低渗透油田开发技术-课件

低渗透油田开发技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/5,*,低渗透油田开发技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/5,*,低渗透油田开发技术,2021/2/5,1,低渗透油田开发技术2021/2/51,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,2021/2/5,2,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,精品资料,2021/2/5,3,精品资料2021/2/53,你怎么称呼老师？,如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？,你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？,教师的教鞭,“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”,“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”,2021/2/5,4,2021/2/54,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,2021/2/5,5,国内外低渗油田开发简况和现状研究报告2021/2/55,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,-3,m,2,0.1,k1,1,k10,10,k50,乌津,油田,k80,萨莫特洛,尔油田,k1010,-3,m,2,的,储层划为低渗油田好储,层，美国，加拿大国家将,k,为,0.110,-3,m,2,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,2021/2/5,6,国内外低渗油田开发简况和现状 中国俄罗斯美国和加拿大K0.1,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,2021/2/5,7,国内外低渗油田开发简况和现状 研究报告2021/2/57,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%,2021/2/5,8,国内外低渗油田开发简况和现状 研究报告截至2007年，探明低,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,研究报告,2021/2/5,9,国内外低渗油田开发简况和现状 研究报告2021/2/59,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,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,2021/2/5,10,国内外低渗油田开发简况和现状 国内低渗透油藏还是以注水开发保,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,-3,um,2,地质,储量,/10,4,t,含油,面积,/km,2,井网,密度,km,2,/,井,采收率,%,斯普拉柏雷,美国,1951,1990-2200,岩性,二叠系,12,0.5,125500,2024,0.12,，,0.64,9-10,北贝尔邦克,美国,1920,853-975,岩性,石炭系,7.6-12.1,50,8828,73,0.04,46.19,巴罗岛,澳大利亚,1967,700-800,构造,白垩系,10-25,5.7,12000,82,0.16,，,0.08,30,帕宾那,（,J,区）,加拿大,1958,1548,岩性,上白垩,6.55,8,390,20.1,0.64,21,红叉砂岩油田,美国,1940,567-1330,岩性,上白系,3.8,17.2,47,0.04,24.2,莱维斯,.,布奇,美国,1944,岩性,石炭系,4.6-6,10.1,104,0.04,15.7,小牛塘,美国,1943,1403,构造,石炭系,61.3,6.1,0.16,，,0.08,42,阿塔蒙特,-,布鲁贝尔油田,美国,1971,2400-2500,岩性,石炭系,0.01-10,31000,1750,2.56,14.6-20,草尾溪油田,美国,1961,1189,构造,第三系,5.5,3.5,0.16,东堪顿油田,美国,1966,1403-1616,岩性,三叠系,10,338,0.16,北斯坦利,美国,岩性,志留系,14,300,0.06,41.6,西爱文特油田,美国,1916,500-564,岩性,石炭系,3.4,3.8,265,10.7,0.05,朗吉,累油田,美国,1943,2042,构造,石炭系,33.6,25,20400,77.4,0.16,，,0.08,52,哈米尔顿,穹窿油田,美国,1944,858,构造,石炭系,5.3,58.2,7394,10,0.04,，,0.02,俄勒冈盆地,美国,1945,1170,构造,石炭系,68,3650,20,0.16,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,2021/2/5,11,油田国家投产埋藏深度油藏储层油层有渗透率/地质含油井网采收率,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,10,3,um,2,地质,储量,/10,4,t,含油,面积,/km,2,井网,密度,km,2,/,井,采收率,%,贾麦松,.,斯特诺油田,美国,1952,1880,岩性,石炭系,20.7,0.8,110,0.211,7,哈西,.,迈萨乌德,阿尔及