低渗透油田开发技术

低渗透油田开发技术低渗透油田开发技术提纲1.国内外低渗油田开发简况和现状2.低渗透油藏渗流机理及开发对策3.人工补充能量时机选择4.低渗透油田产量递减规律7.低渗透油藏提高采收率技术5.低渗透油田增产措施及效果评价6.油层保护8.低渗透油田开发效益影响因素分析9.结论与认识国内外低渗油田开发简况和现状1.1国内外低渗油田划分标准1.2国内外低渗油田储量分布1.3我国低渗油田开发科学研究和生产试验发展状况1.4国内外低渗透油田开发现状研究报告国内外低渗油田开发简况和现状1国内外低渗油田划分标准中国俄罗斯美国和加拿大K×10-3μm20.1≦k11≦k1010≦k50乌津油田k80萨莫特洛尔油田k22美国把k10×10-3μm2的储层划为低渗油田好储层，美国，加拿大国家将k为0.1×10-3μm2定为有效厚度下限。类型超低渗特低渗低渗根据低渗储层形成和埋藏的地质物理条件划分研究报告单位油区探明已动用未动用占全国(×104t)(×104t)（×104t）（%）中国石油天然气股份公司大庆75676214755420120.7吉林53346193163403013辽河400813028697953.7冀东1327062大港3135911300200597.7华北17959986080993.1二连11621600056212.1长庆4987923887259929.9延长222615641166206.3青海8695252661692.4吐哈219681472272462.8新疆87146478313931515塔里木285421437110.3四川530453040玉门542154210合计43370620578522792187国内外低渗油田开发简况和现状探明未动用低渗透储量数据表研究报告单位油区探明已动用未动用占全国(×104t)(×104t)（×104t）（%）中国石油化工集团公司中原247631863061332.3河南296996520040.8江苏5301401012910.5江汉3064188711770.45安徽457349108滇黔桂6932734200.2合计104476704613401513全国陆上油田总计538182276246261936100国内外低渗油田开发简况和现状探明未动用低渗透储量数据表（接上）研究报告截至2007年，探明低渗透石油地质储量99.4亿吨，占全国的36%国内外低渗油田开发简况和现状我国低渗油田开发科学研究和生产试验发展状况由于低渗油田开发在我国石油工业持续发展的作用越来越重要，因此对低渗油田开发的科学研究，技术攻关和现场试验都列入了国家重点和几大石油集团公司的重大项目通过“九五”以来的研究攻关和试验，我国对低渗油田的特征认识，开发决策和工艺技术等各个方面，都有了新的较大的发展和提高研究报告国内外低渗油田开发简况和现状国内低渗透砂岩油田开发现状集团公司油藏个数地质储量104t百分比%可采储量104t年产油量104t累计采油104t年产液量104t平均含水%可采储量采出程度%地质储量采油速度%剩余可采储量采油速%中石油16613250868.532114143214917254643.846.451.087.69中石化1776082831.5129224477414128065.157.370.737.51国内34319333610045036187922331382650.949.580.977.64国内低渗透油藏还是以注水开发保持地层能量为主，注其它注入剂开发尚在试验阶段，由上表看出，国内低渗透油田开发的平均采收率约为23.3%。研究报告油田国家投产时间年埋藏深度m油藏类型储层时代油层有效厚度m渗透率/10-3um2地质储量/104t含油面积/km2井网密度km2/井采收率%斯普拉柏雷美国19511990-2200岩性二叠系120.512550020240.12，0.649-10北贝尔邦克美国1920853-975岩性石炭系7.6-12.1508828730.0446.19巴罗岛澳大利亚1967700-800构造白垩系10--255.712000820.16，0.0830帕宾那（J区）加拿大19581548岩性上白垩6.55839020.10.6421红叉砂岩油田美国1940567-1330岩性上白系3.817.2470.0424.2莱维斯.布奇美国1944岩性石炭系4.6-610.11040.0415.7小牛塘美国19431403构造石炭系61.36.10.16，0.0842阿塔蒙特-布鲁贝尔油田美国19712400-2500岩性石炭系0.01-103100017502.5614.6-20草尾溪油田美国19611189构造第三系5.53.50.16东堪顿油田美国19661403-1616岩性三叠系103380.16北斯坦利美国岩性志留系143000.0641.6西爱文特油田美国1916500-564岩性石炭系3.43.826510.70.05朗吉累油田美国19432042构造石炭系33.6252040077.40.16，0.0852哈米尔顿穹窿油田美国1944858构造石炭系5.358.27394100.04，0.02俄勒冈盆地美国19451170构造石炭系683650200.16国内外低渗油田开发简况和现状研究报告国外低渗透砂岩油田开发现状国内外低渗油田开发简况和现状油田国家投产时间年埋藏深度m油藏类型储层时代油层有效厚度m渗透率103um2地质储量/104t含油面积/km2井网密度km2/井采收率%贾麦松.斯特诺油田美国19521880岩性石炭系20.70.81100.2117哈西.