近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)石油需求壓力的增大，低滲透油藏的勘探和開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到重視。本文首先對(duì)低滲透油藏的概念和主要特征進(jìn)行了概述，然后分析了我國(guó)死滲透油藏的主要分布和改造現(xiàn)狀。

　　《油田地面工程》簡(jiǎn)介1987年創(chuàng)刊，國(guó)家一級(jí)核心期刊，月刊。油田建設(shè)、施工和設(shè)計(jì)領(lǐng)域權(quán)威應(yīng)用雜志。每年發(fā)表相關(guān)科技論文近千篇。文章內(nèi)容貼近生產(chǎn)實(shí)際，具有較大的應(yīng)用借鑒價(jià)值。

　　一、低滲透油田的概念和低滲透油藏的主要特征

　　所謂低滲透油田是一個(gè)相對(duì)的概念，世界上并無(wú)統(tǒng)一固定的標(biāo)準(zhǔn)和界限，因不同國(guó)家、不同時(shí)期的資源狀況和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件而劃定，變化范圍較大。根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究，對(duì)于低滲透油層的范圍和界限已經(jīng)有了比較一致的認(rèn)識(shí)。

　　低滲透油藏的主要特征，不言而喻，就是其滲透率很低、油氣水賴以流動(dòng)的通道很微細(xì)、滲流的阻力很大、液固界面及液液界面的相互作用力顯著。它導(dǎo)致滲流規(guī)律產(chǎn)生某種程度的變化而偏離達(dá)西定律。這些內(nèi)在的因素反映在油田生產(chǎn)上往往表現(xiàn)為單井日產(chǎn)量小，甚至不壓裂就無(wú)生產(chǎn)能力，穩(wěn)產(chǎn)狀況差，產(chǎn)量下降快，注水井吸水能力差;注水壓力高，而采油井難以見(jiàn)到注水效果;油田見(jiàn)水后，隨著含水上升，采液指數(shù)和采油指數(shù)急劇下降，對(duì)油田穩(wěn)產(chǎn)造成很大困難。

　　二、低滲透油藏的分布及改造現(xiàn)狀

　　(一)低滲透油藏的分布

　　世界上低滲透油氣田資源十分豐富，分布范圍非常廣泛，各產(chǎn)油國(guó)基本上都有這種類型的油氣田，在美國(guó)、加拿大、澳大利亞、俄羅斯等都有廣泛的分布。在我國(guó)，低滲透油氣田也廣泛的分布在全國(guó)的各個(gè)油區(qū)，如大慶、勝利、遼河、長(zhǎng)慶、吐哈、中原、新疆等油田對(duì)世界能源貢獻(xiàn)具有重要作用。隨著全世界對(duì)能源需求的不斷增加，越來(lái)越多的難動(dòng)用儲(chǔ)量近年來(lái)相繼投入開(kāi)發(fā)，這其中有很大一部分就是低滲透油田。到2004年，我國(guó)陸上探明低滲透油田的儲(chǔ)量為52.1×108t，動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量近27×108t，動(dòng)用程度52%。低滲透油田廣泛地分布在我國(guó)21個(gè)油氣區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)慶、四川幾乎全部為低滲透油氣田，吐哈、吉林、二連等油田低滲透儲(chǔ)量也占50%以上，在陸上低滲透探明儲(chǔ)量中勝利、新疆等油田分別約占15%。

　　(二)低滲透油藏的改造現(xiàn)狀

　　低滲透油藏最基本的特點(diǎn)就是地層滲透能力差、產(chǎn)能低，通常需要進(jìn)行油藏改造才能維護(hù)正常生產(chǎn)。目前，已發(fā)展的改造低滲透油田技術(shù)很多，如：井內(nèi)爆炸技術(shù)，核爆炸技術(shù)、高能氣體壓裂、爆炸松動(dòng)技術(shù)、水力壓裂和酸化技術(shù)等。常用的是水力壓裂、高能氣體壓裂和酸化等。但低滲透油藏的改造依然面臨嚴(yán)峻的形勢(shì)，如油層含水上升快，采液指數(shù)下降，單井產(chǎn)量低，穩(wěn)產(chǎn)和提液難度較大;注入水的水質(zhì)不合格，造成已開(kāi)發(fā)區(qū)欠注較為嚴(yán)重、難以保持需要的地層壓力，單井產(chǎn)量下降快;油層改造措施增油效果逐年下降，壓裂后含水上升快，有效期短。