利亚,1958,3200-3390,岩性,石炭系,64,400,220000,1300,1.56,32,多林,麦尼利特油藏,乌克兰,1950,1600-3200,岩性,寒武系,30-50,0.1-5,22.5,0.19,32.4,多林,曼尼亚夫油藏,乌克兰,1958,2700-3000,岩性,渐新统,28-45,5,0.2,29.3,多林,维果德油藏,乌克兰,1957,2400-3000,岩性,始新统,76.3,5.5,0.08,43,哈茨佐格德洛,美国,1975,2900,岩性,上白垩,6.1,12,5047,124,1.24,20,新达米特,里也夫库姆油藏,前苏联,1952,2600-2800,岩性,始新统,2-30,8,0.13,，,0.21,31-34,小溪油田,美国,1959,3280,岩性,下白垩,8.8,65,1457,24.8,0.16,46,比弗溪麦迪逊,美国,1945,3420,岩性,46,12,1000,5.1,0.2,40,快乐泉弗朗,梯尔“,A”,油藏,美国,1950,3060,岩性,6.5,50,42.9,1,0.18,48,麦克阿瑟河,美国,1965,2900,岩性,11.9,1-10,5370,24,0.46,26,研究报告,国外低渗透砂岩油田开发现状表（续上）,2021/2/5,12,国内外低渗油田开发简况和现状 油田国家投产埋藏深度油藏储层油,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,815%,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，,CO,2,驱，水气交替注入，水气混注和周期注气等,研究报告,2021/2/5,13,国内外低渗油田开发简况和现状 国外低渗油田开发,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,2021/2/5,14,低渗透油藏渗流机理及开发对策 研究报告2021/2/514,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,为启动压力梯度，即当压力梯度大于,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,2021/2/5,15,低渗透油藏渗流机理及开发对策 低渗透油藏与中高,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（,w,=0.891mPas,）地层水在,不同渗透率岩样中的渗流曲线,同一粘度,(o=2.3mPas),原油在,不同渗透率岩样中的渗流曲线,研究报告,2021/2/5,16,低渗透油藏渗流机理及开发对策 江汉油田勘探开发研究院研究了地,不同粘度原油在同一渗透率,（,k=0.00718m,2,）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,2021/2/5,17,不同粘度原油在同一渗透率原油边界层厚度与原油沥青质 由图,Qo,油井产量，,m,3,/s ,孔隙度，,%,极限剪应力,粘度，,MPa.s,S,表皮因子,K,渗透率，,10,-3,m,2,h,油层射开厚度，,m,P,R,、,P,wf,分别为地层压力和流动压力，,MPa,r,e,、,r,w,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,2021/2/5,18,Qo油井产量，m3/s 孔隙度，%低,安塞油田（,K=2.2 10,-3,m,2,，,o,2.2mPas,）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,2021/2/5,19,安塞油田（K=2.2 10-3m2，o 2.2,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,2021/2/5,20,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,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,2021/2/5,21,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,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,。,335,300,212,300,212,油藏,名称,渗透率,10,-3,m,2,粘度,mPas,原井网,（,m,）,开发效果,改造后井网（,m,）,开发效果,渤南,50,0.7,500-800,生产被动,V=1.5-0.6,250m,并压裂改造,q,o,=55t/d,V=1.0-1.2,留路油田,17,断块,43,300,压裂酸化后,V=0.5-0.6,ql=6.4t/d,qi=17m,3,/d,150-200m,压裂,V=1.8-2.6,ql=12.5t/d,qi=55 m,3,/d,文东盐间层,29.2,0.72,300-400,E,R,=14.9%,f,w,=71.9%,V=0.83,200,E,R,=35.6%,f,w,=87.6%,V=4.93,新民,油田,7.4,8.7,300m,反九点,E,R,=6.77%,f,w,=37.7%,试验区,150m,反九点,E,R,=35.08%,f,w,=35.8%,大庆朝阳沟,12.7,10.4,300m,反九点,V=0.74,224,V=1.8-2.1,大港六拔油田,31.3,7.5,口,/km,2,V=0.8,f,w,=41.3%,15.7,口,/km,2,V=2.1,f,w,=32.8%,榆树林东,14,块,2.26,3.8,300,1993,年投入,注水开发,1998,年采油速度降至,0.28,212,(,试验区,),调整后采油速度由,0.28,上升,0.85,扶杨,631,区块,10,300,V=0.56,212,V=1.74,长庆,马岭,75,3.0,350-425,q,o,=3.81t/d,f,w,=66.6%,250,q,o,=6.7t/d,f,w,=48.1%(,据,30,口加密井统计,),研究报告,2021/2/5,22,低渗透油藏渗流机理及开发对策 