松辽盆地北部成熟老探区石油持续增储上产潜力与技术对策

松辽盆地北部已进入较高程度勘探开发阶段,常规的油气发现与开采难度不断增大。从历次油气资源评价过程出发,介绍了油气勘探理论和油气资源评价技术进步带来的松辽盆地北部中浅层石油资源潜力变化。以超级盆地思维为引领,结合页岩层系内页岩油成藏理论研究取得的新认识,重新梳理了中浅层含油气系统特征及其对油气分布的控制作用,并根据第四次油气资源评价结果,对松辽盆地北部中浅层常规油、致密油的剩余资源潜力与分布规律进行了论述,提出了进一步加强松辽盆地北部石油勘探与开发的具体攻关建议。结果表明:松辽盆地北部中浅层共发育上部、中部和下部3套复合含油气系统,包括10个简单油气系统,构成了中浅层全油气系统,预测常规油和致密油待发现资源量在30×10^(8) t以上;常规油剩余资源主要分布在中部复合含油气系统的萨尔图油层和葡萄花油层,古龙凹陷和三肇凹陷的源上葡萄花油层、龙虎泡阶地近源斜坡区的多层位以及西部远源斜坡区的萨尔图油层,具有亿吨级高效增储和快速上产的资源潜力;致密油剩余资源主要分布在中部复合含油气系统的高台子油层和下部复合含油气系统的扶杨油层,大庆长垣中南部和三肇凹陷内的宋芳屯-肇州低隆起的扶余油层以及齐家-古龙凹陷的高台子油层,有望形成2个亿吨级、2个5000万吨级勘探开发新场面。精细勘探,精准开发是成熟老区换发新活力的有效途径,勘探开发理论和技术的进步助推了老油田原油的持续高产和稳产。

压裂直井产量公式

油井压裂后,流体在地层中的流动不再是简单的线性流或径向流,流场变得复杂,无法直接运用解析方法求解。为了求解压裂直井的产量公式,将地层中的复杂流场进行了分解,划分成外区径向流、中间线性流和裂缝线性流3个简单流形;对简单流形分别进行求解,并采用水电相似原理和等值渗流阻力法,解析求解得到压裂直井的产量公式。该公式不仅可以计算和预测油井产量,还可以确定压裂裂缝的长度及压裂效果。

大庆油田超前注水储层物性界限研究

大庆油田近年新增储量渗透率低、品质差,未动用储量开发难度大,而低渗透油田投产后,如果能量补充不及时,地层压力会大幅下降,油田产量迅速递减。为提高开发效果,大庆油田对天然能量小的低渗透油田,开展了保持地层压力的超前注水开采试验。超前注水技术能够尽快建立有效的压力驱替系统,及时补充地层能量,提高地层压力,减小应力敏感损害,降低油井初始含水率,避免流体性质变差,从而改善油田开发效果。在大庆油田已投产的超前注水试验区块中,储层物性较差的扶杨油层超前注水效果较明显,储层物性较好的葡萄花油层单井产量提高不明显。利用室内试验、现场开发数据及数值模拟等手段确定了超前注水储层界限:大庆油田渗透率小于10mD的储层采取超前注水效果较好。这为超前注水技术在低渗透油田难采储量开发中的应用提供了有效依据。

酸性火山岩储层微观孔隙结构及物性参数特征

综合利用大量铸体薄片及储层物理实验资料,对松辽盆地北部营城组酸性火山岩储集空间与物性参数特征的研究结果表明,酸性火山岩储层储集空间以原生气孔和次生溶蚀孔为主,微观孔隙结构具有孔喉比超大的特征。该区酸性火山岩储层具有束缚水饱和度高、存在启动压力梯度等特低渗透储层的渗流特征,储层物性对应力不敏感。

影响特低-超低渗透砂岩油藏开发效果的因素分析

以特低-超低渗透砂岩油藏为研究对象,应用恒速压汞技术深入分析其微观孔隙结构,通过低渗透物理模拟试验研究该类储层的应力敏感性、单相流体渗流以及油水两相渗流特征,并从微观孔隙结构角度进行解释,在此基础上讨论该类油藏开发效果的影响因素。结果表明:微观孔隙结构是决定和影响特低-超低渗透油藏开发难度和开发效果的根本性因素;当渗透率小于2×10-3μm2时,孔喉微细,储层动用难是开发面临的最核心的矛盾,但储层一旦得到有效动用,因其良好的喉道分选,开发效果会比较好;而当渗透率大于5×10-3μm2时,流体流动通道较宽,建立起有效的驱动压力体系较为容易,开发此类储层面临的关键问题是微观非均质性降低了储层的开发效果。

特低渗透油藏井网部署与人工压裂裂缝优化

流体在特低渗透储层中渗流符合非线性渗流规律，根据研制的特低渗透非线性渗流数值模拟软件，在考虑非线性弯曲段影响的渗流数学模型基础上，结合矿场实际和室内岩心实验建立了不同井网形式、井排距、裂缝穿透比和裂缝导流能力的模型，并将计算结果进行了对比分析。算例计算表明：矩形井网为最佳井网形式，500m×150m矩形井网为最佳井网，最佳裂缝穿透比为0．75左右，人工裂缝导流能力最优值为50μm·cm。