迈萨乌德阿尔及利亚19583200-3390岩性石炭系6440022000013001.5632多林麦尼利特油藏乌克兰19501600-3200岩性寒武系30-500.1-522.50.1932.4多林曼尼亚夫油藏乌克兰19582700-3000岩性渐新统28-4550.229.3多林维果德油藏乌克兰19572400-3000岩性始新统76.35.50.0843哈茨佐格德洛美国19752900岩性上白垩6.11250471241.2420新达米特里也夫库姆油藏前苏联19522600-2800岩性始新统2-3080.13，0.2131--34小溪油田美国19593280岩性下白垩8.865145724.80.1646比弗溪麦迪逊美国19453420岩性461210005.10.240快乐泉弗朗梯尔“A”油藏美国19503060岩性6.55042.910.1848麦克阿瑟河美国19652900岩性11.91-105370240.4626研究报告国外低渗透砂岩油田开发现状表（续上）国内外低渗油田开发简况和现状小结国外低渗油田开发已经有100多年的历史，他们认为低渗油田尤其是低渗异常高压油田，初期压力高，天然能量充足，可先采用自然能量开采，尽量延长无水期和低含水期，一般先用弹性能量和溶解气驱能量开采，但油层产能递减快，一次采收率低，只有8~15%国内外大量研究实践表明，当前低渗油田开发中，已广泛应用并取得明显经济效益的主要技术，仍然是注水保持地层能量，压裂改造油层和注气技术，储层地质研究和保护油层措施是油田开发过程中的关键技术国外不同规模矿场试验，见到效果的提高采收率方法有混相驱，CO2驱，水气交替注入，水气混注和周期注气等研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策•低渗透油藏渗流基本特征及规律•地层水和原油流经低渗多孔介质时的渗流特征•存在启动压力梯度的产量计算公式•压裂改造提高油层渗透率•采用合理注采井距•采用大压差生产•降低原油渗流时剪切应力•严格注入水水质标准研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策低渗透油藏渗流基本特征及规律低渗透油藏与中高渗油藏根本性的差异在于低渗油藏储层岩石孔喉直径偏小，当流体在孔喉中流动时流固耦合效应凸显，即存在着所谓的启动压力和非线性渗流现象。液体在低渗多孔介质中渗流时具有非达西渗流特征λ为启动压力梯度，即当压力梯度大于λˊ时液体开始流动.低渗岩样中液体渗流速度与压力梯度关系示意图研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策地层水和原油流经低渗多孔介质时的渗流特征江汉油田勘探开发研究院研究了地层水和不同粘度原油在低渗多孔介质中的渗流特征，如图所示。同一粘度（μw=0.891mPa·s）地层水在不同渗透率岩样中的渗流曲线同一粘度(μo=2.3mPa·s)原油在不同渗透率岩样中的渗流曲线研究报告不同粘度原油在同一渗透率（k=0.00718μm2）岩样中的渗流曲线原油边界层厚度与原油沥青质含量的关系曲线由图看出，即使原油中仅含2.0％沥青质，边界层厚度可达0.22um这对低渗地层来说将大大影响地层渗透率研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策地层水和原油流经低渗多孔介质时的渗流特征wfRweowewfRoPPrrksrrPPkhQ21ln2Qo——油井产量，m3/sΦ——孔隙度，%——极限剪应力μ——粘度，MPa.sS——表皮因子K——渗透率，×10-3μm2h——油层射开厚度，mPR、Pwf——分别为地层压力和流动压力，MPare、rw——分别为供给半径和井径，m低渗透油藏渗流机理及开发对策存在启动压力梯度的产量计算公式研究报告o安塞油田（K=2.2×10-3μm2，μo＝2.2mPa·s）不同供油半径下的产量变化幅度E，和不同生产压差下的产量变化幅度E，如图：产量减小幅度与供油半径的关系曲线产量减小幅度与生产压差关系曲线研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策存在启动压力梯度的产量计算公式00.20.40.60.81012345678910压差PR－Pwf(MPa)产能下降幅度ERe=100Re=200Re=300Re=400影响油井产量下降的主要因素：渗透率越低，油井产量越低，产量降低幅度越大。供油半径越大，油井产量越低，产量降低幅度也越大。生产压差越小，油井产量越小，产量下降幅度也越大。原油在渗流过程中极限剪切应力愈大，产量下降幅度也越大。研究报告要开发好低渗油藏，应从这几个方面考虑低渗透油藏渗流机理及开发对策存在启动压力梯度的产量计算公式根据吉林红岗油田经验，对于低渗油田应在原始地层压力附近压裂最为有效。如右图所示，（原始地层压力12.25MPa）。红岗油田地层压力与压裂效果关系图低渗透油藏渗流机理及开发对策压裂改造提高油层渗透率原始地层压力12.25MPa研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策合理注采井距右表为国内部分低渗油藏井距变化前后的开发效果变化情况。可以看出，200m左右井距是大多数低渗透油藏开发效果变化的转折点。335300212300212油藏名称渗透率10-3m2粘度mPa·s原井网（m）开发效果改造后井网（m）开发效果渤南500.7500-800生产被动V=1.5-0.6250m并压裂改造qo=55t/dV=1.0-1.2留路油田17断块43300压裂酸化后V=0.5-0.6ql=6.4t/dqi=17m3/d150-200m压裂V=1.8-2.6ql=12.5t/dqi=55m3/d文东盐间层29.20.72300-400ER=14.9%,fw=71.9%V=0.83200ER=35.6%,fw=87.6%,V=4.93新民油田7.48.7300m反九点ER=6.77%,fw=37.7%试验区150m反九点ER=35.08%,fw=35.8%大庆朝阳沟12.710.4300m反九点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%榆树林东14块2.263.83001993年投入注水开发1998年采油速度降至0.28212(试验区)调整后采油速度由0.28上升0.85扶杨631区块10300V=0.56212V=1.74长庆马岭753.0350-425qo=3.81