右表为国内部分低渗油藏井距变化,吉林新民油田小井距,开采方式试验（,300m,150m,）,新民油田,19-6,加密井位示意图,小井距实验效果对比图,小井距单井日产油量 为全油田的,2,倍，小井距采出程度,35.08%,，综合含水,35.8%,；全油田采出程度仅,6.77%,，而综合含水高达,37.7%,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,合理注采井距,2021/2/5,23,吉林新民油田小井距新民油田19-6加密井位示意图 小井距实验,增加压差有两种方式：,提高地层压力；,降低流压。,油田开发实践表明，地层压力愈高采油（液）指数愈高；,流动压力愈低采油（液）指数愈低。,沙丘,3,油藏采液指数与地层压力关系,马西深层无因次采油指数与无因次压力关系,低渗透油藏渗流机理及开发对策,采用大压差生产,研究报告,2021/2/5,24,增加压差有两种方式：提高地层压力；降低流压。油田开发实,马西深层无因次采油指数与井底压力关系,平均无因次产量与流动压力关系,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,采用大压差生产,2021/2/5,25,马西深层无因次采油指数与井底压力关系平均无因次产量与流动压力,从提高产量的角度出发当然是压差愈大（即驱替速度大）愈好。但从提高驱油效率再度出发，并非是驱替速度愈大愈好。,驱替速度与水驱油效率关系,在相同渗流速度下，水驱油效率随渗透率的增加而增加,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,采用大压差生产,2021/2/5,26,从提高产量的角度出发当然是压差愈大（即驱替速度大）愈,固液界面的附着功大小可表征固液两相界面分子力作用的强弱,西安石油学院邓英尔等配置了附着功分别为,57.2,、,77.2,、,70mJ/m,2,，粘度为,0.75mPas,的液体,1,、,2,、,3,，流经岩样,1,、,2,、,3,的实验结果如下图：,低渗透油藏渗流机理及开发对策,降低原油渗流时剪切应力,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,3,=70mJ/m,2,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,3,=70mJ/m,2,研究报告,岩样,1,（,K=6.310,-3,m,2,）、,2,（,K=5.010,-3,m,2,）、,3,（,K=36.9 10,-3,m,2,）,2021/2/5,27,固液界面的附着功大小可表征固液两相界面分子力作用的强弱西安石,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,1,=70mJ/m,2,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,1,=70mJ/m,2,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,1,=70mJ/m,2,W,液体,1,=57.2mJ/m,2,W,液体,2,=77.2mJ/m,2,W,液体,1,=70mJ/m,2,2021/2/5,28,W液体1=57.2mJ/m2W液体1=57.2mJ/m2W液,结论：,1,）流体流经低渗岩样时，可流动渗透率,Kd,随压力梯度变化。压力梯度越大，可流动渗透率愈大，注水开发低渗油藏应保持较高的压力梯度,2,）液体与固体之间的附着功愈小（液体,1,）在不同的压力梯度下，其可流动渗透率,Kd,变化愈小，即愈接近达西渗流。,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,降低原油渗流时剪切应力,2021/2/5,29,结论：研究报告低渗透油藏渗流机理及开发对策 2021/2/5,长江大学油层物理实验室也曾做过在注入水中加入少量表面活性剂驱替实验,岩样号,流体介质,流量,ml/min,岩样两端压差,MPa,1,地层水,0.2,0.0245,地层水,+,活性剂,0.2,0.005,2,地层水,0.5,0.0534,地层水,+,活性剂,0.5,0.015,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,降低原油渗流时剪切应力,2021/2/5,30,长江大学油层物理实验室也曾做过在注入水中加入少量表面,油田实践也是如此，阿尔兰油田阿西特区是一个非均质严重，渗透率较低油藏。该区在含水达,60%-80%,后，在,13,口注水井中加入浓度为,0.051%OP-10,表面活性剂，注入量为,4.9%PV,。