大庆油田致密油藏井网优化技术及应用效果

大庆油田致密油资源丰富,但存在储层致密、单井产量低、开发效益差等问题,为探索致密油有效开发技术,开展了致密油水平井开发现场试验.在精细构造研究基础上,井震结合研究致密油储层分布规律,精细刻画砂体空间展布特征,优选有利布井区.通过致密油储层水平井井网优化研究,形成了致密油藏水平井开发模式及井网优化技术,经过水平井优化设计、现场动态跟踪调整实施及有效的增产改造,取得较好的投产效果,为致密油储层有效开发奠定了基础。

油井见效时间和见水时间计算公式

依据稳态依次替换的思想 ,建立一种测算油井见效时间的解析方法 ,根据油水两相渗流的Beckley Leverett方程推出油井见水时间的解析公式 ,为油田开发中预测这 2个指标提供了一种重要手段。

大庆外围油田萨葡油层加密井井位优选方法

针对大庆外围油田萨葡油层砂体分布零散,现井网水驱控制程度低,开发中后期剩余油分布零散等问题,在研究不同井网的剩余油分布类型及合理加密方式基础上,深入研究了以精细油藏描述成果为依据,以可调厚度为加密下限,以周围生产井采出程度和含水为参考的井位优选方法。应用这套方法指导大庆外围油田中高含水萨葡油层的加密调整,提高了井网加密效果和经济效益。

大庆水驱砂岩油田含水上升的基本规律

应用单层水驱油资料和多层油田注水开发资料，结合不同原油性质油田含水率与可采储量采出程度关系曲线，分析了砂岩油田注水开发过程中含水上升的基本规律。指明了高粘油田含水率８０％以后是油田开发的一个重要阶段。对油田含水上升规律的三种基本公式进行了比较，其中双对数型水驱特征曲线在低含水阶段就出现了直线，并一直延续到高含水期，是描述油田含水上升规律的一种较好公式。

特低渗透砂岩油藏注水开发可行性评价方法

以恒速压汞、核磁共振以及低渗透物理模拟为研究手段,通过分析岩样微观孔隙结构、核磁共振图谱等数据资料,探讨特低渗透砂岩油藏注水开发可行性评价方法并给出评价标准,并应用该方法确定大庆外围6个典型特低渗透区块（3个典型油层）的水驱可动用渗透率下限。研究结果表明：半径小于1μm的喉道所占比例达到60%,核磁共振T2谱左右两峰持平,可以作为判断注水开发可行性的指标。长垣的水驱可动用渗透率下限为1.0×10^-3μm^2,龙西渗透率下限为（0.5-1.0）×10^-3μm^2,齐家南为0.6×10^-3μm^2,古龙南为0.7×10^-3μm^2,葡西、古龙北均为0.5×10^-3μm^2;扶杨油层渗透率下限为1.0×10^-3μm^2,高台子油层为0.6×10^-3μm^2,葡萄花油层为0.5×10^-3μm^2。

致密油二氧化碳吞吐动态特征及影响因素

采用大型露头方形岩心与长岩心,开展了不同注采参数、不同焖井时间等多种注采方式下的CO_(2)吞吐实验,分析了CO_(2)吞吐的动态特征、影响因素及波及方式对采收率的贡献。研究表明:CO_(2)吞吐开发可分为CO_(2)返排、产气携油、高速产油、产油速率减缓4个阶段。产气携油阶段以游离气驱为主,高速产油阶段以溶解气驱为主;CO_(2)注入量与开采速度是影响吞吐效果的主要因素,CO_(2)注入量越大,开采速度越低,采收率越高,合理的CO_(2)注入量与开采速度需结合现场需求及经济评价确定;CO_(2)吞吐开发存在合理焖井时间,超过该时间继续焖井对提高采收率贡献不大,现场应用中,可通过井底压力是否稳定判断焖井是否充分。CO_(2)吞吐开发采收率的贡献主要来源于流动波及与扩散波及,焖井时间足够长时,采收率的贡献主要来源于扩散波及。图16表2参36。

致密油藏多角度裂缝压裂水平井产能计算方法

水平井分段压裂是致密油藏开发的关键技术。由于受复杂的地应力和天然裂缝的影响,人工裂缝通常与井筒呈一定角度,导致压裂水平井产能预测变得十分复杂。基于天然裂缝等效渗透率张量理论,建立考虑全渗透率张量的各向异性稳定渗流数学模型。在该模型的基础上,结合势叠加原理,采用考虑应力敏感的半解析方法,构建基质向人工裂缝流动的离散势函数单元。将裂缝内流体流动处理为离散单元之间的线性流动,将基质与裂缝流动耦合求解,得到考虑天然裂缝下多角度裂缝压裂水平井产能计算方法。实例计算结果表明,由于考虑了天然裂缝和人工裂缝角度的影响,计算结果与实际产量误差小于7%。敏感性分析发现,储层主渗透率方向与人工裂缝的夹角对产能影响较大。

