低滲透油田開發(fā)技術

1、低滲透油田開發(fā)技術低滲透油田開發(fā)技術第1頁低滲透油田開發(fā)技術提要1.國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 2.低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 3.人工補充能量時機選擇4.低滲透油田產量遞減規(guī)律 7.低滲透油藏提升采收率技術 5.低滲透油田增產辦法及效果評價 6.油層保護 8.低滲透油田開發(fā)效益影響原因分析 9.結論與認識 低滲透油田開發(fā)技術第2頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況1.1 國內外低滲油田劃分標準 1.2 國內外低滲油田儲量分布 1.3 我國低滲油田開發(fā)科學研究和生產試驗發(fā)展情況 1.4 國內外低滲透油田開發(fā)覺實狀況 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第3頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 1 國

2、內外低滲油田劃分標準 中國俄羅斯美國和加拿大K10-3m20.1k11k1010k50烏津油田k80薩莫特洛爾油田k1010-3m2儲層劃為低滲油田好儲層，美國，加拿大國家將k為0.110-3m2定為有效厚度下限。類型超低滲特低滲低滲依據(jù)低滲儲層形成和埋藏地質物理條件劃分 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第4頁單位油區(qū)探明已動用未動用占全國(104t)(104t)（104t）（%）中國石油天然氣股份企業(yè)大慶75676214755420120.7吉林53346193163403013遼河400813028697953.7冀東1327062大港313591130097.7華北17959986080993

3、.1二連11621600056212.1長慶4987923887259929.9延長222615641166206.3青海8695252661692.4吐哈219681472272462.8新疆87146478313931515塔里木285421437110.3四川530453040玉門542154210累計43370620578522792187國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 探明未動用低滲透儲量數(shù)據(jù)表研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第5頁單位油區(qū)探明已動用未動用占全國(104t)(104t)（104t）（%）中國石油化工集團企業(yè)中原247631863061332.3河南29699650.8江蘇

4、5301401012910.5江漢3064188711770.45安徽457349108滇黔桂6932734200.2累計104476704613401513全國陸上油田總計538182276246261936100國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 探明未動用低滲透儲量數(shù)據(jù)表（接上） 研究匯報截至，探明低滲透石油地質儲量99.4億噸，占全國36%低滲透油田開發(fā)技術第6頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 我國低滲油田開發(fā)科學研究和生產試驗發(fā)展情況 因為低滲油田開發(fā)在 我國石油工業(yè)連續(xù)發(fā)展作用越來越主要，所以對低滲油田開發(fā)科學研究，技術攻關和現(xiàn)場試驗都列入了國家重點和幾大石油集團企業(yè)重大項目 經(jīng)過

5、“九五”以來研究攻關和試驗，我國對低滲油田特征認識，開發(fā)決議和工藝技術等各個方面，都有了新較大發(fā)展和提升研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第7頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 國內低滲透砂巖油田開發(fā)覺實狀況 集團企業(yè)油藏個數(shù)地質儲量104t百分比%可采儲量104t年產油量104t累計采油104t年產液量104t平均含水%可采儲量采出程度%地質儲量采油速度%剩下可采儲量采油速%中石油16613250868.532114143214917254643.846.451.087.69中石化1776082831.5129224477414128065.157.370.737.51國內3431933361004

6、5036187922331382650.949.580.977.64國內低滲透油藏還是以注水開發(fā)保持地層能量為主，注其它注入劑開發(fā)尚在試驗階段，由上表看出，國內低滲透油田開發(fā)平均采收率約為23.3%。研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第8頁油田國家投產時間年埋藏深度m油藏類型儲層時代油層有效厚度m滲透率/10-3um2地質儲量/104t含油面積/km2井網(wǎng)密度km2/井采收率%斯普拉柏雷美國19511990-2200巖性二疊系120.512550020240.12，0.649-10 北貝爾邦克美國1920853-975巖性石炭系7.6-12.1508828730.0446.19巴羅島澳大利亞19677

7、00-800結構白堊系10-25 5.71820.16，0.0830帕賓那（J區(qū)）加拿大19581548巖性上白堊6.55839020.10.6421紅叉砂巖油田美國1940567-1330巖性上白系3.817.2470.0424.2萊維斯.布奇美國1944巖性石炭系4.6-610.11040.0415.7小牛塘美國19431403結構石炭系61.36.10.16，0.0842阿塔蒙特-布魯貝爾油田美國19712400-2500巖性石炭系0.01-103100017502.5614.6-20草尾溪油田美國19611189結構第三系5.53.50.16東堪頓油田美國19661403-1616巖性

8、三疊系103380.16北斯坦利美國巖性志留系143000.0641.6西愛文特油田美國1916500-564巖性石炭系3.43.826510.70.05朗吉累油田美國19432042結構石炭系33.6252040077.40.16，0.0852哈米爾頓穹窿油田美國1944858結構石炭系5.358.27394100.04，0.02俄勒岡盆地美國19451170結構石炭系683650200.16國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 研究匯報國外低滲透砂巖油田開發(fā)覺實狀況低滲透油田開發(fā)技術第9頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 油田國家投產時間年埋藏深度m油藏類型儲層時代油層有效厚度m滲透率103u

9、m2地質儲量/104t含油面積/km2井網(wǎng)密度km2/井采收率%賈麥松.斯特諾油田美國19521880巖性石炭系20.70.81100.2117哈西.邁薩烏德阿爾及利亞19583200-3390巖性石炭系644002013001.5632多林麥尼利特油藏烏克蘭19501600-3200巖性寒武系30-500.1-522.50.1932.4多林曼尼亞夫油藏烏克蘭19582700-3000巖性漸新統(tǒng)28-4550.229.3多林維果德油藏烏克蘭19572400-3000巖性始新統(tǒng)76.35.50.0843哈茨佐格德洛美國19752900巖性上白堊6.11250471241.2420新達米特里也夫庫