实施结果如下表所示,：,次序,1,2,3,注入剂,水,表面活性剂溶液,后续注水,测试项目,垂向波及系数,%,吸水指数,m,3,/,d,MPa,垂向波及系数,%,吸水指数,m,3,/,d,MPa,垂向波及系数,%,吸水指数,m,3,/,d,MPa,效果,I-VI,层,37.0,62.0,48.5,I-V,层,33.8,20.0,60.0,37.0,46.0,25.0,研究报告,低渗透油藏渗流机理及开发对策,降低原油渗流时剪切应力,2021/2/5,31,油田实践也是如此，阿尔兰油田阿西特区是一个非均质严重,低渗透油藏渗流机理及开发对策,严格注入水水质标准,中国低渗油田,（部颁标准）,加拿大,帕宾那油田,1.,悬浮小于,1mg/l,；,2.,杂质颗粒直径小于,2um,；,3.,腐生菌小于,100,个；,4.,硫酸盐还原菌小于,100,个,/L,；,5,滤膜系数大于,20,；,6.,总铁含量小于,0.5 mg/l,；,7.,溶解氧含量小于,0.05 mg/l,；,8.,平均腐蚀率小于,0.076mm/a,；,9.,游离,CO,2,含量小于,10 mg/l,；,10.,化物（二价硫）小于,10 mg/l,；,11.,含硫量小于,10 mg/,1.,杂质颗粒小于岩石孔径的,1/10,；,2.,机械杂质含量,0.1-0.5mg/l,；,3.,水中含氧量小于,0.05 mg/l,；,4.,细菌含量为,0,；,5.,腐蚀率小于,0.12mm/a,；,6.,含油量小于,10 mg/l,；,7.,粘土膨胀率小于,0.5,/d.,研究报告,2021/2/5,32,低渗透油藏渗流机理及开发对策 中国低渗油田加拿大1.悬浮小于,地层压力保持水平,注水时机的选择（或人工补充能量时机选择）,常压油藏,深层异常高压油藏,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,研究报告,2021/2/5,33,地层压力保持水平 地层压力保持水平及人工补充能量时机选择研,中科学渗流力学研究所选用裂缝性低渗砂岩和基质砂岩进行了孔隙度、渗透率随上覆岩层压力变化的实验室实验,裂缝性低渗砂岩及基质砂岩孔隙度，渗透率随上覆岩层压力变化,裂缝性岩心只恢复到原始渗透率的,1/10,左右,基质岩心只恢复到原始渗透率,27%,左右,研究报告,地层压力保持水平,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,34,中科学渗流力学研究所选用裂缝性低渗砂岩和基质砂岩进行,我国胜利油田做了渗透率随上覆岩层压力变化的实验室研究。从图可以很直观的看出上覆岩层压力变化对不同渗透率的影响程度。,不同上覆压力下的岩心空气渗透率测定结果,地层压力保持水平,研究报告,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,35,我国胜利油田做了渗透率随上覆岩层压力变化的实验室研究。从图可,俄国人,A.T.ToPbyHOB,也进行了类似的实验,如下图所示,:,对于裂缝性低渗油田和低渗油田,最好将地层压力维持在原始地层压力附近开采,，否则将会使原本是低渗油藏的渗透率降得更低。,实际油田开采反映的情况亦是如此。,研究报告,地层压力保持水平,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,36,俄国人A.T.ToPbyHOB也进行了类似的实验,如下图所示,该油藏为低渗砂岩油藏，局部有裂缝（,K=4.2mD,，,u=1.9mPas,，,P,i,=20.3MPa,，,P,b,=12.7MPa,，,H,中深,=1770m,压力系数,1.17),1,）该油藏在原始地层压力附近进行系统试井符合达西渗流规律,SQ1113,井系统试井指示曲线,SQ1154,井系统试井指示曲线,新疆准东沙南油田沙丘,3,油藏,研究报告,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,37,该油藏为低渗砂岩油藏，局部有裂缝（K=4.2mD，u=1.9,SQ3,井系统试井指示曲线,由上图看出：这,3,口井系统试井的指示曲线均为直线呈达西渗流，产量都很高，井底附近的地层中可能存在裂缝，在原始地层压力的情况下，裂缝呈张开状态，这再次表明对于这类,可能存在有裂缝低渗油藏必须使地层压力保持在原始地层压力附近开采，力争达到达西渗流,。,研究报告,新疆准东沙南油田沙丘,3,油藏,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,38,SQ3井系统试井指示曲线 由上图看出：这3口井系统试,地层压力愈高采液指数愈高,沙丘,3,油藏采油指数与地层压力的关系,表明了对于这类油藏的开发，,地层压力保持在原始地层压力附近开采,，这样才能充分发挥地层的渗流能力，提高采油速度。,研究报告,新疆准东沙南油田沙丘,3,油藏,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,Pb=12.7,2021/2/5,39,地层压力愈高采液指数愈高沙丘3油藏采油指数与地层压力的关系,该油藏为低渗超高压砂岩油藏（,Ka=11mD,u=0.38mPas,P,i,=56.78MPa,P,b,=38.45MPa,H,中深,=3908.2m,压力系数,1.48),。,由图看出，地层压力愈高采油指数愈高。超高压低渗油藏与常压低渗油藏不同。这类低渗油藏一旦地层压力降至静水柱压力采油指数（或渗透率）将损失很大。因此,必须研究低渗超高压油藏地层压力保持多大较为合适。,马西深层无因次采油指数与无因次压力关系,大港马西深层油藏,研究报告,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,40,该油藏为低渗超高压砂岩油藏（Ka=11mD,u=0.38m,在注水开发的前提下保持合理的地层压力界限应考虑,:,1,）注水系统的压力,(,泵压,破裂压力,启动压力,),2,）采油系统压力,(,生产井流压,井口压力,),针对马西深层油藏进行讨论：,马西深层合理地层压力界限应该满足当时油田的开发方针：,注水井注入压力不得超过地层破裂压力,.,地层压力必须高于饱和压力（,38.5 MPa,），层内不发生油气两相流动。