且把創新當通道低滲開發有坦途

作者:中國海洋石油報發布日期:2017-12-26 11:00:00

隨著我國海上油氣田開發力度的加大,越來越多的優質儲量已被動用,常規剩余優質油藏越來越少,且在尚未被開發的油藏中,品質較差的低滲、難采油藏越來越多。

近年來,長慶油田通過一系列技術創新,已在陸上特低滲-致密油氣田開發領域取得了突破性進展。其中,超前注水等理論技術為我國海上低滲油田的勘探開發提供了寶貴經驗。目前,中國海油已發現的低滲油田儲量也正在逐漸上升。

結合海上油田的特點,將相關理論技術加以完善并運用至海上低滲油田的勘探開發中,將有望繼續盤活一批儲量,提高海上低滲油田的開發效果與經濟效益。

有效開發:“出招”與“防守”并重

低滲油田之所以開發難度比較大,根本原因在于儲層滲透率低,油氣流動通道狹小,難以運移至井底。因此,提升儲層滲透率、改善流動通道是實現技術突破的關鍵之所在。

逢山開路,遇水搭橋。水力壓裂技術堪稱北美頁巖氣開發中的“大功臣”,該技術通過使用摻入化學物質的高壓水流,對儲油氣層進行壓裂,人為制造出很多裂縫,為油氣流動開辟出新的網狀“高速公路”,能夠大面積改善儲層滲透率,讓油氣從巖石縫隙中釋放出來,從井筒流至地表。近年來,該項技術已被廣泛應用于我國陸上低滲油田開發,取得了較好的效果。

與常規油田相比,低滲油田的另外一個特點是對地層壓力的減小極其敏感。隨著儲層中的油氣被采出,地層中的壓力會逐漸降低,“支撐力”隨之減弱,引發周圍巖石對儲層的強力擠壓,儲層中的孔隙隨之減小,滲透率大幅降低,極大影響了低滲油田的可持續開發。因此,維持或補充地層壓力、保持地層能量是必不可少的。

注水是油田開發中的一項常見技術。通過向儲油層中注水,增加地層壓力,保持地層能量,從而把油“擠”出來,提高單井產量。對于低滲油藏來說,為了維持和增加儲層的滲透率,可采用超前注水技術進行開發,即在開采油氣之前,就開始向儲層注水,率先提高地層壓力,打好“提前量”。如此一來,當油井投產時,儲層中的壓力便不會因為油氣被釋放出去而迅速下降,防止滲透率的降低。

海上低滲油田儲量豐度低、滲透率低、開發投資大、風險高,若要實現經濟有效的開發,就要做到找出既能減少井數,又可提升單井產能與累計產量的好方法。長水平井或分支井技術能減小儲層非均質性和連通性對油氣生產的影響,提高單井累計產油量。目前,中國海油在國內常規油藏開發中使用水平井和水平分支井的技術已較為成熟,積累了不少經驗。

長水平井與地下油藏的接觸面積更大,能產生較大的泄油區,提升單井產能。同時,工作人員可根據油氣水在地下的分布情況控制鉆井的走向,減少水錐進和氣錐進,提高單井油氣采收率。此外,長水平井還可打通儲層的物性“隔板”,將不同的砂體串起來,兼顧多個類型的油藏,提高勘探開發效率,降低鉆井的平均密度,從總體上提高低滲油田儲量動用程度。

借鑒陸上低滲油田開發經驗,將水力壓裂技術、超前注水技術和長水平井、水平分支井技術有機結合起來,打出“組合拳”,方可獲得較好的開發效果和經濟效益。

開發海上低滲油田,“主動出招”固然重要,但“適當防守”也必不可少。一般情況下,海上低滲油田儲層中的泥質和膠結物多、孔喉細小、結構復雜、原生水飽和度高、非均質嚴重,且在鉆井和開采過程中容易受到污染,恢復起來十分困難。因此,做好油層保護十分必要。

在鉆完井過程中,采用優質的鉆井液和完井液,改善水泥漿性能;使用合理壓差固井,提高水泥頂替效率;采用低密度水泥固井技術,在射孔過程中利用油層保護技術等。進行壓裂作業時,要選用殘渣低、濾失量小的壓裂液,在壓裂液中加入黏土穩定劑、表面活性劑、破乳劑和助排劑等添加劑,待壓裂結束后,及時徹底地返排壓裂液,以便減少對油層的污染。

需要注意的是,在注水過程中,應嚴格控制水質標準,進行精細過濾、除氧和殺菌,還要做好對管線設備的防腐處理等工作。

預判方向:把準“脈搏”,促成果轉化

不同的油田有著不同的地質特點與地震響應特征。陸上低滲油田的開發技術經驗雖可借鑒,但完全平移到海上時,難免會出現“水土不服”的現象。因此,在借鑒、應用的同時,還應結合海上低滲油田的特點,加強水平井、壓裂工藝技術等領域的攻關研發。

地下巖層猶如一個“黑箱”,儲層在空間上的變化十分復雜,只有準確掌握儲層的分布情況,才有可能把準油田的“脈搏”,提高開發效益。因此,加強對低滲儲層預測與評價的研發力度十分重要。比如,有針對性地應用高密度和疊前深度偏移等地球物理采集處理先進技術,改善中深層的地震成像效果,提高儲層的預測精度。

在研究中,建議采用“先易后難、逐步擴展”的方式。優先把儲層發育穩定、連通性好、非均質性相對較弱的地區作為主攻目標,選擇儲量大、儲層發育和連通性相對較好的油田作為“試驗田”,進行壓裂和注水試驗,研發出適合海上的整體壓裂注水開發技術,開展單井多級壓裂試驗,評價壓后產能的經濟性,不斷提高單井產量。

在此之后,可以將研究領域逐步嘗試、擴展至情況更復雜、開發難度更大的低滲油田,進行深層與超深層的儲層預測、“甜點”識別、地應力與布井方向和開發井網井距井型優化等方面的研究,統籌部署、分步實施。

當然,有效、持續地開發海上低滲油田是一個需要長期堅持探索的過程??蒲腥藛T要提前預判理論技術發展方向,做好攻關策略儲備,加速科研成果的轉化,以更加從容的姿態應對海上低滲油田開發領域的挑戰。

具體而言,需加強注采壓力系統及注采井網優化方面的研究,更加準確地指導井網布局;夯實啟動壓力梯度等滲流基礎理論研究,以便確定合理的井距;繼續進行注水時機、注水強度、超前注水量以及地層壓力保持等注水技術領域的研究。

在開發方式方面,將直井與水平井、井網與裂縫相匹配,結合海上低滲油田的具體特點靈活選取,采用溫和注水、常規注水、超前注水、高壓注氣、氣水混注等不同開發方式,最大程度地提高開發效益。

信息來源:中國海洋石油報


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