10、姆油藏前蘇聯(lián)19522600-2800巖性始新統(tǒng)2-3080.13，0.2131-34小溪油田美國19593280巖性下白堊8.865145724.80.1646比弗溪麥迪遜美國19453420巖性461210005.10.240高興泉弗朗梯爾“A”油藏美國19503060巖性6.55042.910.1848麥克阿瑟河美國19652900巖性11.91-105370240.4626研究匯報 國外低滲透砂巖油田開發(fā)覺實狀況表（續(xù)上）低滲透油田開發(fā)技術第10頁國內外低滲油田開發(fā)簡況和現(xiàn)實狀況 小 結 國外低滲油田開發(fā)已經(jīng)有100多年歷史，他們認為低滲油田尤其是低滲異常高壓油田，早期壓力高，天然能量

11、充分，可先采取自然能量開采，盡可能延長無水期和低含水期，普通先用彈性能量和溶解氣驅能量開采，但油層產能遞減快，一次采收率低，只有815% 國內外大量研究實踐表明，當前低滲油田開發(fā)中，已廣泛應用并取得顯著經(jīng)濟效益主要技術，依然是注水保持地層能量，壓裂改造油層和注氣技術，儲層地質研究和保護油層辦法是油田開發(fā)過程中關鍵技術 國外不一樣規(guī)模礦場試驗，見到效果提升采收率方法有混相驅，CO2驅，水氣交替注入，水氣混注和周期注氣等研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第11頁低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 低滲透油藏滲流基本特征及規(guī)律 地層水和原油流經(jīng)低滲多孔介質時滲流特征 存在開啟壓力梯度產量計算公式 壓裂改造提升油層

12、滲透率 采取合理注采井距 采取大壓差生產 降低原油滲流時剪切應力 嚴格注入水水質標準 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第12頁低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 低滲透油藏滲流基本特征及規(guī)律 低滲透油藏與中高滲油藏根本性差異在于低滲油藏儲層巖石孔喉直徑偏小，當流體在孔喉中流動時流固耦合效應凸顯，即存在著所謂開啟壓力和非線性滲流現(xiàn)象。液體在低滲多孔介質中滲流時含有非達西滲流特征 為開啟壓力梯度，即當壓力梯度大于時液體開始流動. 低滲巖樣中液體滲流速度與壓力梯度關系示意圖 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第13頁低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 地層水和原油流經(jīng)低滲多孔介質時滲流特征江漢油田勘探開發(fā)研究院研究了地層水和

13、不一樣粘度原油在低滲多孔介質中滲流特征，如圖所表示。 同一粘度（w=0.891mPas）地層水在不一樣滲透率巖樣中滲流曲線 同一粘度(o=2.3mPas)原油在不一樣滲透率巖樣中滲流曲線研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第14頁不一樣粘度原油在同一滲透率（k=0.00718m2）巖樣中滲流曲線 原油邊界層厚度與原油瀝青質含量關系曲線 由圖看出，即使原油中僅含2.0瀝青質，邊界層厚度可達0.22um這對低滲地層來說將大大影響地層滲透率研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 地層水和原油流經(jīng)低滲多孔介質時滲流特征低滲透油田開發(fā)技術第15頁Qo油井產量，m3/s 孔隙度，% 極限剪應力 粘度，MPa.sS表皮

14、因子 K滲透率，10-3m2h油層射開厚度，mPR、Pwf 分別為地層壓力和流動壓力，MPare、rw 分別為供給半徑和井徑，m低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 存在開啟壓力梯度產量計算公式 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第16頁安塞油田（K=2.2 10-3m2 ，o 2.2mPas）不一樣供油半徑下產量改變幅度E，和不一樣生產壓差下產量改變幅度E，如圖 ：產量減小幅度與供油半徑關系曲線 產量減小幅度與生產壓差關系曲線 研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 存在開啟壓力梯度產量計算公式 低滲透油田開發(fā)技術第17頁影響油井產量下降主要原因： 滲透率越低，油井產量越低，產量降低幅度越大。 供油半徑越大，

15、油井產量越低，產量降低幅度也越大。 生產壓差越小，油井產量越小，產量下降幅度也越大。 原油在滲流過程中極限剪切應力愈大，產量下降幅度也越大。 研究匯報要開發(fā)好低滲油藏，應從這幾個方面考慮 低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 存在開啟壓力梯度產量計算公式 低滲透油田開發(fā)技術第18頁依據(jù)吉林紅崗油田經(jīng)驗，對于低滲油田應在原始地層壓力附近壓裂最為有效。如右圖所表示，（原始地層壓力12.25MPa）。紅崗油田地層壓力與壓裂效果關系圖低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 壓裂改造提升油層滲透率 原始地層壓力12.25MPa研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第19頁低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 合理注采井距 右表為國內部分低滲

16、油藏井距改變前后開發(fā)效果改變情況。能夠看出，200m左右井距是大多數(shù)低滲透油藏開發(fā)效果改變轉折點。335300212300212油藏名稱滲透率10-3m2粘度mPas原井網(wǎng)（m）開發(fā)效果改造后井網(wǎng)（m）開發(fā)效果渤南500.7500-800生產被動V=1.5-0.6250m并壓裂改造qo=55t/dV=1.0-1.2留路油田17斷塊43300壓裂酸化后V=0.5-0.6ql=6.4t/dqi=17m3/d150-200m壓裂V=1.8-2.6ql=12.5t/dqi=55 m3/d文東鹽間層29.20.72300-400ER=14.9%,fw=71.9%V=0.83200ER=35.6%, fw