,开发前10年采油速度保持在2.0%以上,综合含水70%以前油井保持自喷,研究报告,大港马西深层油藏,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,41,在注水开发的前提下保持合理的地层压力界限应考虑:1）注水系统,由上述两个油藏保持压力水平资料看出：,（,1,）常压低渗油藏,将地层压力保持在原始地层压力,（,2,）超高压低渗透油藏,若要保持地层压力开采：,注水泵的工作条件,是否能满足方案对配注量的要求；,注入压力,是否会超过地层破裂压力,若降压开采，必须考虑由此引起的渗透率损失，即地层压力降低多少才比较适宜,研究报告,注水时机选择,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,42,由上述两个油藏保持压力水平资料看出：（1）常压低渗油藏（2）,由于降压后地层形变及其不可逆性，认识到要开发好低渗油田最好不要使地层压力下降，为此，采用早期,先期注水。,1.,常压油藏,大庆朝阳沟榆树林油田做了不同时间注水的现场试验，及数值模拟研究，如图所示。,朝阳沟油田不同注水时机采油强度对比图,超前,4-6,月注水,滞后,4-5,月注水,同步注水,研究报告,注水时机选择,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,43,由于降压后地层形变及其不可逆性，认识到要开发好低渗油,榆树林油田不同注水时机动态曲线图,大庆朝阳沟榆树林油田试验,超前,2,个月注水,滞后,5,个月注水,同步注水,研究报告,注水时机选择,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,44,榆树林油田不同注水时机动态曲线图 大庆朝阳沟榆树林油田试,靖安油田五里湾一区现场试验情况,五里湾一区注水开发时机单井产量曲线图,长庆靖安和安塞油田现场试验,超前,3,个月注水,同步注水,滞后,3,个月注水,研究报告,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,注水时机选择,2021/2/5,45,靖安油田五里湾一区现场试验情况五里湾一区注水开发时机单井产量,安塞油田,2001,年超前、同步（滞后）现场试验,井区,区域,试油井数口,物性（电测）,施工参数,试油成果,投产初期,厚度,m,孔隙度,%,渗透率,砂量,砂比,%,排量,动液面,m,油,量,t/d,水量,井数口,液,量,油,量,t/d,含水,%,王窑区,超前,18,24.4,13.1,1.4,26.3,35.6,1.9,990,23.51,10.64,1,15,8.98,29.6,同步或滞后,38,23.7,13.2,2,25,35.5,2,650,11.84,30.21,26,12.49,5.28,50.3,杏河区,超前,17,18,11.8,1.9,25.7,36.1,1.9,833,42,5.14,6,13.88,9.02,23.6,同步或滞后,14,21,11,1.1,21.8,34.6,1.8,1144,14.98,9.7,9,8.67,5.08,31,通过上述大庆、长庆超前、同步、滞后注水的实例对比，表明超前注水确实是注水开发低渗常压油田的成功经验,研究报告,长庆靖安和安塞油田现场试验,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,注水时机选择,2021/2/5,46,安塞油田2001年超前、同步（滞后）现场试验井区区域试油井数,一般主张,早期注水,，保持较高压力水平，如美国路易斯安那州的福尔道奇油田,我国的几个超高压油田多数主张：,把地层压力降到静水柱压力附近再开始注水，,一方面现有注水设备可以基本适应需要，注水井吸水能力可以满足要求，同时利用油田自然弹性能量可以采出一定程度的地质储量，这样总的开发效果比较好,国,外,国,内,2.,深层异常高压油藏,研究报告,地层压力保持水平及人工补充能量时机选择,2021/2/5,47,一般主张早期注水，保持较高压力水平，如美国路易斯安那州的福尔,油藏,开采,层位,埋藏深度,m,渗透,率,mD,原始地层压力,MPa,压力系数,饱和,压力,MPa,注水时,2000,年底,预测最终采收率,%,地层,压力,MPa,采出,程度,%,采出程度,%,综合,含水,%,采油速度,%,大港,马西,SI,下,3944,11,56.8,1.47,38.6,38.8,7.2,35.1,63.3,0.68,50.7,中原,文东,S,段,3450,32,59.9,1.77,34.7,33.5,4.9,19.3,77.3,29,中原,文,13,北,S,段,3500,7.98,61.0,1.78,30.5,31.4,3.69,10.83,82.6,0.28,18,胜利,牛,20,S,段,3050,18.9,45.5,1.49,7.95,23.9,3.85,10.7,57,16.6,青海乃尔斯库,勒,E,3,1,3478,48,59.1,1.73,11.87,39.3,8.14,25.9,42,1.77,37,国内异常高压油田开发简况统计表,通过对上述几个油田了解，初步意识到：,对异常高压油田开发必须采取注水（注气）保持压力的开采方式。注水时机宜将地层压力降至接近于静水柱压力后再开始注水比较可行,研究报告,2021/2/5,48,油藏开采埋藏深度渗透原始地层压力MPa压力系数饱和注水时20,低渗透油田产量递减规律,1,吉林乾安油田,2,中原油田文,13,北块,3,马西深层油藏,4,准东沙丘,3,5,沙,109,6,王窑,7,缅甸,M,区附件,CHK,油田和,YNG,油田,研究报告,2021/2/5,49,低渗透油田产量递减规律研究报告2021/2/549,1,吉林乾安油田,图,4-1,吉林乾安油田产量递减曲线（,k=,4.2210,-3,m,2,）,递减率,0.2138,（,a,-1,）,Q,（,t,）,=90691e,-0.2138t,其递减规律如下图所示，从图中看出,吉林乾安油田的递减规律符合指数式递减,，其递减公式为：,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,50,1 吉林乾安油田 图4-1 吉林乾安油田产量递减曲线（k,1,吉林乾安油田,图,4-1,吉林乾安油田高产井产量递减曲线,图,4-1,吉林乾安油田低产井产量递减曲线,分析了,累积产油在,3,万吨以上的,9,口高产井,的递减情况，其递减曲线如下图所示。