浅析低渗油藏的研究
摘 要：随着经济快速、稳定、健康的发展，国民经济对原油的需求以每年5%～6的速度增长，而我国低渗透油气资源储量是201.7×l08t，占总资源量的24%。随着油藏开发工艺技术和油层改造技术的进一步完善与改进，低渗透油气藏发现与投入的比例持续递增，最初认为无经济价值的低渗透油藏，经过注水开发、储层改造等现代技术措施，获得了较好的开发效果，大幅度提高了低渗透油藏的产量。
关键词：低渗 油藏 研究
一、技术背景
国内外的开发实践得到：对于低渗透、稠油油藏、薄储层以及小储量的边际油气藏等，最佳的开发方式是水平井开发。水平井的主要优点是：泄油面积大、生产压差小、提液潜力大，可大幅度增加单井控制储量，减少开发井数，降低开发投资，提高最终采收率和油田开发效果。
二、低渗油藏现状
关于注气机理的论述很多，总体上可分为一次接触混相、多次接触混相、非混相驱三种，而多次接触混相又分为蒸发气驱混相和凝析气驱混相两种，近几年人们又提出近混相驱的概念。总的来说注气都是降低界面张力，使毛细管力降低，可以降低因毛管效应产生毛细管滞留所捕集的原油，原则上可以使微观驱油效率达到百分之百，从而提高采收率，提高油田开发整体经济效益。当存在多相流动时，油气体系间会产生相间的传质和传热，当有气体注入时，流体的物理化学性质如粘度、密度、体积系数、界面张力、气液相组分和组成均会发生变化，对相态的定量描述是了解非均质性、粘性指进，确定能否进行混相驱，研究混相驱和非混相驱机理的重要依据，研究气驱的驱油效果的方法主要有室内实验和数值模拟，室内实验包括静态实验和动态实验两种，并且最终采收率高于原来预测值，这些都大大增加了注气提高采收率的信心。目前注气方式有气驱、水气交替、气水交替和脉冲注气四种，在水平混相驱替中，气水交替驱替效果比较好，与注水采收率相比，垂向混相驱可增加采收率15-40%，水平混相驱可增加5-20%。预计注气混相驱、非混相驱将是低渗油藏最主要的提高采收率方法之一。由于注气混相驱已公认是提高采收率三大方法之一，国外已成为除热采以外的第二种规模较大的方法，而且近几年来，西南石油学院等一些石油院校对注气开采技术进行了大量室内和数值模拟研究，取得了一定的成绩。21世纪是天然气的世纪，近年来我国气田储量和开发急剧上升，为注气提供丰富的气源。目前注入的气体有烃类气（干气、富气）、氮气（直接制氮）、二氧化碳（包括烟道气），一些油田正在考虑用空气。气具有流动容易，又有降粘、体积膨胀、扩散、降低界面张力的作用，故在解决低渗透油藏开发方面表现出独特的优势，但对于低渗注气的机理研究尚不深入，有必要进行全面的分析研究。
西南石油大学学报（自然科学版） ２０１１年１２月第３３卷第６期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
文章编号：１６７４—５０８６（２０１１）０６～０１０１～０４ 中图分类号：ＴＥ３１２ ＤＯＩ：１０．３８６３￣．ｉｓｓｎ．１６７４～５０８６．２０１１．０６．０１９ 文献标识码：Ａ 低渗透平板模型非线性渗流物理模拟实验研究水 薛成国 ，何青 ，杨正明 ，王德安 １．中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州４５０００６；２．中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊０６５００７ 摘要：由于低渗透油藏渗流规律的复杂性，传统的一维小岩芯非线性渗流实验研究并不能完全反映出流体在二维方 向上的非线性渗流规律。采用低渗透天然平板露头制作低渗透平板物理模型并进行非线性渗流实验，将实验结果与 从平板露头上钻取的小岩芯的非线性渗流现象进行对比，结果表明：低渗透平板物理模型渗流规律表现出非线性特 征，其非线性程度比小岩芯更加明显。通过对低渗透平板模型压力系统稳定时间与驱替压力梯度之间的关系分析，进 一步验证了低渗透储层非线性渗流特征的存在，并且从微观角度阐明了非线性渗流机理。 关键词：低渗透油藏；非线性渗流；启动压力梯度；物理模拟；压力系统 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｌｄ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５１．