17、=87.6%,V=4.93新民油田7.48.7300m反九點ER=6.77%,fw=37.7%試驗區(qū)150m反九點ER=35.08%, fw=35.8%大慶朝陽溝12.710.4300m反九點V=0.74224V=1.8-2.1大港六拔油田31.37.5 口/km2V=0.8,fw=41.3%15.7口/km2V=2.1, fw=32.8%榆樹林東14塊2.263.83001993年投入注水開發(fā)1998年采油速度降至0.28212(試驗區(qū))調整后采油速度由0.28上升0.85扶楊631區(qū)塊10300V=0.56212V=1.74長慶馬嶺753.0350-425qo=3.81t/dfw=66.6

18、%250qo=6.7t/d, fw=48.1%(據(jù)30口加密井統(tǒng)計)研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第20頁吉林新民油田小井距開采方式試驗（300m150m） 新民油田19-6加密井位示意圖 小井距試驗效果對比圖小井距單井日產油量 為全油田2倍，小井距采出程度35.08%，綜合含水35.8%；全油田采出程度僅6.77%，而綜合含水高達37.7% 研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 合理注采井距 低滲透油田開發(fā)技術第21頁增加壓差有兩種方式：提升地層壓力；降低流壓。 油田開發(fā)實踐表明，地層壓力愈高采油（液）指數(shù)愈高； 流動壓力愈低采油（液）指數(shù)愈低。 沙丘3油藏采液指數(shù)與地層壓力關系馬西深層無因次采

19、油指數(shù)與無因次壓力關系低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 采取大壓差生產 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第22頁馬西深層無因次采油指數(shù)與井底壓力關系平均無因次產量與流動壓力關系研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 采取大壓差生產 低滲透油田開發(fā)技術第23頁 從提升產量角度出發(fā)當然是壓差愈大（即驅替速度大）愈好。但從提升驅油效率再度出發(fā)，并非是驅替速度愈大愈好。 驅替速度與水驅油效率關系 在相同滲流速度下，水驅油效率隨滲透率增加而增加 研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 采取大壓差生產 低滲透油田開發(fā)技術第24頁固液界面附著功大小可表征固液兩相界面分子力作用強弱西安石油學院鄧英爾等配置了附著功分別為57

20、.2、77.2、70mJ/m2，粘度為0.75mPas液體1、2、3，流經(jīng)巖樣1、2、3試驗結果以下列圖： 低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 降低原油滲流時剪切應力 W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體3=70mJ/m2W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體3=70mJ/m2研究匯報巖樣1（K=6.310-3m2）、2（K=5.010-3m2）、3（K=36.9 10-3m2） 低滲透油田開發(fā)技術第25頁W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體1=70mJ/m2W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體1=

21、70mJ/m2W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體1=70mJ/m2W液體1=57.2mJ/m2W液體2=77.2mJ/m2W液體1=70mJ/m2低滲透油田開發(fā)技術第26頁結論：1）流體流經(jīng)低滲巖樣時，可流動滲透率Kd隨壓力梯度改變。壓力梯度越大，可流動滲透率愈大，注水開發(fā)低滲油藏應保持較高壓力梯度2）液體與固體之間附著功愈小（液體1）在不一樣壓力梯度下，其可流動滲透率Kd改變愈小，即愈靠近達西滲流。研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 降低原油滲流時剪切應力 低滲透油田開發(fā)技術第27頁 長江大學油層物理試驗室也曾做過在注入水中加入少許表面活性劑驅替試驗巖樣號流體介

22、質流量ml/min巖樣兩端壓差MPa1地層水0.20.0245地層水+活性劑0.20.0052地層水0.50.0534地層水+活性劑0.50.015研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 降低原油滲流時剪切應力 低滲透油田開發(fā)技術第28頁 油田實踐也是如此，阿爾蘭油田阿西特區(qū)是一個非均質嚴重，滲透率較低油藏。該區(qū)在含水達60%-80%后，在13口注水井中加入濃度為0.051%OP-10表面活性劑，注入量為4.9%PV。實施結果以下表所表示：次序123注入劑水表面活性劑溶液后續(xù)注水測試項目垂向包括系數(shù)%吸水指數(shù)m3/dMPa垂向包括系數(shù)%吸水指數(shù)m3/dMPa垂向包括系數(shù)%吸水指數(shù)m3/dMPa效

23、果I-VI層37.062.048.5I-V層33.820.060.037.046.025.0研究匯報低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 降低原油滲流時剪切應力 低滲透油田開發(fā)技術第29頁低滲透油藏滲流機理及開發(fā)對策 嚴格注入水水質標準 中國低滲油田（部頒標準）加拿大帕賓那油田1.懸浮小于1mg/l；2.雜質顆粒直徑小于2um；3.腐生菌小于100個；4.硫酸鹽還原菌小于100個/L；5濾膜系數(shù)大于20；6.總鐵含量小于0.5 mg/l；7.溶解氧含量小于0.05 mg/l；8.平均腐蝕率小于0.076mm/a；9.游離CO2含量小于10 mg/l；10.化物（二價硫）小于10 mg/l；11.含硫量

24、小于10 mg/1.雜質顆粒小于巖石孔徑1/10；2.機械雜質含量0.1- 0.5mg/l；3.水中含氧量小于0.05 mg/l；4.細菌含量為0；5.腐蝕率小于0.12mm/a；6.含油量小于10 mg/l；7.粘土膨脹率小于0.5/d.研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第30頁 地層壓力保持水平 注水時機選擇（或人工補充能量時機選擇） 常壓油藏 深層異常高壓油藏地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第31頁 中科學滲流力學研究所選取裂縫性低滲砂巖和基質砂巖進行了孔隙度、滲透率隨上覆巖層壓力改變試驗室試驗裂縫性低滲砂巖及基質砂巖孔隙度，滲透率隨上覆巖層壓力改變 裂縫性巖心只