,Q,（,t,）,=45717e,-0.2523t,递减率,0.2523,（,a,-1,）,分析了,平均年产油小于,1000,吨的,9,口低产井,的递减情况，其递减曲线如下图所示。,Q,（,t,）,=10994e,-0.1209t,递减率,0.1209,（,a,-1,）,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,51,1 吉林乾安油田 图4-1 吉林乾安油田高产井产量递减曲,2,中原油田文,13,北块,图,4-1,中原油田文,13,北块产量递减曲线（,k,7.9810,-3,m,2,）,递减率,0.2463,（,a,-1,）,文,13,北块,1989,年开始递减，其递减规律如下图所示，从图中看出,中原油田文,13,北块的递减规律符合指数式递减,，其递减公式为：,Q,（,t,）,=90691e,-0.2463t,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,52,2 中原油田文13北块图4-1 中原油田文13北块产量递,高产井,从递减开始前两年递减较小，递减速度为,15,左右；随后两年递减速度达到了,50,，而后变缓。服从,指数递减,规律，从递减第,8,年开始，有,4,口井进行了压裂、补孔、转抽等措施，使产量有所回升，而后缓慢递减。,图,4-1,中原油田文,13,北块,高产井,产量递减曲线,图,4-1,中原油田文,13,北块,新井,产量递减曲线,2000,年以后投产的新井,短期达到高峰产量，随后开始递减，递减比较快。其产量变化曲线如图所示，服从,指数递减,，递减公式为：,Q(t)=1463e,-0.0391t,，,递减后期对,8,口井进行了压裂、补孔等措施，产量明显上升。,2,中原油田文,13,北块,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,53,高产井从递减开始前两年递减较小，递减速度为15,3,马西深层油藏,图,4-1,马西深层油藏产量递减曲线,从,1988,年至目前马西深层产量及采油速度已进入连续递减状态，截止到,2000,年底，采出程度达到了,35.1%,，综合含水上升到,63.3%,。,本阶段统计的递减规律属调和递减类型,，其回归式为：,Q,（,t,）,=402/,（,1+0.019848t,）,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,54,3 马西深层油藏 图4-1 马西深层油藏产量递减曲线从1,4,新疆准东沙丘,3,图,4-8,准东沙丘,3,产量递减曲线（,k=4.216,10,-3,m,2,）,准东沙丘,3,产量递减曲线如右图所示，从,5,种递减曲线的相关性对比分析，,SQ3,区块符合,指数递减规律,。,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,55,4 新疆准东沙丘3 图4-8 准东沙丘3产量递减曲线（k=,图,4-9 SQ3,高产井产量递减曲线,指数递减,图,4-10 SQ3,低产井产量递减曲线,双曲递减,4,新疆准东沙丘,3,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,56,图4-9 SQ3高产井产量递减曲线指数递减图4-10 S,5,沙,109,图,4-12 S109,高产井,产量递减曲线,研究报告,低渗透油田产量递减规律,双曲递减,2021/2/5,57,5 沙109图4-12 S109高产井产量递减曲线研究报,6,安塞油田王窑区,图,4-14,王窑低产井产量递减曲线,图,4-15,王窑高产井产量递减曲线,王窑低产井投产初期产量上升比较快，但稳产时间不长，后期递减速度比较快从,1998,年,10,月到,2002,年,4,月开始回归，,此阶段递减规律符合直线递减规律,高产井，双曲递减,研究报告,低渗透油田产量递减规律,2021/2/5,58,6 安塞油田王窑区 图4-14 王窑低产井产量递减曲线图,7 M,区块附近,Chauk,油田,研究报告,低渗透油田产量递减规律,回归时间从,1962.12,到,1975.12,方法,调和递减,衰竭递减,双曲递减,指数递减,直线递减,n,1.000,0.500,0.000,0.000,-1.000,Qo(t),2011.94,1218.6,1023.63,1023.63,896.29,Di,0.0654,0.0226,0.0133,0.0133,0.0071,R,0.9722,0.9909,0.9959,0.9977,0.9706,Chauk,油田产量递减曲线,服从,指数递减,2021/2/5,59,7 M区块附近Chauk油田研究报告低渗透油田产量递减规律,8 M,区块附近,YNG,油田,研究报告,低渗透油田产量递减规律,回归时间从,1967.8,到,2003.12,方法,调和递减,衰竭递减,双曲递减,指数递减,直线递减,n,1,0.5,0,0,-1,Qo(t),727.72,697.22,677.05,677.05,653.04,Di,0.0029,0.0022,0.0018,0.0133,0.0012,R,0.8929,0.8993,0.90149,0.9026,0.8992,Yenangyaung,油田产量递减曲线,服从,指数递减,2021/2/5,60,8 M区块附近YNG油田研究报告低渗透油田产量递减规律回归,根据以上递减规律研究及调研报告的研究成果，统计了,12,个国内外调研油田的地质储量、单井控制储量、注水方式、注采井数比、单井初始产量、年递减率、累计产油量、采收率和综合含水，可以得到综合统计表,研究报告,小 结,2021/2/5,61,根据以上递减规律研究及调研报告的研究成果，统计了12个国内外,1,、整体压裂优化设计技术,整体压裂优化设计是以油藏总体作为一个工作单元，充分考虑其非均质性，优化设计水力裂缝与油藏之间的组合，预测在水力裂缝作用下，油藏在不同开发阶段的动态变化及对扫油效率的影响，同时评价压裂实施后其实际效益与设计吻合程度，为进一步完善提高压裂设计方案提供实践依据。