１７１８．ＴＥ．２０ｌ１１１２９．０８３８．０１４．ｈｔｍｌ 薛成国，何青，杨正明，等．低渗透平板模型非线性渗流物理模拟实验研究［Ｊ］．西南石油大学学报：自然科学版，２０１１，３３（６）：１０１—１０４． 引 言 大量实验资料以及矿场实践表明，由于低渗和 特低渗透储层所特有的微观孔隙结构特征，使得低 渗透砂岩油藏与中高渗透砂岩油藏渗流规律明显 不同。目前，我国低渗透储层动用程度低，未动用 储量大，低渗透油藏是今后我国石油增储上产的主 要资源基础，因此，如何正确认识特低渗透储层渗 流机理显得尤为重要Ｉｔ－４】。目前，实验室内主要通 过一维小岩芯进行低渗透油藏非线性渗流规律研 究Ｌ５， 。由于低渗透渗流规律的复杂性，一维小岩 芯模型很难准确描述流体在实际低渗透储层中的真 实非线性渗流规律。鉴于一维模型的局限性，本文 拟采用天然砂岩平板露头制作平板物理模型，研究 低渗透储层二维非线性渗流规律。 １天然砂岩平板露头物性参数分析 １．１平板露头均质性分析 实验采用天然低渗透砂岩平板露头制作低渗透 平板模型，模拟实际低渗透储层平面渗流规律，从 低渗透平板露头钻取８块小岩芯，其中水平方向４ 块，垂直方向４块，测量克氏渗透率，模型水平方向 克氏渗透率平均值为１．１６ ｍＤ，垂直方向克氏渗透 率平均值为１．２７ ｍＤ。采用洛伦兹曲线方法来计算 低渗透平板露头的克氏渗透率变异系数，对低渗透 平板露头的均质性进行评价【７ｌ，水平方向克氏渗透 率变异系数为０．０７８，垂直方向克氏渗透率变异系数 为０．０６８，所采用的平板露头均质性较好。 １．２平板露头喉道分布特征 利用恒速压汞技术可以同时得到特低渗透平板 露头岩芯的孔道和喉道信息［ ，９ｌ。通过平板露头小 岩芯的恒速压汞得到的喉道分布与实际储层小岩芯 的喉道分布情况进行对比，结果如表１及图ｌ所示。 从表１及图１可以看出，实验所用平板露头 的喉道分布范围为０．１０～３．３０ Ｉｘｍ，喉道半径分布较 为分散，其中主流喉道半径为１．２２ Ｉｘｍ，属于细喉 道【１０］。通过实验平板露头与某实际储层特低渗透 岩芯喉道分布特征对比可知［１１］１１，实验所采用的平板 露头孑Ｌ喉特征能够较好地反映出实际低渗透储层的 孔喉分布特征。 收稿日期：２０１０—０６—０ｌ 网络出版时间：２０１１－１卜２９ 基金项目：国家重大油气专项“特低渗透油藏有效补充能量技术研究”子课题（２００８ＺＸ０５０００—０１３—０２）。 作者简介：薛成国（１９８５一），男（汉族），山东枣庄人，硕士，主要从事低渗透油气田开发方面的研究。
第３４巷第３期 石 油 钻 探 技 术 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＤＲ１Ｉ １ １ＮＧ ＴＥＣＨＮ１ＱＵＥＳ Ｖｏ１．３４．Ｎｏ．３ Ｍａｙ．２００６ ．．试井与开采 低渗透油田合理注采井距的确定 —以纯４１块沙４段低渗透油田为例
王文环 （中国石化石油勘探开发研究院，北京 １０００８３） 摘 要：以纯４１块沙４段低渗透油田为例，从低渗透油田渗流机理出发，分析了造成低渗透油田开发效果差的主 要原因。在计算注水井最大井底流压、油井最小井底流压、油水井之间可建立的最大注采压差的基础上，结合室内试验 确定的最小启动压力梯度公式计算油田技术极限注采井距，并结合经济合理井距计算结果，确定了油田合理注采井距， 并提出了下 步调整方案，实施后取得了显著的效果。该方法为低渗透油田合理井距的确定、提高低渗透油田的开发效 果提供了理论依据。 关键词：低渗透储集层；油井；注水井ｉ井距；提高采收率；纯４ｌ块 中图分类号：ＴＥ３４８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—０８９０（２００６）０３—００７８—０３ 梁家楼油田纯４１块沙４段为滨浅湖条件下形成的 湖泊滩、坝砂体，埋深２ ３２０￣２ ８００ ｍ，含油面积５．１ ｋｍ２，地质储量７０７×１０ ｔ，平均孔隙度为１８．１ ９，６（５０ 块样品），渗透率１５．７×１０。。。。 ｍ２（２３块样品）。地面 原油粘度为１４．２～２３．０ ｍＰａ・ｓ，密度为０．８７～０．