25、恢復到原始滲透率1/10左右 基質巖心只恢復到原始滲透率27%左右 研究匯報 地層壓力保持水平 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第32頁我國勝利油田做了滲透率隨上覆巖層壓力改變試驗室研究。從圖能夠很直觀看出上覆巖層壓力改變對不一樣滲透率影響程度。 不一樣上覆壓力下巖心空氣滲透率測定結果 地層壓力保持水平 研究匯報地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第33頁俄國人A.T.ToPbyHOB也進行了類似試驗,以下列圖所表示:對于裂縫性低滲油田和低滲油田最好將地層壓力維持在原始地層壓力附近開采，不然將會使原本是低滲油藏滲透率降得更低。實際油田開采反應情況亦是

26、如此。 研究匯報 地層壓力保持水平 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第34頁該油藏為低滲砂巖油藏，局部有裂縫（K=4.2mD，u=1.9mPas，Pi=20.3MPa，Pb=12.7MPa，H中深=1770m,壓力系數(shù)1.17)1）該油藏在原始地層壓力附近進行系統(tǒng)試井符合達西滲流規(guī)律SQ1113井系統(tǒng)試井指示曲線 SQ1154井系統(tǒng)試井指示曲線 新疆準東沙南油田沙丘3油藏 研究匯報地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第35頁SQ3井系統(tǒng)試井指示曲線 由上圖看出：這3口井系統(tǒng)試井指示曲線均為直線呈達西滲流，產量都很高，井底附近地層中可能存在裂縫，在原始

27、地層壓力情況下，裂縫呈張開狀態(tài)，這再次表明對于這類可能存在有裂縫低滲油藏必須使地層壓力保持在原始地層壓力附近開采，力爭抵達達西滲流。研究匯報 新疆準東沙南油田沙丘3油藏 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第36頁 地層壓力愈高采液指數(shù)愈高沙丘3油藏采油指數(shù)與地層壓力關系 表明了對于這類油藏開發(fā)，地層壓力保持在原始地層壓力附近開采，這么才能充分發(fā)揮地層滲流能力，提升采油速度。 研究匯報 新疆準東沙南油田沙丘3油藏 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇Pb=12.7低滲透油田開發(fā)技術第37頁該油藏為低滲超高壓砂巖油藏（Ka=11mD, u=0.38mPas, Pi=56.7

28、8MPa, Pb=38.45MPa,H中深=3908.2m, 壓力系數(shù)1.48)。 由圖看出，地層壓力愈高采油指數(shù)愈高。超高壓低滲油藏與常壓低滲油藏不一樣。這類低滲油藏一旦地層壓力降至靜水柱壓力采油指數(shù)（或滲透率）將損失很大。所以必須研究低滲超高壓油藏地層壓力保持多大較為適當。 馬西深層無因次采油指數(shù)與無因次壓力關系 大港馬西深層油藏 研究匯報地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第38頁在注水開發(fā)前提下保持合理地層壓力界限應考慮:1）注水系統(tǒng)壓力(泵壓,破裂壓力,開啟壓力)2）采油系統(tǒng)壓力(生產井流壓,井口壓力)針對馬西深層油藏進行討論： 馬西深層合理地層壓力界限應該滿足當

29、初油田開發(fā)方針：注水井注入壓力不得超出地層破裂壓力.地層壓力必須高于飽和壓力（38.5 MPa），層內不發(fā)生油氣兩相流動。開發(fā)前采油速度保持在2.0%以上綜合含水70%以前油井保持自噴研究匯報 大港馬西深層油藏 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第39頁由上述兩個油藏保持壓力水平資料看出：（1）常壓低滲油藏 將地層壓力保持在原始地層壓力（2）超高壓低滲透油藏 若要保持地層壓力開采：注水泵工作條件是否能滿足方案對配注量要求；注入壓力是否會超出地層破裂壓力 若降壓開采，必須考慮由此引發(fā)滲透率損失，即地層壓力降低多少才比較適宜研究匯報 注水時機選擇 地層壓力保持水平及人工補充能

30、量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第40頁 因為降壓后地層形變及其不可逆性，認識到要開發(fā)好低滲油田最好不要使地層壓力下降，為此，采取早期先期注水。 1.常壓油藏 大慶朝陽溝榆樹林油田做了不一樣時間注水現(xiàn)場試驗，及數(shù)值模擬研究，如圖所表示。 朝陽溝油田不一樣注水時機采油強度對比圖 超前4-6月注水滯后4-5月注水同時注水研究匯報 注水時機選擇 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第41頁榆樹林油田不一樣注水時機動態(tài)曲線圖 大慶朝陽溝榆樹林油田試驗超前2個月注水滯后5個月注水同時注水研究匯報 注水時機選擇 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第42頁靖安油田五里灣

31、一區(qū)現(xiàn)場試驗情況五里灣一區(qū)注水開發(fā)時機單井產量曲線圖 長慶靖安和安塞油田現(xiàn)場試驗 超前3個月注水同時注水滯后3個月注水研究匯報地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇 注水時機選擇 低滲透油田開發(fā)技術第43頁安塞油田超前、同時（滯后）現(xiàn)場試驗井區(qū)區(qū)域試油井數(shù)口物性（電測）施工參數(shù)試油結果投產早期厚度m孔隙度%滲透率砂量砂比%排量動液面m油量t/d水量井數(shù)口液量油量t/d含水%王窯區(qū)超前1824.413.11.426.335.61.999023.5110.641158.9829.6同時或滯后3823.713.222535.5265011.8430.212612.495.2850.3杏河區(qū)超前171