,整体压裂优化设计应满足以下,基本原则：,1,、最大限度地提高单井产量,，以达到油田合理开发对产量的要求；,2,、最大限度地提高水驱油藏波及体积和扫油效率,，以达到最高的原油最终采收率；,3,、合理设置压裂参数、努力节省工程费用,，最大限度地增加财务净现值和提高经济效益。,研究报告,压裂工艺技术,2021/2/5,62,1、整体压裂优化设计技术 整体压裂优化设计是以油藏总,压裂工艺技术表,研究报告,压裂技术,工艺原理,适用地质条件,限流法完井压裂工艺技术,采取低密度射孔，大排量施工，依靠压裂液通过射孔炮眼时产生的摩阻，大幅度提高井底压力，从而使压裂自动转向，以相继压开破裂压力相近的各个目的层。,主要适用于纵向和平面上油水分布情况比较复杂的,低渗透薄油层,的多层完井改造。,投球法多层压裂工艺技术,根据压开层位吸液能力高的特点，在一个压裂层段内压开第一个层后，在低压下挤入高强度暂堵剂将已压开层的炮眼堵住，提高泵压压开第二层，然后再堵第二层再压第三层，可在一个层段内形成多条裂缝，其工艺特点是单层处理强度低，有利于重复压裂。,可用于常规射孔井，夹层厚度小于,2m,，层段内有较发育的多层不含水或低含水薄油层，且与注水井连通较好。也可用于重复压裂，或用于注水井调剖。,封隔器多层分层压裂工艺技术,该工艺使用“可反洗井多层压裂管柱”，压裂液经过导压喷砂封隔器内的节流嘴，在管柱内外造成节流压差，使上下封隔器坐封，隔离所要处理的层位进行压裂。第一层压裂完后，放掉油管压力，上下封隔器自动解封，即可上提管柱进行另一层段的压裂。,低渗透或特低渗透油层,，高砂比（平均砂比可达到,50,左右），要求形成具有高导流能力短宽缝的油井压裂。,压裂工艺技术,2021/2/5,63,压裂工艺技术表 研究报告压裂技术工艺原理适用地质条件限流法完,研究报告,压裂技术,工艺原理,适用地质条件,CO,2,（二氧化碳）压裂工艺技术,CO,2,压裂主要指,CO,2,泡沫压裂。,CO,2,泡沫液体是由液体,CO,2,和凝胶液（压裂基液）与发泡剂构成的乳状液。这种乳状液在向井注入过程中吸收与管壁摩擦产生的热量及地层的热量，以,CO,2,气为分散内相的泡沫体系，并结合常规水力压裂作用，把支撑剂带入油层，达到改造油层、增加产量的目的。,主要特点：,（,1,）携砂性能好，造缝能力强，对油层损害小。,（,2,）溶解的,CO,2,气体有助排作用，可以提高低压地层的返排率。,（,3,）,CO,2,易溶于原油中，使其体积膨胀，粘度降低，流动性能变好。,（,4,）,CO,2,溶于水中后，形成低,pH,值酸液，不仅能溶蚀垢类，而且可抑制粘土膨胀，提高油层渗透率。,高能气体,压裂,利用火药或推进剂的燃烧，产生脉冲加载并控制压力上升速度，在井壁上形成径向多裂缝体系来增加油气产量。,适用于,低渗透油层,油井解堵、注水井增注、探井试油与油层评价、天然裂缝发育的油气层及水敏、酸敏油层的改造，也可作为油井水力压裂的预处理技术。,复合压裂工艺技术,首先对预处理的油层进行高能气体压裂，在近井地带形成多条多向裂缝，然后进行水力压裂，对已形成的多条裂缝进行扩展，并形成主裂缝。,低、特低渗透性油藏,，和致密的深层油气藏，以及破裂压力异常高的油气藏。,压裂工艺技术,压裂工艺技术表,2021/2/5,64,研究报告压裂技术工艺原理适用地质条件CO2（二氧化碳）压裂工,低渗透油田增产措施及效果,1,压裂效果实例及效果评价,2,解堵,3,深抽技术,研究报告,2021/2/5,65,低渗透油田增产措施及效果研究报告2021/2/565,1,压裂实例与效果评价,1,江汉油田,江汉油田王场东区和黄场,43,油藏组（,k,38.710,-3,um,2,，,13.24,，,H,中深,2802.6,米，,PR=34.00MPa,，压力系数为,1.215,）。,表,6-1,王场东区和黄场潜,4,3,油组新井,投产初压裂,效果,井号,王东,8-14,王东,3-4,黄,22-46,黄,34-1,黄,18-7,黄斜,22-35,黄,8-17,黄,12-15,黄,22-44,黄,22.43,黄斜,29-1,黄斜,18-8,射开厚度（,m,）,4.6,4.2,3.8,5.0,7.0,4.4,7.0,4.0,4.4,6.0,6.0,3.4,压裂前后产油量,/,前,1.8,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,后,14.8,2.1,13.4,10.8,11.8,20.1,13.2,1.4,14.6,4.2,2.5,1.5,王场东区和黄场,43,油藏组投产初期，在压裂前没有产量,，压裂后平均单井增油,9.05t/d,，增产最高的如黄斜,22-35,井，可以达到,20.1t/d,，增产效果明显。,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,66,1 压裂实例与效果评价 1 江汉油田表6-1 王场东,1,压裂实例与效果评价,由表,6-2,看出，在生产过程中进行压裂的井，效果并不明显。,在,20,井次的压裂效果对比中，有压裂效果和压裂效果较好的有,10,井次，无压裂效果的甚至差的,10,井次，各占,50%,。