裂缝性低落参透砂岩油藏注水开发动态特征

根据两江地区低渗透裂缝性油藏的注水开发实践，总结了裂缝性油藏注水开发的动态特征，揭示了注水开发过程中油井暴性水淹的规律性以及平面矛盾对同田注水开发效果的影响。

地层产生体积压裂缝网的条件分析

自然产能特别低的油气藏,渗透率往往也极低,采用直井很难实现经济有效开采,通常采用水平井加多级压裂的方式进行开采。水平井增大了油气井与储层的接触面积,多级压裂增大了储层的改造体积,进而提高了油气井的产能。多级压裂可以是分段单缝压裂,也可以是体积缝网压裂(即体积压裂)。体积缝网压裂在地层中产生纵横交错的裂缝网络,对地层的改造程度远高于分段单缝压裂。为了提高压裂效果,文中研究了产生分段单缝压裂和体积缝网压裂的地质条件和施工条件。研究认为:只有物性极差的微观非均质地层才会实现体积缝网压裂,均质地层和宏观非均质地层只会实现分段单缝压裂,只有当井底压力同时高于主裂缝和分支裂缝的破裂压力时,才会实现体积缝网压裂;为了实现体积缝网压裂,需要提高压裂泵组的功率,采用低黏压裂液和大排量泵入技术;微观非均质地层压出的裂缝都是蜿蜒曲折的,而均质地层和宏观非均质地层压出的裂缝大多是直裂缝。

松辽盆地北部致密油水平井二氧化碳吞吐技术及其应用

扶余油层致密油是保障大庆油田可持续发展的重要接替资源,主要分布在大庆长垣、三肇和齐家—古龙地区的扶余油层,开发潜力大,是长垣外围油田持续稳产的储量基础。通过近10年的技术攻关和现场试验,已经形成有效的开发技术系列。但从开发效果来看,水平井体积压裂弹性开采整体上具有高产期短、产量递减快的生产特点,初期月递减率为20%~30%、年递减率为40%~60%;弹性开采2~3 a后,生产井表现出难以保持饱和压力生产的特点,弹性采收率仅为5.7%~8.2%。为提高致密油水平井开发的采收率,开展了核磁共振、岩心物理模拟、岩心驱替、应力敏感等实验和数值模拟研究,确定了最佳能量补充时机的地层压力系数为0.60~0.65,优选CO_(2)吞吐为首选提高采收率开采方式,优化水平井段注入量为7000~9000 t/km、注入压力为12~13 MPa、注入速度为130~150 t/d、焖井时间为40~50 d。经水平井现场试验,单井阶段提高采收率为1.44%~3.33%、平均为2.44%,在60美元油价下投入产出比为1∶1.63,技术经济性较好。

特低渗透砂岩储层应力敏感性实验

应用室内低渗透物理模拟实验手段,研究了微裂缝发育和微裂缝不发育的特低渗透砂岩岩样的应力敏感性特征,并对比分析了两类样品的应力敏感性差异。研究结果表明,无论储层是否发育微裂缝,储层渗透率越小,其应力敏感性越强;微裂缝不发育时,渗透率小于2×10-3μm2的储层应力敏感性较强且其强度随渗透率的降低而急剧增大,而渗透率大于5×10-3μm2的储层应力敏感程度较弱;微裂缝发育的储层的应力敏感性明显强于微裂缝不发育的储层,有效应力增大时,微裂缝发育的储层的渗透率损失为微裂缝不发育的储层的2—3倍,而有效应力降低后,渗透率不能完全恢复,微裂缝发育的储层的渗透率损失约为微裂缝不发育的储层的5倍。研究结果对制定合理的特低渗透油田开发方案具有实际指导意义。

渗流介质对渗透率测试结果的影响

分别利用氮气与氦气,采用不同的驱替压差对不同渗透率级别的特低渗岩心进行渗透率测试,并且分析了不同渗流介质的滑脱效应对渗透率测试结果的影响。实验结果表明:利用氦气和氮气测试岩石渗透率,均存在滑脱效应;相同孔隙压力下利用氦气测得的渗透率均大于氮气测得的渗透率,二者之间具有较为明显的差别,岩心孔隙压力越小,两种气体测试的渗透率差别越大,这表明在低压测试渗透率时,氦气由于分子直径较小,自由程大,引起的滑脱效应对渗透率的贡献较大;岩心渗透率越低,渗透率受滑脱效应的影响越显著。

薄互层砂岩及砂砾岩特低渗油藏有效开发技术——中国石油勘探开发研究院成果

中石油低渗原油资源潜力巨大。从2007年以来，中石油年均探明低渗原油储量为4．3亿吨，占全国年均探明低渗原油储量的71．8％，其中特低渗原油储量占中石油低渗总储量的81．6％。低渗原油产量也快速增长。中石油低渗原油储量主要分布在长庆、大庆、新疆和吉林四个油田，大庆和新疆主要攻关的对象为特低渗原油储量，占中石油低渗储量的三分之一。因此，大庆和新疆特低渗油藏有效开发具有重要的战略意义。