32、811.81.925.736.11.9833425.14613.889.0223.6同時或滯后1421111.121.834.61.8114414.989.798.675.0831經(jīng)過上述大慶、長慶超前、同時、滯后注水實例對比，表明超前注水確實是注水開發(fā)低滲常壓油田成功經(jīng)驗研究匯報 長慶靖安和安塞油田現(xiàn)場試驗 地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇 注水時機選擇 低滲透油田開發(fā)技術第44頁普通主張早期注水，保持較高壓力水平，如美國路易斯安那州福爾道奇油田我國幾個超高壓油田多數(shù)主張：把地層壓力降到靜水柱壓力附近再開始注水，首先現(xiàn)有注水設備能夠基本適應需要，注水井吸水能力能夠滿足要求，同時利用油田

33、自然彈性能量能夠采出一定程度地質儲量，這么總開發(fā)效果比很好國外國內2. 深層異常高壓油藏 研究匯報地層壓力保持水平及人工補充能量時機選擇低滲透油田開發(fā)技術第45頁油藏開采層位埋藏深度m滲透率mD原始地層壓力MPa壓力系數(shù)飽和壓力MPa注水時底預測最終采收率%地層壓力MPa采出程度%采出程度%綜合含水%采油速度%大港馬西SI下39441156.81.4738.638.87.235.163.30.6850.7中原文東S段34503259.91.7734.733.54.919.377.329中原文13北S段35007.9861.01.7830.531.43.6910.8382.60.2818勝利牛2

34、0S段305018.945.51.497.9523.93.8510.75716.6青海乃爾斯庫勒E3134784859.11.7311.8739.38.1425.9421.7737國內異常高壓油田開發(fā)簡況統(tǒng)計表 經(jīng)過對上述幾個油田了解，初步意識到：對異常高壓油田開發(fā)必須采取注水（注氣）保持壓力開采方式。注水時機宜將地層壓力降至靠近于靜水柱壓力后再開始注水比較可行研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第46頁 低滲透油田產量遞減規(guī)律1 吉林乾安油田 2 中原油田文13北塊 3 馬西深層油藏 4 準東沙丘35 沙109 6 王窯7 緬甸M區(qū)附件CHK油田和YNG油田研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第47頁1 吉林乾

35、安油田 圖4-1 吉林乾安油田產量遞減曲線（k=4.2210-3m2）遞減率0.2138（a-1） Q（t） =90691e-0.2138t其遞減規(guī)律以下列圖所表示，從圖中看出吉林乾安油田遞減規(guī)律符合指數(shù)式遞減，其遞減公式為：研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第48頁 1 吉林乾安油田 圖4-1 吉林乾安油田高產井產量遞減曲線圖4-1 吉林乾安油田低產井產量遞減曲線分析了累積產油在3萬噸以上9口高產井遞減情況，其遞減曲線以下列圖所表示。 Q（t）=45717e-0.2523t 遞減率0.2523（a-1） 分析了平均年產油小于1000噸9口低產井遞減情況，其遞減曲線以下列圖所表示

36、。 Q（t）=10994e-0.1209t 遞減率0.1209（a-1） 研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第49頁 2 中原油田文13北塊圖4-1 中原油田文13北塊產量遞減曲線（k7.9810-3m2 ）遞減率0.2463（a-1） 文13北塊1989年開始遞減，其遞減規(guī)律以下列圖所表示，從圖中看出中原油田文13北塊遞減規(guī)律符合指數(shù)式遞減，其遞減公式為：Q（t）=90691e-0.2463t研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第50頁 高產井從遞減開始前兩年遞減較小，遞減速度為15左右；隨即兩年遞減速度到達了50，而后變緩。服從指數(shù)遞減規(guī)律，從遞減第8年開始，有4

37、口井進行了壓裂、補孔、轉抽等辦法，使產量有所回升，而后遲緩遞減。 圖4-1 中原油田文13北塊高產井產量遞減曲線圖4-1 中原油田文13北塊新井產量遞減曲線 以后投產新井短期到達高峰產量，隨即開始遞減，遞減比較快。其產量改變曲線如圖所表示，服從指數(shù)遞減，遞減公式為：Q(t)=1463e-0.0391t ， 遞減后期對8口井進行了壓裂、補孔等辦法，產量顯著上升。2 中原油田文13北塊研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第51頁 3 馬西深層油藏 圖4-1 馬西深層油藏產量遞減曲線從1988年至當前馬西深層產量及采油速度已進入連續(xù)遞減狀態(tài) ，截止到底，采出程度到達了35.1%，綜合含水

38、上升到63.3%。本階段統(tǒng)計遞減規(guī)律屬調和遞減類型，其回歸式為：Q（t）=402/（1+0.019848t）研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第52頁 4 新疆準東沙丘3 圖4-8 準東沙丘3產量遞減曲線（k=4.21610-3m2） 準東沙丘3產量遞減曲線如右圖所表示，從5種遞減曲線相關性對比分析，SQ3區(qū)塊符合指數(shù)遞減規(guī)律。研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第53頁 圖4-9 SQ3高產井產量遞減曲線指數(shù)遞減圖4-10 SQ3低產井產量遞減曲線雙曲遞減4 新疆準東沙丘3 研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第54頁 5 沙109圖4-12 S109高

