國(guó)外低滲透油藏開(kāi)發(fā)技術(shù)

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1、國(guó)外低滲透油藏開(kāi)發(fā)概述引言目前，世界范圍內(nèi)的低滲透油藏開(kāi)發(fā)均沒(méi)有取得突破性進(jìn)展，低滲透儲(chǔ)量的動(dòng)用程度很低，只有儲(chǔ)層條件好、埋藏淺的低滲透油藏才得到開(kāi)發(fā)。與中高滲油氣田相比，低滲透油氣田的儲(chǔ)層特性、傷害機(jī)理、流動(dòng)規(guī)律不僅僅是個(gè)量的變化，實(shí)際上在一定程度上發(fā)生了質(zhì)的變化，因此在開(kāi)發(fā)中問(wèn)題表現(xiàn)最為突出，即，1)儲(chǔ)層傷害問(wèn)題，這種傷害貫穿于鉆井、完井、增產(chǎn)改造、采油采氣的整個(gè)過(guò)程；2)經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題，即高投入低產(chǎn)出的問(wèn)題。因此國(guó)外低滲透油氣田開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展也主要是圍繞解決這兩大問(wèn)題進(jìn)行，即盡量減少地層傷害，盡量降低生產(chǎn)成本。減少地層傷害主要是

2、采用空氣鉆井、泡沫鉆井、低密度鉆井液和欠平衡鉆井等鉆井技術(shù)。低滲透油藏的開(kāi)發(fā)技術(shù)主要有：1)低滲透油藏精細(xì)描述技術(shù)。包括天然裂縫油藏預(yù)測(cè)技術(shù)、低滲透儲(chǔ)層基質(zhì)特征及富集區(qū)帶預(yù)測(cè)技術(shù)、裂縫性低滲透油藏建模方法。2)注水開(kāi)發(fā)低滲透油藏的井網(wǎng)型式和井網(wǎng)密度。90年代以來(lái)，美國(guó)在低滲透油氣資源開(kāi)發(fā)中成功地實(shí)施了水平裸眼分段壓裂，取得良好效果。利用水平井開(kāi)采，實(shí)現(xiàn)“稀井網(wǎng)、強(qiáng)驅(qū)油”。此前，美國(guó)、俄羅斯等國(guó)多年來(lái)研究得出的共同結(jié)論是對(duì)低滲透油氣田的開(kāi)發(fā)，必須采用“密井網(wǎng)，強(qiáng)驅(qū)油”。密井網(wǎng)無(wú)疑會(huì)增加成本，所以水平井，特別是低壓鉆水平井技術(shù)是解決這一

3、問(wèn)題的良好方法。即以稀井網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)驅(qū)替”。3)低滲透儲(chǔ)層的增產(chǎn)改造技術(shù)。低滲透儲(chǔ)層一般必須經(jīng)過(guò)增產(chǎn)改造才能獲得工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值，早期最常用的方法是水力壓裂，但許多低滲透儲(chǔ)層的水敏、強(qiáng)水鎖等特性使之不適合采用水力壓裂。因而國(guó)外發(fā)展起來(lái)了CO2加砂壓裂技術(shù)(又稱干式壓裂技術(shù))，最近出現(xiàn)了液態(tài)CO2井下配置加砂壓裂技術(shù)，超長(zhǎng)水平井技術(shù)取代壓裂縫技術(shù)等。4)水平井和多分支井開(kāi)發(fā)低滲透油藏新技術(shù)。包括低滲透油藏水平井開(kāi)采的適用性篩選標(biāo)準(zhǔn)以及鉆井、完井和采油等技術(shù)。5)利用自然能量開(kāi)采。國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為，低滲透儲(chǔ)藏最好首先采用自然能量開(kāi)采，盡量延長(zhǎng)無(wú)

