低滲開發(fā)模式.doc

1、低滲透油藏開發(fā)優(yōu)化模式1 低滲透油藏地質(zhì)描述油藏地質(zhì)描述： 利用油藏精心描述技術， 從構造、儲層物性以及砂體微相方面開展詳細的地質(zhì)研究工作，主要包括 (1) 、油藏類型，埋藏深度，含油面積，砂體厚度，油藏壓力、溫度； （ 2）、儲層物性，油層孔、滲、飽；（ 3）、儲層孔喉結構；（4）、儲層的非均質(zhì)性；（5）、天然裂縫發(fā)育狀況；（6）、儲層敏感性；（7）、儲層流體的物理性質(zhì)。2 低滲透區(qū)塊地應力分布規(guī)律的研究低滲透地層不壓裂幾乎沒有工業(yè)油流， 油層壓裂是開采低滲透油藏的主要手段之一，而壓裂產(chǎn)生的人工裂縫走向受地層三向應力制約， 其延伸方向與地層中最大主應力方向平行， 而垂直于最小主應力。 弄清地

2、應力方向后， 可優(yōu)化布局井網(wǎng)，避免水竄，增強注水體積，改善壓裂效果，提高油田采收率。低滲透油藏中， 天然裂縫是普遍存在的， 這些天然裂縫在油田開發(fā)有好的一面，增加滲流面積，也有不利的一面，給地層注水帶來一定困難。當天然裂縫與人工裂縫的走向正交或斜交， 油藏底層的井排方向與人工裂縫走向錯開的角度較小情況下一出現(xiàn)水淹水竄， 是地層綜合含水上升速度較高， 嚴重影響最終采收率。研究方法：（1）利用巖石應力記憶功能確定就地三向應力大??； （2）用巖芯波速各向異性測地層中三向應力分布； （ 3）用巖芯差應變方法；（4）用古地磁方法；（ 5）超聲波井下電視法；（ 6）用井孔崩落掉塊及雙井徑測井； （ 7）地

3、層柱狀應力；（8）水力壓裂瞬時停泵法； （ 9）用微地震波直接測量3 井網(wǎng)布局、井距大小對儲量控制程度的影響，優(yōu)化開發(fā)井網(wǎng)和合理井距合理的井網(wǎng)密度：確定原則，保證較高的油層連通厚度和水驅控制程度；保證較高的采收率和較好的開發(fā)效果；保持具有較好的經(jīng)濟效益。國內(nèi)外研究、試驗都以證明，油田采收率與井距和井網(wǎng)密度有密切關系。見下表：井距與采收率的關系井距（ m）井網(wǎng)密度（口 /km 2）采收率（ %）44755 33161014 62581520 32242024 2菱形井網(wǎng)在低滲透油田開發(fā)中的可行性分析井排按順時針方向旋轉45。，即把角井與注水井布在了裂縫的延伸方向上，這種步井方式的出發(fā)點是使水井與

4、角井距離是與邊井距離的2 倍；注水后各方向的采收井見水相對均勻； 利用角井采收出一定量的原油， 當角井暴性水淹或含水達到一定程度后， 將其轉注，將反九點注水轉成線狀注水， 從而提高油田的開發(fā)效果。通過數(shù)值模擬計算結果表明， 在井網(wǎng)密度相近的情況下， 矩形井網(wǎng)比反九點和變形反九點井網(wǎng)的單井產(chǎn)量高， 采油速度高， 見水時間推遲， 無水期和相同含水條件下采出程度高（尤其在低含水期更明顯） ，開發(fā)指標最優(yōu)。在區(qū)塊整體改造中， 首先要選擇有潛力的區(qū)塊及井組單元， 該區(qū)塊儲層砂體厚度大于 6 米，井段范圍在 50 米以內(nèi)，單井剩余可采儲量大于 1.3 萬噸，儲層內(nèi)不含夾層水，含油飽和度大于 40%，油藏壓

5、力系數(shù)大于 0.7 ，井組內(nèi)有注水井，但注水壓力高，且達不到配注要求 ( 甚至注不進水 ) ，油井動液面較深，流壓遠小于油藏壓力，油井低產(chǎn)低效，油水井對應關系明確。具體實施時，在該井組 3-4 口油水井中， 按照選井選層的技術條件， 綜合考慮，選擇 1 口井先進行中等規(guī)模的壓裂 ( 如果因水井欠注，急需補充地層能量，先壓水井 ) ，實時監(jiān)測水力裂縫方向，并根據(jù)水力裂縫方向與井網(wǎng)的相對關系， 研究下一口的壓裂方案，如果水力裂縫方向與兩井連線在同一條線上， 該連線上的下一口井不能壓裂以免水竄，而選擇另一口井壓裂，連線與水力裂縫方向最好有 45 -90 的夾角。最理想的狀態(tài)是井組內(nèi)水力裂縫方向都平行

6、但不重合。水力裂縫方向與水力裂縫方向與井網(wǎng)布局不利井網(wǎng)布局有利4 壓裂改造工藝整體優(yōu)化為了油井的壓裂措施獲得更大的經(jīng)濟效益， 更有利于提高區(qū)塊整體開發(fā)水平，優(yōu)化壓裂設計應綜合考慮油藏的產(chǎn)出能力、生產(chǎn)進系統(tǒng)、裂縫機理、壓裂液特性、支撐劑輸送機理、施工規(guī)模的限制等。（1）確定與油藏（或單井控制油藏）幾何形態(tài)相匹配的支撐縫長。動態(tài)裂縫幾何尺寸和無因次裂縫導流能力決定油藏造縫的瞬時響應，需達到期望產(chǎn)量的裂縫穿透深度取決于油藏的滲透率， 為了使油藏產(chǎn)出能力達到最優(yōu)化，必須達到裂縫特征與油藏性質(zhì)間的平衡。建立單井控制油藏物理模型用單相流、 兩維的有限差分模擬程序來解方程組，并得到恒定速率壓降的分析曲線（無