,表,6-,王场东区和黄场油田,4,3,油组在,生产过程中,压裂效果,井号,王,38,王,39,王东,13-6,王东,3-11,王东,6-8,王东,新,13-5,王东斜,9-9,黄,16,黄,18,射开厚度（,m,）,8.4,9.0,9.0,2.6,6.6,5.0,5.0,1.8,11.4,5.6,5.2,压裂前后,的产油量,前,0,1.2,3.2,3.4,1.1,10.5,10.2,0.9,4.2,4.1,1.0,后,0,0.9,0.7,4.7,1.6,6.6,11.9,3.4,12.5,11.5,13.5,井号,黄,22-16,黄,22-18,黄,30,黄,35-6,黄,36-1,黄斜,35,黄新斜,35,射开厚度（,m,）,3.0,2.0,3.0,3.2,7.4,6.6,6.6,6.2,6.2,压裂前后,的产油量,前,6.1,1.1,0.35,1.06,2.6,12.9,6.45,0.3,1.54,后,14.4,0.8,14.3,0,1.7,8.4,6.49,3.1,1.55,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,67,1 压裂实例与效果评价 由表6-2看出，在生产过程中,1,压裂实例与效果评价,2,吉林乾安油田,区,乾安油田,区（,k,4.2210,-3,um,2,，,13.00,，,H,中深,1800,米，,PR=18.50MPa,，压力系数为,1.05,），根据压裂前后有产能记录的,38,口井,85,个层段的压裂资料统计，,压前,85,个层段的产油量,35t/d,，压后,85,个层段产油,46.73t/d,，增产,31,。,3,马西深层油藏,马西深层油藏（,k,1110,-3,um,2,，,13.6,，,H,中深,3908.2,米，,PR=56.78MPa,，压力系数为,1.48,）。,对,29,口井,54,次压裂，有效井次,45,次，占,83.3,，累计增油,32.55,万吨。平均单井增油,1.12,万吨，平均压裂有效期,379,天。,其中有,5,口新井不能投产，压裂后,5,口井全部投产初产能力达,163t/d,。对注水井压裂也起到良好效果。压裂前注水压力平均为,42MPa,，日注量,185m,3,，压裂后注水压力降至,30,35MPa,，日注量达,300m,3,。,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,68,1 压裂实例与效果评价 2 吉林乾安油田区3 马西,1,压裂实例与效果评价,4,大庆外围榆树林油田,大庆外围榆树林油田（,k,2.7110,-3,um,2,，,12.1,）,75,口井统计砂岩厚度,18.36,米，有效厚度,12.23,米，压裂后平均日产油,11.0t/d,左右，超过方案设计要求。,5,鄯善油田,鄯善油田（,k,6.210,-3,um,2,）,1991,年,5,月,1993,年,4,月整体压裂,127,口井，,据,117,口井统计压裂后日产油,22.4,26.0,吨，有效期,1,2,年占可对比井数,86,。,6,苏东埠宁组油藏,苏东埠宁组油藏（,k,8.610,-3,um,2,）年,进行,18,口井,19,层次加砂水力压裂有,15,井次有效，有效率为,79,。截至,2001,年底压裂累计增油,1.31,万吨，投入产出比,1,：,3,。,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,69,1 压裂实例与效果评价 4 大庆外围榆树林油田5,1,压裂实例与效果评价,7,胜利利津油田,853,断块,胜利利津油田,853,断块（,k,1010,-3,um,2,，孔隙度,10,，,H,中深,2650,2900,米，,PR=24.15,34.8MPa,，压力系数为,0.9,1.2,），,2003,年初，通过暂堵，投球，转向等控制压裂高度等工艺措施解决了储存高滤失对加砂压裂不利影响。,压裂有效,13,口井成功率,93,，压裂后平均单井日产油,10.1t/d,，至,2003,年,7,月累增油,10045,吨。,8,吉林油田,CO,2,泡沫液压裂,CO,2,泡沫液体是由液体,CO,2,和凝胶液（压裂基液）与发泡剂构成乳状液。该技术在吉林油田扶余地区（井深,500,米）进行了应用。使用结果表明，,CO,2,泡沫压裂井比常规压裂井有效率提高,8.3,个百分比，增产效率提高,1.5,倍，如表,6-3,所示：,表,6-3 CO,2,泡沫压裂与常规压裂对比,统计井数（口）,有效井数（口）,有效率（）,平均单井增产（,t,）,常规压裂,216,174,78.7,56.2,CO,2,泡沫压裂,46,40,87,144.3,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,70,1 压裂实例与效果评价 7 胜利利津油田853断块,低渗透油田压裂实例与效果评价小结,经过对九个低渗油田的压裂效果统计和分析，可以得到以下结论：,1,、压裂后产量可以达到,10t/d,以上，增产倍数,1.3,40,；,2,、低渗油田投产初期压裂比生产过程中压裂效果要好很多，生产过程中压裂成功率较低，增油效果也不明显；,3,、应用新工艺压裂，如,CO,2,泡沫液压裂、高能气体压裂、复合压裂、限流完井压裂、多层压裂等，增产效果要比常规压裂好很多。,研究报告,低渗透油田增产措施及效果,2021/2/5,71,低渗透油田压裂实例与效果评价小结 经过对九个低渗油田的压裂,2,解堵,1,挤,KCl,解堵,通过多次挤放一定的工作液，冲洗，稀释近井地带的固相堵塞物，达到疏通渗流通道，恢复油气井产能的目的。工作液加入,KCI,，可防止工作液进入地层或引起粘土吸水膨胀。,适用于底水活跃，油帽厚度小，无隔层或隔层相当薄的底水油帽油层。,2,酸化解堵,该措施适用于泥质含量高，污染严重或挤水无效的油层。,下表是侏罗系底水油帽油层实施酸化解堵措施的,7,口井的试油情况统计表，,试油平均单井日产油,11.12t,，有效率,100%,井号,层位,油层,厚度,(m),电 测 资 料,油层,类型,试 油 产 量,孔隙度,(%),渗透率,(10,-3,um,2,),含水饱和度,(%),日产油,(t/d),日产水,(m,3,/d),H612,Y10,3.2,16.53,34.05,38.53,15.90,0,L103,Y8,5.4,13.21,6.22,62.85,20.23,0,L5-6,Y9,5.5,13.40,7.10,44.00,10.20,0,N7-20,Y9,2.8,11.90,1.80,57.30,9.90,0,XZ7-32,Y9,4.0,16.22,10.28,52.80,6.28,0,H613A,Y10,