特低渗透油藏注气开发技术研究.pdf

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1、特低渗透油藏注气开发技术研究杜高强(中石化江汉油田分公司坪北经理部陕西安塞717462)摘要：特低渗透油藏分布范围广、储量丰度低，但是由于储量品位低，开发动用难度大。为此对特低渗透油藏低孔、特低渗透的特点开展了渗流机理研究，进行了包括单相油、单相水、油水两相、油气两相的启动压力试验和油水相渗规律试验、压力敏感性试验等，根据试验结果，利用油藏工程方法推导得到了弹性驱、水驱、二氧化碳驱等各种开发方式井网井距的计算方法，初步确定了特低渗透油藏各种开发方式的渗透率界限，在此基础上对水平井分段压裂和二氧化碳驱

2、技术进行了可行性论证，并对工艺参数进行了优化，有利地指导了特低渗透油藏的开发动用。关键词：特低渗透油藏；启动压力；注气开发；二氧化碳驱一、特低渗透油藏地质特征及开发难点特低渗透油藏由于油藏特征复杂、开发难度大，主要难点集中表现在：储层物性差，基本无自然产能；砂泥岩薄互层发育，层多、层薄，施工参数优化难度大、既要有效沟通各储层，又要实现压裂砂的有效支撑，压裂过程中储层滤失大，压裂施工规模难以加大；弹性开发递减快，采收率低，常规注水开发注水压力高，能耗高，能量补充困难，开发方式难以确定，受经济技术条件限

3、制，储量丰度低，要求按大井距部署井网，既要优化布井方式又要整体压裂才能形成有效的驱替压差，井网井距确定难度大。二、特低渗透油藏渗流机理研究岩石孔隙中的流体分为体相流体(位于孔隙中间不受边界影响)和边界流体(位于边界，受孔隙壁面影响)。低渗透油藏孔隙细小，边界层流体在孔隙中所占的比例较大。流体在岩石孔隙中渗流时往往伴随一些物理化学作用，从而对渗流规律产生很大影响。油、水在油藏中渗流时除粘滞阻力外，还有油与岩石的吸附阻力或水化膜的吸引阻力，只有当驱动压力克服这种附加阻力后，液体才能流动。边界层内流体都存

4、在这种力的作用，当边界层厚度达到孔隙中间时，只有当孔隙两端的压力达到一定值后，孔隙内的流体才开始流动，这就是启动压力。由于启动压力的存在，低渗透油藏油水渗流非达西现象突出，常规依靠天然能量开发效果不佳。通过分析鄂尔多斯盆地坪北油田长6组大量岩心相渗曲线可知，渗透率越低，两相渗流区越小，驱油效率越低。当渗透率小于3X10。3“m2时，油水两相的共渗区只有0．21，难以形成有效的驱替(见表1)。表1不同物性下岩心相渗曲线对比残余油束缚水驱油效驱油效率Kg共渗区率(f=(f=饱和度98％)100％)0．5

5、0．350．56180．088225．227．20．70．340．51690．143126．429．90．80．330．52230．147727．530．82．4460．30．5010．19937．240．93．6840．280．4930．22740．543．71刍0．20．40．250．553．75687813从特低渗透油藏油水相渗曲线中可以看出，岩石渗透率kg增加，两相区增加，端点相对渗透率增加。三、特低渗透油藏注气开发技术研究CO：是一种临界点比较低(31．1℃、7．39MPa)易于压缩的气体

6、，与原油的混相压力相对较低，是注气EOR中比较理想的介质。COz驱主要有CO：混相驱和CO：非混相驱两种方式，其中COz混相驱是提高采收率幅度最大的气驱方法。其提高采收率的机理是：当油藏压力达到最小混相压力时，CO：与原油达到混相，该状态下油气能按任何比例混和，为单一相。此时CO：与原油之间不存在相界面，界面张力降到接近为零，即毛管数变为无限大，使残余油降低到它的最低值，从而使原油的采收率达到最大。1．二氧化碳气驱开发可行性研究目标研究区块特低渗透油藏目前仍处于开发早期，油藏采出程度低，基本不含水，

7、有利于CO：混相驱注采工艺的实施；油藏埋深在2600～3500米之间，原始地层压力在30～42MPa，压力系数为1．3～1．5，地饱压差大，地层易与CO：形成混相。(1)注入CO：后地层油饱和压力的变化随着注入CO：量的增加，地层原油饱和压力逐渐升高，表明地层油对CO：有较强的溶解能力。②注入CO：后地层油体积膨胀系数的变化随着原油中溶解的CO：增多，地层油体积膨胀系数增大，表明CO：具有较强的膨胀地层原油的能力。③注入CO：后地层原油粘度的变化随着原油中溶解的CO：量的增加，地层油粘度降低，表明C

8、Oz对地层油有很好的降粘效果，可以改善地层油的流动性。2．二氧化碳气驱开发优化设计基于CO：混相驱的基本设计要求，模拟条件设置如下：生产井的最小极限井底流压12MPa；最小极限采油量3t／d；极限气油比2000m3／m3；注气井的井底最大注入压力60MPa。采用CMG油藏模拟器进行模拟。(1)压力保持水平优化研究根据采收率随地层压力变化曲线可以得出：低于混相压力(28．94MPa)时，随着压力的上升，采出程度上升幅度比较大，高于混相压力后采出程度上升幅度变缓。因此油藏