　　三、以安塞油田為例分析陜北低滲透油藏油層的地質(zhì)特征及堵塞機(jī)理

　　(一)安塞油田的儲(chǔ)集層特征

　　安塞油田處于陜北斜坡中部，為一平緩的西傾單斜。目前共有王窯、坪橋、侯市、杏河、譚家營(yíng)、塞152、招安、河莊坪、靖東等9個(gè)井區(qū)。開(kāi)采層位為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段、長(zhǎng)2段和長(zhǎng)3段。主力油層長(zhǎng)6段埋深965～1500m，油層有效厚度為12.0～21.4m，油層溫度45～51℃。受強(qiáng)烈成巖作用影響，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以小孔、細(xì)喉為主，平均喉道半徑為0.43μm，分選系數(shù)2.3。半徑小于0.1μm 的喉道連通的孔隙體積占4O，半徑大于0.81μm的喉道連通的孔隙體積占22%。油層物性差，各井區(qū)有效孔隙度為11.00%～13.25%，平均滲透率0.96～2.90mD，屬典型的特低滲透巖性儲(chǔ)集層，此為油井低產(chǎn)的主要地質(zhì)因素。

　　各井區(qū)長(zhǎng)6段儲(chǔ)集層原始地層壓力較低(8.31～10.00MPa)，地層原始飽和壓力較高(4.65～6.79MPa)，地飽壓差較小(2.94～3.66MPa)，使得地層彈性能量較小，不宜以放大生產(chǎn)壓差方式提高油井產(chǎn)量和油田采油速度。且油井投產(chǎn)后近井地帶壓力下降快，油層供液能力差，泵效低，是油井低產(chǎn)的另一地質(zhì)因素。

　　(二)地層流體特征

　　安塞油田各井區(qū)長(zhǎng)6段地層原油黏度1.96～2.80mPa·s，平均含蠟量11.39% ，凝固點(diǎn)l9.7～22.0℃ ，平均瀝青質(zhì)含量3.04%。由于油層溫度偏低，原油凝固點(diǎn)偏高，蠟和瀝青含量偏高，在開(kāi)采過(guò)程中，油井結(jié)蠟傾向較大，是造成井底堵塞的重要因素。

　　安塞油田地層水屬封閉的原生水，礦化度隨地層深度的增加而升高，最高達(dá)89850mg/L，其中Ca2+ 、Mg2+濃度最高達(dá)20794mg/L，局部含有較高濃度的Ba2+ ，水型主要為CaC12型。注入水(洛河水)總礦化度602mg/L，水型主要為Na2SO4型(見(jiàn)下表)。由于注入水對(duì)地層水的淡化，目前多數(shù)油井產(chǎn)出水的礦化度已降至48000mg/L左右，其中Ca2+ 、Mg2+的濃度為8000mg/L左右。在注水過(guò)程中，原始地層條件下的固、液、氣三相平衡遭到破壞，析出大量碳酸鹽垢，此外，富含Ca2+ 、Mg2+、Ba2+ 抖的產(chǎn)出水與富含SO4的注入水不相容，析出大量硫酸鹽垢，從而導(dǎo)致注水地層孔隙和采油井底結(jié)垢。歷次修井作業(yè)中，經(jīng)常可以觀察到采油管柱和井下采油機(jī)具被堅(jiān)硬的鹽垢所覆蓋;地面集輸系統(tǒng)因結(jié)垢而被迫停產(chǎn)的事件頻繁發(fā)生。隨著油井含水率不斷上升，油田結(jié)垢越來(lái)越嚴(yán)重，這是造成地層堵塞和單井產(chǎn)量降低的另一個(gè)重要因素。

　　此外，在長(zhǎng)期注水開(kāi)發(fā)和頻繁修井作業(yè)過(guò)程中，因技術(shù)原因或管理原因攜帶入地層的懸浮顆粒和鐵銹等機(jī)械雜質(zhì)也經(jīng)常造成嚴(yán)重的地層堵塞。

