中国海油低渗及非常规油气藏储层改造技术进展及展望

中国海上低渗及非常规油气开发存在产能低、投资大、操作费用高、收益较低及单井经济任务重等问题。经过技术攻关,中国海油形成了平台压裂、钻井船压裂和拖轮压裂等海上储层改造作业模式,研发出集海上低渗储层改造液体系、海上控水支撑剂技术、低渗储层压裂管柱设计和海上储层改造监测技术为一体的海上低渗储层改造技术,以及适用于陆上深煤层大规模压裂技术。本文综述了中国海上低渗油气储层改造技术及陆上深煤层大规模压裂技术研究进展,展望了未来储层改造重点发展方向,对推动中国海油低渗及非常规油气开发技术进步有重要指导意义。

海上低渗透油田油井低效原因分析及解堵措施

为了找出海上X油田油井低产低效的原因,并进一步提高海上低渗透油田的开发效率,在分析了目标油田基本概况以及开发现状的基础上,通过室内实验对目标油田油井损害原因进行的分析,并研制了一套新型复合解堵体系。结果表明:水锁伤害、入井流体伤害、有机质沉积伤害以及注入水和地层水不配伍导致的结垢伤害是造成海上X油田油井低效的主要原因。新型复合解堵体系主要由有机解堵液、无机解堵液和顶替液组成,有机解堵液对有机垢的溶解效果较好,无机解堵液对现场无机堵塞物的溶蚀能力较强,并且缓蚀性能较好。复合解堵体系对污染后的岩心具有良好的解堵效果,解堵后岩心的渗透率恢复值均能达到97%以上。现场应用结果表明,A1井采取复合解堵体系施工后解堵效果显著,日增油达到了60 m^(3)以上,措施有效期较长,施工效果较好。

海上低渗砂岩储层酸压可行性及酸液体系研究

采用常规基质酸化作业无法对海上低渗砂岩储层实施整体改造,并且由于部分储层渗透率较低,酸液无法顺利进入地层。因此,以涠洲X低渗砂岩油藏为研究对象,开展了适合海上低渗砂岩储层的酸化压裂可行性分析研究,并优选了相应的酸液体系,评价了酸液体系的综合性能。结果表明:目标油田储层段含有一定量的碳酸盐岩矿物,储层的脆性较好,并且储层段水平主应力差异系数在0.114~0.130之间,具备酸化压裂施工的物质基础,压裂施工可使储层形成复杂的裂缝网络。采用有机酸HCW-1、有机酸盐HCF和高温缓蚀剂HSJL-3为主要处理剂,构建了一套适合海上低渗砂岩储层酸压施工的酸液体系,该酸液体系具有较低的表面张力和腐蚀速率,同时具有较强的铁离子稳定能力和防膨能力。另外,储层段天然岩心采用酸压工作液酸蚀作用后裂缝导流能力大幅度提高,并且岩心表面完整,未出现微粒脱落的现象。研究结果认为目标海上低渗砂岩储层具备酸压施工的条件,可以采取酸压施工对其进行增产改造。

稠油油田油水相对渗透率和水驱油效率研究

南堡35-2油田是海上稠油油田,具有原油粘度高、油层岩石渗透率高、胶结疏松和非均质性严重等特点,水驱开发过程中指进现象严重,难以获得较高的水驱采收率。为了更好地了解稠油油藏水驱开发特点,为提高采收率技术决策提供依据,针对油藏地质特点和流体性质特征,利用理论分析和仪器检测评价方法,研究了稠油油藏油水相对渗透率和水驱油效率,分析了稠油油藏水驱开发动态特征。结果表明,随着原油粘度增加,岩心束缚水饱和度降低,残余油饱和度升高,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率升高,水驱采收率降低。在相同原油粘度条件下,通过提高驱替速度来增大生产压差,可以减少指进现象发生,增加水驱无水采收率和最终采收率。

