心中渗透率、平均孔道半径、平均喉道半径、孔喉比、迂曲度、配位数、形状因子、分形维数等参数的的分布规律,取得以下认识:不同低渗透岩石孔道半径分布规律较为接近,喉道半径分布差异明显,孔道半径与渗透率相关性较差,喉道半径与渗透率具有明显规律性,二者呈正相关关系;总体上看,低渗透储层的渗透率主要受喉道半径控制;相同渗透率条件下,其喉道分形维数与孔道分形维数无明显大小关系,说明喉道与孔道在复杂程度上差异较小。 低渗透储层水驱效果除了受孔隙结构影响外,还与低渗透岩石的渗流规律有关。本文应用核磁共振方法对可动流体饱和度进行了分析,结果表明:可动流体饱和度与驱油效率间存在很好的对应关系,可动流体饱和度比渗透率参数更能反映储层开发潜力;通过启动压力实验分析,渗透率小于1×10-3μm2时,随着渗透率的降低启动压力梯度急剧增加,说明渗透率低于1×10-3μm2时,常规水驱方法已经不适用,需要探索其它驱替方法;对比水驱启动压力梯度与气驱启动压力梯度变化曲线,可知水驱与气驱启动压力梯度变化规律近似,水驱启动压力梯度大于CO2驱启动压力梯度,岩芯渗透率大于0.5×10-3μm2时,气体启动压力梯度数值较小,随渗透率增大启动压力梯度下降趋势变缓;相对渗透率曲线研究表明:低渗透储层的渗透率与采收率有较强的相关性,随着渗透率的降低,驱油效率降低,当渗透率低于10×10~(-3)μm~2时,采收率降低幅度增大,最低可降至16.5%,这说明渗透率低于10×10~(-3)μm~2时水驱效果较差;孔喉比对残余油饱和度有较大影响,随着孔喉比增大,残余油饱和度增大,两相流跨度变小,水驱采收率降低。 在系统研究低渗透岩石孔隙结构和渗流特征的基础上,选取了渗透率、孔喉比、喉道半径和启动压力梯度4个参数,利用聚类分析法把大庆外围储层分为4类;分析统计了大庆外围区块的特征,结果如下:外围区块总体上埋藏深度较浅,1500m以下的区块有52个,地质储量占65%;外围油田有49个区块发育潜裂缝、微裂缝和显裂缝,地质储量占78.3%,26个区块裂缝不发育,朝阳沟、榆树林、头台油田的裂缝以东西向为主,其它方向发育裂缝较少;外围已开发区块储量丰度21×10~04t/km~2~92×10~4t/km~2,其中储量丰度小于50×10~4t/km~2的低丰度区块有25个,地质储量占44.8%,,丰度大于50×10~4t/km~2的特低丰度区块有54个,地质储量占扶杨油层总量的87.7%,平均储量丰度为58.9×10~4t/km~2,总体上属于较低丰度。针对以开发区块选含水率、注采比、水驱控制程度和采油速度对开发水平分级,为开发对策的制定提供了依据。 根据大庆外围油田已开发区块的生产数据,研究了加密调整措施的作用,分析了大庆外围不同渗透率油田加密调整效果,确定不同类型油藏的加密调整方法;开展了低渗透储层的压敏效应实验,结果表明:无裂缝存在时,随着喉道半径减小,压敏效应变的显著,喉道半径是影响压敏效应的关键因素,渗透率相同时,裂缝对压敏现象影响较小;重点对超前注水、二氧化碳驱的机理进行了研究,给出了不同渗透率储层的超前注水和二氧化碳驱油效果;针对空气驱进行了可行性研究,当渗透率大于0.2×10-3μm~2时,能够形成稳定的燃烧前缘,随渗透率降低,燃烧前缘的推进速度有所降低,但降低幅度较小;不同孔喉比,在相同的轴向比例位置上,温度的上升速度不同,当孔喉比较小的时候,温度上升的速度快,说明孔喉比对燃烧效率有一定影响。 分析了径向水平钻孔技术的应用效果,该技术具有可定向和可定深的特性,可以对受效差的井进行改造,缩短注采排距,完善注采关系,能够调整层间或平面矛盾。在低渗透油藏分类的基础上,结合文中给出的开发水平分级情况,针对不同类型油藏提出了开发对策,为大庆外围区块的合理开发提供了理论依据。


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