39、產井產量遞減曲線研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律 雙曲遞減低滲透油田開發(fā)技術第55頁 6 安塞油田王窯區(qū) 圖4-14 王窯低產井產量遞減曲線圖4-15 王窯高產井產量遞減曲線 王窯低產井投產早期產量上升比較快，但穩(wěn)產時間不長，后期遞減速度比較快從1998年10月到4月開始回歸，此階段遞減規(guī)律符合直線遞減規(guī)律 高產井，雙曲遞減 研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律低滲透油田開發(fā)技術第56頁7 M區(qū)塊附近Chauk油田研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律回歸時間從1962.12到1975.12方法調和遞減衰竭遞減雙曲遞減指數(shù)遞減直線遞減n1.0000.5000.0000.000-1.000Qo(t).94121

40、8.61023.631023.63896.29Di0.06540.02260.01330.01330.0071R0.97220.99090.99590.99770.9706Chauk油田產量遞減曲線服從指數(shù)遞減低滲透油田開發(fā)技術第57頁8 M區(qū)塊附近YNG油田研究匯報低滲透油田產量遞減規(guī)律回歸時間從1967.8到.12方法調和遞減衰竭遞減雙曲遞減指數(shù)遞減直線遞減n10.500-1Qo(t)727.72697.22677.05677.05653.04Di0.00290.00220.00180.01330.0012R0.89290.89930.901490.90260.8992Yenangyaun

41、g油田產量遞減曲線服從指數(shù)遞減低滲透油田開發(fā)技術第58頁 依據(jù)以上遞減規(guī)律研究及調研匯報研究結果，統(tǒng)計了12個國內外調研油田地質儲量、單井控制儲量、注水方式、注采井數(shù)比、單井初始產量、年遞減率、累計產油量、采收率和綜合含水，能夠得到綜合統(tǒng)計表 研究匯報小 結低滲透油田開發(fā)技術第59頁1、整體壓裂優(yōu)化設計技術 整體壓裂優(yōu)化設計是以油藏總體作為一個工作單元，充分考慮其非均質性，優(yōu)化設計水力裂縫與油藏之間組合，預測在水力裂縫作用下，油藏在不一樣開發(fā)階段動態(tài)改變及對掃油效率影響，同時評價壓裂實施后其實際效益與設計吻合程度，為深入完善提升壓裂設計方案提供實踐依據(jù)。 整體壓裂優(yōu)化設計應滿足以下基本標準：1

42、、最大程度地提升單井產量，以到達油田合理開發(fā)對產量要求；2、最大程度地提升水驅油藏涉及體積和掃油效率，以到達最高原油最終采收率；3、合理設置壓裂參數(shù)、努力節(jié)約工程費用，最大程度地增加財務凈現(xiàn)值和提升經(jīng)濟效益。研究匯報壓裂工藝技術低滲透油田開發(fā)技術第60頁壓裂工藝技術表 研究匯報壓裂技術工藝原理適用地質條件限流法完井壓裂工藝技術采取低密度射孔，大排量施工，依靠壓裂液經(jīng)過射孔炮眼時產生摩阻，大幅度提升井底壓力，從而使壓裂自動轉向，以相繼壓開破裂壓力相近各個目標層。主要適適用于縱向和平面上油水分布情況比較復雜低滲透薄油層多層完井改造。投球法多層壓裂工藝技術依據(jù)壓開層位吸液能力高特點，在一個壓裂層段內

43、壓開第一個層后，在低壓下擠入高強度暫堵劑將已壓開層炮眼堵住，提升泵壓壓開第二層，然后再堵第二層再壓第三層，可在一個層段內形成多條裂縫，其工藝特點是單層處理強度低，有利于重復壓裂?？捎糜诔Ｒ?guī)射孔井，夾層厚度小于2m，層段內有較發(fā)育多層不含水或低含水薄油層，且與注水井連通很好。也可用于重復壓裂，或用于注水井調剖 。封隔器多層分層壓裂工藝技術該工藝使用“可反洗井多層壓裂管柱”，壓裂液經(jīng)過導壓噴砂封隔器內節(jié)流嘴，在管柱內外造成節(jié)流壓差，使上下封隔器坐封，隔離所要處理層位進行壓裂。第一層壓裂完后，放掉油管壓力，上下封隔器自動解封，即可上提管柱進行另一層段壓裂。低滲透或特低滲透油層，高砂比（平均砂比可抵達

44、50左右），要求形成含有高導流能力短寬縫油井壓裂。壓裂工藝技術低滲透油田開發(fā)技術第61頁研究匯報壓裂技術工藝原理適用地質條件CO2（二氧化碳）壓裂工藝技術CO2壓裂主要指CO2泡沫壓裂。CO2泡沫液體是由液體CO2和凝膠液（壓裂基液）與發(fā)泡劑組成乳狀液。這種乳狀液在向井注入過程中吸收與管壁摩擦產生熱量及地層熱量，以CO2氣為分散內相泡沫體系，并結合常規(guī)水力壓裂作用，把支撐劑帶入油層，抵達改造油層、增加產量目標。主要特點：（1）攜砂性能好，造縫能力強，對油層損害小。（2）溶解CO2氣體有助排作用，能夠提升低壓地層返排率。（3）CO2易溶于原油中，使其體積膨脹，粘度降低，流動性能變好。（4）CO2

45、溶于水中后，形成低pH值酸液，不但能溶蝕垢類，而且可抑制粘土膨脹，提升油層滲透率。高能氣體壓裂利用火藥或推進劑燃燒，產生脈沖加載并控制壓力上升速度，在井壁上形成徑向多裂縫體系來增加油氣產量。適適用于低滲透油層油井解堵、注水井增注、探井試油與油層評價、天然裂縫發(fā)育油氣層及水敏、酸敏油層改造，也可作為油井水力壓裂預處理技術。復合壓裂工藝技術 首先對預處理油層進行高能氣體壓裂，在近井地帶形成多條多向裂縫，然后進行水力壓裂，對已形成多條裂縫進行擴展，并形成主裂縫。低、特低滲透性油藏，和致密深層油氣藏，以及破裂壓力異常高油氣藏。壓裂工藝技術壓裂工藝技術表 低滲透油田開發(fā)技術第62頁 低滲透油田增產辦法及