4、水開(kāi)采、低含水開(kāi)采期。因?yàn)橛蜌鈱右坏┮?jiàn)水，穩(wěn)產(chǎn)難度就很大。而低滲透氣田的自然能量主要是彈性驅(qū)和溶解氣驅(qū)。一般一次采收率可達(dá)10%—20%，二采可達(dá)25%—30%，三采技術(shù)還不大成熟。為提高驅(qū)替效率，國(guó)外又發(fā)展起來(lái)了注氣、水氣交注、水氣混注、周期注水、周期注氣以及美國(guó)近年來(lái)開(kāi)展的人造氣頂驅(qū)等。為降低成本，美國(guó)在90年代中期引入了車(chē)載抽油技術(shù)。關(guān)于小井眼技術(shù)，國(guó)內(nèi)雖已發(fā)表了多篇文章，但目前國(guó)外還沒(méi)有關(guān)于小井眼開(kāi)發(fā)低滲透油藏的報(bào)道，其應(yīng)用僅限于探井和自噴井，這是因?yàn)槠渑涮自O(shè)施還不完備，大部分井下設(shè)備和測(cè)量?jī)x器無(wú)法下入井中的緣故。未來(lái)有可能

5、使低滲透油藏開(kāi)發(fā)取得突破的技術(shù)是層內(nèi)爆炸增產(chǎn)技術(shù)。數(shù)字油田技術(shù)則有可能使低滲透油藏的管理邁上一個(gè)新的臺(tái)階。水力壓裂技術(shù)水力壓裂是低滲透油藏開(kāi)發(fā)中最早使用也是目前最常使用的技術(shù)。水力壓裂處理的目的是建立能提供很大表面積的長(zhǎng)而薄的裂縫。裂縫的半長(zhǎng)度可以在100-1000ft這一數(shù)量級(jí)，開(kāi)度在十分之一英寸這一數(shù)量級(jí)。成功壓裂處理的真正度量標(biāo)準(zhǔn)是是否增加了產(chǎn)量或注入能力。水力壓裂的首要目的是改善儲(chǔ)層與井眼之間的流體連通。近年來(lái)取得的進(jìn)展包括：粘彈性表面活性劑壓裂液、限流射孔等。粘彈性表面活性劑壓裂液實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)表明，來(lái)自聚合物流體的未破碎殘余

6、物確實(shí)可以堵塞支撐劑填充體的孔隙。從用常規(guī)流體和低瓜爾膠流體處理的井中獲得的返排流體的分析表明，即使在低滲透油藏，返排過(guò)程中也只有35%-45%的聚合物返回。剩余聚合物留在裂縫中并將降低井的產(chǎn)能。一種理想的壓裂液應(yīng)顯示出以下特性：充填過(guò)程中管中的壓降最小；有足夠的支撐劑攜帶能力并應(yīng)在裂縫閉合后鈍化攜帶機(jī)理。這要求流體破膠并返排而不留下任何可降低傳導(dǎo)能力的殘余物。1997年，在油田中引入了一種革命性的壓裂液。這種新開(kāi)發(fā)的壓裂液系統(tǒng)使用了粘彈性表面活性劑(VES)，可替代常規(guī)聚合物／破膠劑方法；粘彈性表面活性劑壓裂液的主要進(jìn)步是易于準(zhǔn)備

7、、沒(méi)有地層損害和支撐劑充填體仍有很高的傳導(dǎo)性。這種壓裂液通過(guò)在鹽水中混合足夠量的粘彈性表面活性劑來(lái)制備。由于不需要聚合物水化，因此進(jìn)入鹽水中的表面活性劑濃縮物就可以連續(xù)地計(jì)量。不需要交聯(lián)劑、破膠劑或其他化學(xué)添加劑。這種產(chǎn)品使壓裂作業(yè)變得簡(jiǎn)單而可靠。這不僅是因?yàn)榕c瓜爾膠體系相比需要的化學(xué)劑品種更少，而且還由于它的操作更簡(jiǎn)單。表4-4列出了VES壓裂液與典型瓜爾膠壓裂液體系的比較。這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是在壓裂作業(yè)中使用粘彈性表面活性劑來(lái)代替聚合物。不同的溫度和不同的強(qiáng)化技術(shù)都有不同類(lèi)型的壓裂液配方。最常用的配方是使用季銨鹽，配以像氯化鉀、氯化

8、銨或硝酸銨這樣的無(wú)機(jī)鹽。將鹽水變?yōu)橄袼畻钏徕c這樣的有機(jī)鹽將會(huì)改善這種壓裂液的高溫動(dòng)態(tài)。粘彈性表面活性劑壓裂液的性能得益于它獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)。粘彈性表面活性劑的分子很小，約比瓜爾膠分子小5000倍。它由一個(gè)親水基頭部和一個(gè)長(zhǎng)憎水基尾部組成