　　四、以吳旗油田為例探討陜北低滲透油藏油層的開(kāi)發(fā)治理措施

　　(一)目前常用的低滲透油藏油層的治理技術(shù)

　　1、爆炸松動(dòng)技術(shù)

　　爆炸松動(dòng)技術(shù)爆炸松動(dòng)技術(shù)爆炸松動(dòng)技術(shù) 近幾十年來(lái)的巖石力學(xué)研究，特別是巖石的動(dòng)載特性的研究證明，如果對(duì)爆炸脈沖進(jìn)行控制，則不但可以完全避免壓時(shí)的副效應(yīng)，而且還可以使孔隙度和滲透率增加，這種井中控制爆炸的技術(shù)，就是所謂的地層爆炸松動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)的基本原理依據(jù)巖石的“壓漲”現(xiàn)象，研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)巖石的最小壓應(yīng)力與最大壓應(yīng)力之比在低于0.15～0.30范圍時(shí)，就會(huì)發(fā)生“壓漲現(xiàn)象”。由于地層的最小主應(yīng)力與最大應(yīng)壓力之比不在上述范圍內(nèi)，所以自然條件下不會(huì)發(fā)生壓漲現(xiàn)象。

　　2、高能氣體壓裂與水力壓裂復(fù)合技術(shù)

　　復(fù)合壓裂技術(shù)是20世紀(jì)80年代末產(chǎn)生的一種新型的油氣井增產(chǎn)、水井增注技術(shù)。它是在對(duì)油水井進(jìn)行壓裂時(shí)，將高能氣體壓裂和水力壓裂相結(jié)合，在一次施工周期內(nèi)，先對(duì)目的層進(jìn)行高能氣體壓裂，在近井地帶形成不受地應(yīng)力控制的多條徑向裂縫;然后通過(guò)水力壓裂將裂縫延伸，得到多條足夠長(zhǎng)的有支撐劑支撐的裂縫，它可有效的改善遠(yuǎn)離井筒地帶的滲透率。該技術(shù)中高能氣體壓裂和水力壓裂兩種技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，能更加有效地增產(chǎn)增注。

　　3、高能氣體壓裂與射孔的復(fù)合射孔技術(shù)

　　復(fù)合射孔是針對(duì)改善射孔孔眼及附近地層的流動(dòng)效率而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。復(fù)合射孔技術(shù)是射孔與高能氣體壓裂合二為一，實(shí)現(xiàn)射孔和高能氣體壓裂同時(shí)完成，可大幅度提高射孔效率、壓裂效率和油氣井產(chǎn)能。

　　(二)超前注水技術(shù)在陜北吳旗油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

　　1、吳旗油田的地質(zhì)概況

　　吳旗油田位于最為寬廣的陜北斜坡中部。該斜坡為向西傾斜的單斜構(gòu)造，斜坡上構(gòu)造活動(dòng)十分微弱，地層產(chǎn)狀平緩，地層傾角0.5°左右，平均坡降8-10m/km。由于壓實(shí)作用，斜坡上發(fā)育一系列由東向西傾沒(méi)的低幅鼻隆構(gòu)造。沉積環(huán)境主要是三角洲前緣沉積體系，主要產(chǎn)油層位是長(zhǎng)6油藏。孔喉組合以小孔細(xì)喉型為主，平均喉道半徑1.04μm。空氣滲透率0.88×10-3μm2。原始地層壓力14.9MPa，地飽和壓差小，為5.47M Pa，油藏天然能量貧乏，原始?xì)庥捅容^高，原始驅(qū)動(dòng)類型為彈性溶解氣驅(qū)，是一個(gè)“低滲、低壓、低產(chǎn)”的油藏。

　　2、超前注水的開(kāi)發(fā)原理

　　超前注水是指注水井在采油井投產(chǎn)前投注油井投產(chǎn)時(shí)其泄油面積內(nèi)含油飽和度不低于原始含油飽和度，地層壓力高于原始地層壓力并建立起有效驅(qū)替系統(tǒng)的一種注采方式。