46、效果1 壓裂效果實例及效果評價2 解堵 3 深抽技術研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第63頁1 壓裂實例與效果評價 1 江漢油田 江漢油田王場東區(qū)和黃場43油藏組（k38.710-3um2，13.24，H中深2802.6米，PR=34.00MPa，壓力系數(shù)為1.215）。表6-1 王場東區(qū)和黃場潛43油組新井投產初壓裂效果井號王東8-14王東3-4黃22-46黃34-1黃18-7黃斜22-35黃8-17黃12-15黃22-44黃22.43黃斜29-1黃斜18-8射開厚度（m）4.64.23.85.07.04.47.04.04.46.06.03.4壓裂前后產油量/前1.800000000000后14.

47、82.113.410.811.820.113.21.414.64.22.51.5 王場東區(qū)和黃場43油藏組投產早期，在壓裂前沒有產量，壓裂后平均單井增油9.05t/d，增產最高如黃斜22-35井，能夠到達20.1t/d，增產效果顯著。研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第64頁1 壓裂實例與效果評價 由表6-2看出，在生產過程中進行壓裂井，效果并不顯著。在20井次壓裂效果對比中，有壓裂效果和壓裂效果很好有10井次，無壓裂效果甚至差10井次，各占50% 。表6- 王場東區(qū)和黃場油田43油組在生產過程中壓裂效果井號王38王39王東13-6王東3-11王東6-8王東新13-5王東斜9-

48、9黃16黃18射開厚度（m）8.49.09.02.66.65.05.01.811.45.65.2壓裂前后產油量前01.23.23.41.110.510.20.94.24.11.0后00.90.74.71.66.611.93.412.511.513.5井號黃22-16黃22-18黃30黃35-6黃36-1黃斜35黃新斜35射開厚度（m）3.02.03.03.27.46.66.66.26.2壓裂前后產油量前6.11.10.351.062.612.96.450.31.54后14.40.814.301.78.46.493.11.55研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第65頁1 壓裂實例

49、與效果評價 2 吉林乾安油田區(qū) 乾安油田區(qū)（k4.2210-3um2，13.00，H中深1800米，PR=18.50MPa，壓力系數(shù)為1.05），依據(jù)壓裂前后有產能統(tǒng)計38口井85個層段壓裂資料統(tǒng)計，壓前85個層段產油量35t/d，壓后85個層段產油46.73t/d，增產31。3 馬西深層油藏 馬西深層油藏（k1110-3um2，13.6，H中深3908.2米，PR=56.78MPa，壓力系數(shù)為1.48）。 對29口井54次壓裂，有效井次45次，占83.3，累計增油32.55萬噸。平均單井增油1.12萬噸，平均壓裂使用期379天。其中有5口新井不能投產，壓裂后5口井全部投產初產能力達163t/

50、d。對注水井壓裂也起到良好效果。壓裂前注水壓力平均為42MPa，日注量185m3，壓裂后注水壓力降至3035MPa，日注量達300m3。研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第66頁1 壓裂實例與效果評價 4 大慶外圍榆樹林油田 大慶外圍榆樹林油田（k2.7110-3um2，12.1）75口井統(tǒng)計砂巖厚度18.36米，有效厚度12.23米，壓裂后平均日產油11.0t/d左右，超出方案設計要求。 5 鄯善油田 鄯善油田（k6.210-3um2）1991年5月1993年4月整體壓裂127口井，據(jù)117口井統(tǒng)計壓裂后日產油22.426.0噸，使用期12年占可對比井數(shù)86。6 蘇東埠寧組油

51、藏 蘇東埠寧組油藏（k8.610-3um2）年進行18口井19層次加砂水力壓裂有15井次有效，有效率為79。截至底壓裂累計增油1.31萬噸，投入產出比1：3 。研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第67頁1 壓裂實例與效果評價 7 勝利利津油田853斷塊 勝利利津油田853斷塊（k1010-3um2，孔隙度10，H中深26502900米，PR=24.1534.8MPa，壓力系數(shù)為0.91.2），初，經(jīng)過暫堵，投球，轉向等控制壓裂高度等工藝辦法處理了儲存高濾失對加砂壓裂不利影響。壓裂有效13口井成功率93，壓裂后平均單井日產油10.1t/d，至7月累增油10045噸。 8 吉林油田

52、CO2泡沫液壓裂 CO2泡沫液體是由液體CO2和凝膠液（壓裂基液）與發(fā)泡劑組成乳狀液。該技術在吉林油田扶余地域（井深500米）進行了應用。使用結果表明，CO2泡沫壓裂井比常規(guī)壓裂井有效率提升8.3個百分比，增產效率提升1.5倍，如表6-3所表示：表6-3 CO2泡沫壓裂與常規(guī)壓裂對比統(tǒng)計井數(shù)（口）有效井數(shù)（口）有效率（）平均單井增產（t）常規(guī)壓裂21617478.756.2CO2泡沫壓裂464087144.3研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第68頁低滲透油田壓裂實例與效果評價小結 經(jīng)過對九個低滲油田壓裂效果統(tǒng)計和分析，能夠得到以下結論：1、壓裂后產量能夠到達10t/d以上，增