８８ ｋｇ／Ｌ，原始地层压力为３７．９ ＭＰａ，压力系数为１．４１。 由此可见，该油藏为稀油、高压、中孔、低渗透油藏。 由于当时没有考虑低渗透油田的非达西渗流规律，主 要是在考虑经济合理井网密度的基础上，选取了３７８× ５３４ ｍ反九点井网。１９９５年投入开发以来，油田一直 处于低产、低速开采状态，到调整前为止，采出程度 仅为２。９ ，采油速度为０。３７ 。分析认为其主要原 因是，由于低渗透油藏非达西渗流规律的特殊性，井 距影响流体的流动状态，对产量的影响不可忽略ｎ］。 因此，研究在一定注采条件下所允许的技术极限注采 井距是确定低渗透油藏合理注采井距的关键。 １低渗透油田渗流机理 在油田开发过程中，经常用到达西定律，它的基 本表达形式为： Ｑ一 （１） Ｌ 式中，Ｋ、 Ａ分别表示地层的渗透率、流体的粘度 和流体通过的横截面积。 假设Ｋ、 Ａ是互相独立的常数，在这种情况 下，在一定范围内流量与压力梯度成正比线性关系。 根据一般的油田开发理论，在常规油田开发中，油水 在渗流过程中呈现牛顿流体的特性，并在整个孔隙系 统中保持恒定。也就是说，在渗流过程中，整个渗流 系统中的流体粘度保持恒定常数，没有结构粘度，没 有屈服值，因而其渗流规律符合达西定律＿２ ］。 但是，随着人们对界面科学和物理化学的深入研 究，越来越多的人们注意到液体与固体界面之间的相 互作用。许多研究资料表明，由于液体与固体界面之 间的相互作用，在油层岩石孔隙的内表面，存在一个 原油的边界层，其中的原油属边界流体。在边界层内 的原油存在组分的有序变化、结构粘度特征及屈服值 等，原油在组成和性质方面，有别于体相原油（体相 原油是指其性质不受界面现象影响的原油）。这个边界 的厚度，除了原油本身性质以外，还与孔喉大小、驱 动压力梯度有关 。对于中、高渗透性稀油油层来 说，由于原油边界层不太厚，边界层中的原油占总原 油量的比例不太大，边界层原油的非牛顿性对线性渗 流规律的影响不明显。在一定的误差范围内，可以把 它当作牛顿流体对待，因而可以应用达西定律。然而， 对低渗透油藏和稠油油藏来说，这个边界层的影响则 是不可忽视的因素，它会使渗流规律发生明显的变化， 乃至偏离达西定律［５・ 。 当原油在喉道半径很小（特别是喉道小于１ ｍ）
２０１３年第１２期 内蒙古石油化工 １３９
低渗透油田高效开发对策研究
李佳营
（大庆市第二采油厂第五作业区采油二区十二队，黑龙江大庆１６３０００）
摘 要：国内低渗透油田石油地质储量丰富，据初步统计，渗透率小于５Ｏ×１０ ｍ 的非稠油低渗 透油藏中的未动用储量占全国未动用储量总数的５０ 以上。低渗透油田虽然地质条件差、开发难度大， 但随着我国经济的快速发展，对石油产品的需求越来越大，低渗透油田的丰富石油储量越来越受到关
注。本文论述了我国低渗透油田中存在的问题，分析了影响开发效果的主要影响因素，提出了有效开发
低渗透油田的主要开发技术措施，为改善我国低渗透油田的开发效果提供一些参考意见。 关键词：低渗透；地质储量；开发技术
中图分类号：ＴＥ３４８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－－７９８１（２０１３）１２—０１３９一ｏ３
１ 概述
１．１ 问题的提出 低渗透油藏开发要实现稳产增产目标，需要对
低渗透油藏进行精细分类，查明各类油藏的特点、开 发状况和潜力，制定相应的开发技术对策，加快低渗
透油藏基础研究和配套技术研究，奠定低渗透油藏 稳产上产的基础。
１．２油田开发相关技术 １．２．１低渗透油藏非线性渗流特征及理论 低渗透油层由于孔喉细小，结构复杂，渗流阻力 大，固液表面分子力作用强烈，使其渗流特征和渗流
规律与中、高渗透油层有很大的不同。 １．２．１．１渗流环境特征对渗流的影响。中、高渗透
油层，采出的油主要来自大孔隙，而低渗透储层小孔 道所占比例大，采出的油主要来自小孔隙。当孔隙小
到一定程度时，将导致渗流规律的变化。 １．２．１．２低渗透油层非牛顿（非达西）渗流机理研
究方面。达西定律的假设条件为：流体为均质的牛顿
２．４井问干扰分析
普光１０６—２Ｈ井于投产初期，生产两天后由于
井筒堵塞关井，至２０１０年１２月再次开井。关井期间
井口油压一直保持在３７ＭＰａ左右。普光１Ｏ７—１Ｈ井