　　低滲透油田存在啟動(dòng)壓力梯度，滲流呈“非線性”特征。大量的實(shí)驗(yàn)資料表明:滲透率越小，非達(dá)西滲流特征越明顯。當(dāng)滲透率低到一定程度時(shí)，存在著啟動(dòng)壓力梯度。典型的低滲透非達(dá)西滲流主要表現(xiàn)為: ①存在著不為零的啟動(dòng)壓力梯度;②當(dāng)壓力梯度大于啟動(dòng)壓力梯度時(shí)，滲流速度與壓力梯度存在非線性關(guān)系。

　　從國(guó)內(nèi)外超前注水所取得的認(rèn)識(shí)來(lái)看，超前注水技術(shù)開(kāi)發(fā)有如下特點(diǎn):

　　①可建立有效的壓力驅(qū)替系統(tǒng)，單井獲得較高的產(chǎn)量。

　　②降低因地層壓力下降造成的滲透率傷害。

　　③有利于提高油相相對(duì)滲透率。

　　④超前注水有利于提高最終采收率。

　　3、超前注水的實(shí)施

　　(1)超前注水時(shí)機(jī)

　　超前注水時(shí)機(jī)對(duì)于低滲透油藏的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，注水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都不利于油藏的開(kāi)發(fā)。通過(guò)對(duì)同步注水、超前1～7個(gè)月8個(gè)方案的模擬研究，水井定液量注入，超前注水期間日注水45m3每天, 油井開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)注水井日注水量降為30m3每天，油井定井底流壓6. 5MPa生產(chǎn)。

　　(2)超前注水壓力

　　注水壓力主要受地層破裂壓力的限制，根據(jù)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，一般注水井最大流壓以不超過(guò)地層破裂壓力的90%為準(zhǔn)，以免地層破裂造成注入水沿裂縫竄流。

　　(3)實(shí)施效果

　　為加快吳旗油田未動(dòng)用儲(chǔ)量的有效開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步提高單井產(chǎn)量，改善特低滲油藏的開(kāi)發(fā)效果，針對(duì)低滲、低壓、低產(chǎn)油藏的特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)盆地內(nèi)三疊系低滲油藏的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合吳93井區(qū)長(zhǎng)6油層特點(diǎn)，采用菱形反九點(diǎn)面積注水方式，2006年在吳93井區(qū)南部采用矩形井網(wǎng)開(kāi)展超前注水開(kāi)發(fā)試驗(yàn)。通過(guò)實(shí)施先注后采，可保持較高的地層壓力及有效的生產(chǎn)壓差, 從而更有效地挖掘油井的生產(chǎn)能力。產(chǎn)量由初期的4.68t/d上升到半年后的6.77t/d，含水在初期低，隨著注水時(shí)間的延長(zhǎng)，含水升高。目前穩(wěn)定產(chǎn)量4.2t/d 左右。

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜上，在我國(guó)目前國(guó)內(nèi)石油需求量大增，能源形勢(shì)緊張的情況下，對(duì)低滲透油氣藏進(jìn)行研究、改造和開(kāi)發(fā)是促進(jìn)油田增產(chǎn)的重要手段。本文重點(diǎn)探討了陜北地區(qū)低滲透油藏的狀況，這對(duì)我國(guó)其他地區(qū)低滲透油藏的治理開(kāi)發(fā)具有借鑒意義。各地區(qū)要重點(diǎn)分析本地區(qū)油田的地質(zhì)特征，尋找適合本油田情況的開(kāi)發(fā)技術(shù)，要以油藏地質(zhì)和油藏保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)低滲透油藏的高效開(kāi)發(fā)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王勇剛，文志剛，陳玲.特低滲透油藏水驅(qū)油效率影響因素研究——以西峰油田白馬中區(qū)長(zhǎng)8油層為例[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2009.8.

　　[2]何志祥.安塞油田坪北區(qū)低滲透裂縫油藏注水開(kāi)發(fā)調(diào)整效果[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003.11.

　　[3]鄭忠文.陜北豐富川油田低滲透油藏整體開(kāi)發(fā)配套技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2006.6.