53、產倍數(shù)1.340；2、低滲油田投產早期壓裂比生產過程中壓裂效果要好很多，生產過程中壓裂成功率較低，增油效果也不顯著；3、應用新工藝壓裂，如CO2泡沫液壓裂、高能氣體壓裂、復合壓裂、限流完井壓裂、多層壓裂等，增產效果要比常規(guī)壓裂好很多。 研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第69頁2 解堵 1 擠KCl解堵 經(jīng)過屢次擠放一定工作液，沖洗，稀釋近井地帶固相堵塞物，到達疏通滲流通道，恢復油氣井產能目標。工作液加入KCI，可預防工作液進入地層或引發(fā)粘土吸水膨脹。適合用于底水活躍，油帽厚度小，無隔層或隔層相當薄底水油帽油層。2 酸化解堵 該辦法適合用于泥質含量高，污染嚴重或擠水無效油層。下

54、表是侏羅系底水油帽油層實施酸化解堵辦法7口井試油情況統(tǒng)計表， 試油平均單井日產油11.12t，有效率100%井號層位油層厚度(m)電 測 資 料油層類型試 油 產 量孔隙度(%)滲透率(10-3um2)含水飽和度(%)日產油(t/d)日產水(m3/d)H612Y103.216.5334.0538.5315.900L103Y85.413.216.2262.8520.230L5-6Y95.513.407.1044.0010.200N7-20Y92.811.901.8057.309.900XZ7-32Y94.016.2210.2852.806.280H613AY103.616.2214.9042.6

55、28.8442.50H304-13Y104.016.7418.1450.914.354.30研究匯報低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第70頁3 深抽技術 江蘇曹莊載南組（k=10.16510-3um2），實施深抽前后效果對比如表6-7所表示。深抽后由不出油變成出油井，低產井變成較高產井，取得了顯著增產效果。序號井號層位井段（m）厚度m深抽前后對比時間下泵深度（m）泵徑（mm）日產油量（t）1曹2Ed23116.03185.623.6前87.31498.228321.0后87.42508.003813.72曹3Ed22693.82862.425.6前87.4無法投產0后87.52509

56、.35382.53曹9Ed1+22581.82731.621.2前87.4無法投產0后87.62487.31386.04曹4Ed12938.42978.811.6前87.6無法投產0后87.62502.93388.05曹5Ed13052.03138.419.8前87.6無法投產0后87.72508.95386.76曹10Ed22403.42524.013.0前86.121400.52321.0后87.61996.02447.67曹11Ed1+22691.23107.221.2前87.31602.38322.2后87.42503.313813.78曹13Ed13350.63436.029.2前8

57、7.31398.83449.8后87.41806.535615.49曹17Ed12755.02764.05.6前87.61204.47320.3后87.92505.84385.110曹23Ed1+23071.23076.45.2前87.51498.78321.9后87.52499.53815.311曹24Ed22680.23246.018.3前87.61617.213813.5后87.72111.654426.012曹25Ed12828.42841.812.2前87.41596.96322.7低滲透油田增產辦法及效果低滲透油田開發(fā)技術第71頁 油層保護1 油層損害類型及原因 2 油田開發(fā)中各類

58、保護油層技術 研究匯報低滲透油田開發(fā)技術第72頁1. 油層損害類型及原因1）鉆井、完井作業(yè)過程中壓井液進入地層；2）注入水中機械雜質及其它不溶物（有害菌 ，氧氣等）進入地層堵塞喉道；3）注入水與地層中粘土礦物相遇造成粘土膨脹或注水速度過快造成顆粒運移堵塞喉道；4）油層在酸化作業(yè)中與地層中Fe+3，Al+3相遇生成Fe(OH)3,Al(OH)3形成膠結物沉淀堵塞喉道；5）壓裂酸化過程中返排不徹底，滯留殘渣造成傷害。 為了預防上述兩項傷害，為此必須做好,水敏，鹽敏，速敏，酸敏等各項試驗室試驗。采取對應辦法，預防傷害。研究匯報油層保護低滲透油田開發(fā)技術第73頁2.油田開發(fā)中各類保護油層技術1）優(yōu)質鉆

59、井完井液：優(yōu)質鉆井完井液是指性質優(yōu)良無固相或低固相并與地層液體配伍液體。2）平衡壓力鉆井技術：平衡壓力鉆井要求鉆井過程中井筒液柱壓力與地層孔隙壓力靠近平衡，目標是降低泥漿濾失。3）屏蔽暫堵技術：利用固相離子堵塞規(guī)律，在鉆開油層幾分鐘內，約在30mm井壁范圍內快速形成屏蔽環(huán)，從而預防泥漿濾液侵入。4）欠平衡鉆井技術： 所謂欠平衡鉆井技術就是在鉆井過程中人為地使鉆井循環(huán)液流在井筒內形成液柱壓力低于所鉆開油層壓力。（1）鉆井過程中油層保護研究匯報油層保護低滲透油田開發(fā)技術第74頁 屏蔽暫堵技術在我國低滲油田中已得到很好應用，效果顯著，以下表所表示：油田平均表皮系數(shù)平均采油指數(shù)（t/d.MPa）平均單

60、井產量（t/d）平均流動系數(shù)前后前后前后前后丘陵34.83.570.2040.598.25.038.533.276.6巴咯21.50.0914.121.924.981.5 實施屏蔽暫堵技術前后效果對比2.油田開發(fā)中各類保護油層技術研究匯報油層保護低滲透油田開發(fā)技術第75頁1）改進水泥漿性能 使用API油井水泥 使用添加劑改變水泥性能2）改進固井技術 合理固井壓差,要求水泥漿在注替和候凝過程中在環(huán)形空間中 液柱壓力略大于地層壓力，而且既不發(fā)生水泥漿濾失和油，氣，水外竄現(xiàn)象。（2）完井固井中油層保護2.油田開發(fā)中各類保護油層技術研究匯報油層保護（3）射孔過程中油層保護技術 選取新型無桿堵穿透能力強