7、因次壓力、無因次時間、無因次裂縫導流能力），在相對早期時的壓力狀態(tài)主要受裂縫導流能力 FCD 的影響，一旦衰竭開始，油藏響應就變得與裂縫的特性 （無限導流能力或有限導流能力）無關裂縫穿透比 xf/xe 和油藏的幾何形態(tài) xe/y e 決定著后期的壓力狀態(tài)。（2）裂縫幾何形態(tài)模式及施工參數(shù)優(yōu)化巖石力學性質(zhì)和就地應力分布在控制水力裂縫的生成和擴展中具有主宰的作用。長、寬和（高度）有限的裂縫幾何形態(tài)對壓裂效果有直接作用，裂縫高度對裂縫長度有大的影響，因而在施工前為確定裂縫 （高度）遏制的臨界低層壓力實施就地的研究是重要的。 為確定擔保施工壓力在施工期間不超過臨界低層壓力的施工參數(shù)，最佳的壓力將不致使

8、裂縫伸出生產(chǎn)層。由 PKN 或 KGD 模型確定最佳的施工排量和施工壓力。施工排量和壓裂液的粘度是可以控制的參數(shù)， 這兩個參數(shù)控制了施工壓力， 而施工壓力對縫高有直接的作用。垂直裂縫高度的伸展對裂縫橫向伸展具有很大的作用（ 3）壓裂液的選擇壓裂的粘度和濾失特性直接影響著裂縫的擴展狀況和支撐劑的分布與鋪置，對節(jié)約成本和措施有效是十分重要的。 理想的壓裂液應是多用途的， 且應具有以下特點：a、壓裂液必須與本區(qū)塊地層巖石和油藏液體相配伍，應在室內(nèi)做巖石敏感性分析和液體配伍性實驗。b、壓裂液摩阻低，在地面管線和井下管柱中壓力損失小。c、在地層中的濾失小。d、壓裂液的流變性好，熱穩(wěn)定性好，在大排量、高流

9、速下，隨著井筒溫度的不斷上升，壓裂液的粘度不應有太大的降低，這樣壓裂液才能在井筒和裂縫中有很好的攜砂能力，為支撐劑的高效鋪置創(chuàng)造條件。e、壓裂液在施工完后應即時徹底破膠，水化后粘度小，殘渣小，易于返排。f、壓裂液對支撐劑的影響小。g、壓裂液的現(xiàn)場混合方便、安全。（ 4）支撐劑輸送將適量和適當類型的支撐劑鋪置于裂縫中是水力壓裂成功的關鍵。 支撐劑濃度和強度將確定該井開采期裂縫的導流能力， 支撐劑的選擇主要受支撐劑的性質(zhì)（強度、顆粒大小、圓度和細粒含量）之類因素、油藏閉合壓力、壓降速度、嵌入和最終支撐縫寬所制約，這些都直接影響著裂縫的導流能力。動態(tài)裂縫幾何尺寸描述， 動態(tài)裂縫尺寸、裂縫導流能力對增

10、產(chǎn)倍數(shù)的影響，水力裂縫參數(shù)對采收率的影響；水力壓裂過程中，前置液、攜砂液用量、加砂程序、砂比、施工排量對鋪砂濃度、支撐縫長、支撐縫寬、裂縫導流能力的影響研究；裂縫方位監(jiān)測，單元井組整體壓裂方案優(yōu)化與實施 （油水井對應壓裂）。（ 5）施工優(yōu)化設計過程a、假設水力裂縫長度和最大的支撐濃度；b、基于地層特性和在預施工中的就地應力或小型壓裂期間觀測的壓力狀態(tài)；c、選取適定的裂縫擴展模式（例如， PKN 或 KGD ）；d、選取若干適于地層壓裂的宜用的壓裂液；e、基于砂的破碎和地層嵌入特性，選取相宜類型的支撐劑；f、基于就地應力分布，確定最大容許的施工壓力與裂縫高度的關系；g、基于管道摩阻壓力損失，壓裂

11、液的剪切降解因素以及設備的局限性；h、確定最大可容許的注入排量；i 、使支撐裂縫的幾何形態(tài)、用液量以及支撐要求條件最優(yōu)化。所含的優(yōu)化步驟是： 1）在施工壓力和注入速率的約制條件下，確定最佳的注入?yún)?shù)； 2）使用液效率最大； 3）對設計的支撐濃度和第 1 步中假設的水力裂縫中長度，使支撐穿透最大；j 、基于支撐的裂縫幾何形態(tài)（優(yōu)化的）和從第 7 步中計算的導流能力，繪成各開采時期的瞬態(tài) IPR 曲線；k、為得到井口產(chǎn)出能力，使瞬態(tài)IPR 曲線與油管吸入曲線相結合；l 、按照產(chǎn)量遞減曲線得到各個開采時期的年度累計采收率；m、基于假設的貼現(xiàn)率，計算產(chǎn)量凈收入的限值；n、計算包括與用液、支撐劑、壓裂車組和其他費用