负压射孔与防漏失一体化工艺在海上油田的应用

胜利海上低渗油藏无注水能量补充,储层敏感性强,油井作业油层保护难度大,为提高作业效果,延长油井稳产周期,研究了超深穿透负压射孔与防漏失一体化工艺技术。该技术通过井下防漏失阀随射孔枪一趟管柱下入及留井,有效解决了海上低渗透油田低压易漏失储层的开采难题。介绍了工艺管柱的结构组成和工作原理,分析了主要工具的结构和性能特点,给出了主要技术参数。在胜利海上油田埕北812A-5井的首次应用结果表明,该技术实现了深穿透、负压射孔和防漏失一体化施工,不但可以实现作业现场入井液零漏失,储层无污染,还可有效缩短施工周期,且超深穿透弹穿深长,泄油面积大,增产增注效果显著,具有较高的推广应用价值。

负压射孔与防漏失一体化工艺技术

胜利油田海上中低渗油藏开采前期无注水能量补充,储层敏感性强,作业时油层保护难度大,为提高作业效果,延长油井稳产周期,研制了超深穿透负压射孔与防漏失一体化工艺技术。该技术通过井下防漏失阀随射孔枪一趟管柱下入及留井,具有大负压射孔、入井液零漏失、大幅节约施工周期及洗井药剂用量,以及射孔深度大,泄油面积大,增产增注效果显著的特点。在胜利油田海上东营组低渗透油藏的投产作业中进行了应用,实现了深穿透、负压射孔、防漏失一体化施工,具有良好的经济效益和推广应用价值。

海上低渗透油藏剩余油挖潜及布井对策

海上低渗透油藏非均质性较强,进入特高含水期剩余油分布复杂。目前海上油藏布井主要依据油藏储量丰度或单储系数,该方法考虑因素较少,因此提出了可以综合表征油藏压力、可动油饱和度、油藏有效厚度、孔隙度、渗透率、边界距离和构造位置对生产井产能影响的改进型生产潜力,并利用均质油藏说明了其计算方法。针对珠江口盆地某特高含水期的低渗透油藏,应用改进型生产潜力评价了剩余油潜力区。在此基础上,提出了一套适用于海上低渗透油藏特高含水期的"自下而上"式布井原则,为该类油藏开发提供借鉴。

海上低渗透油田有效开发技术突破方法

针对海上低渗透油田开发过程中出现的"少井开发"与"建立有效注采"之间的矛盾、"高效动用"与"波及程度低"之间的矛盾、"高速开发"与"注采不平衡"之间的矛盾,通过理论分析与室内实验,对其有效开发技术突破方法进行了系统研究。提出了实施有效注采、少井多控、持续能量保持和高效储层改造等方法,逐级化解了以上3项基本矛盾,建立并形成了一套海上低渗透油田有效开发技术突破方法,对于海上低渗透油田先导试验区开发具有重要的指导意义。

海洋石油高孔高渗油田开发储层保护研究

海洋石油开发是一个高风险、高投入的行业,在勘探、开发过程中因工作液使用不当等因素引起的油田储层损害会造成巨大损失。高孔高渗油田由于其自身的特点更容易受到伤害,做好储层保护的研究工作极其重要。对海洋石油高孔高渗油田钻完井过程中油气层保护技术的研究思路、技术要点等问题进行探讨。

过筛管压裂增产防砂技术在海上油田的应用

渤海油田进入"双高"阶段后,老油田稳产增产难度逐渐加大,常规措施增油量有限,工程技术人员通过应用过筛管压裂工艺技术取得了良好的应用效果,同时也总结出了适用于渤海油田高渗透储层增产措施的施工思路。文中对不同射孔方式后作业效果及拖轮压裂作业模式的适用性进行了探讨,对多井次的实践应用及关键工具进行了分析,并提出了建设性的改良措施或建议。现场作业实践表明该技术具有较大应用潜力,是稳产增产的有效技术手段,为后续该技术将在渤海油田进一步扩大应用,在增产挖潜产能方面提供了新的作业思路。

海上低渗透油藏开采能量保持方法研究

针对海上低渗透油田开发过程中出现的"高速开发"与"注采不平衡"之间的矛盾问题,研究确定了可控因素,包括控制指标的低限设计、控制指标的高限设计和水质指标设计,并对吸水能力变化进行了预测。结果表明,实现有效注水保持地层能量与油藏地质条件、水质、注水井井型、注采井网、完井设计等因素相关。通过设计和分析,认为海上低渗透油藏能量保持可以考虑3种办法:采用水平井注水,增加注水井筒长度提高注水量;注水井多级压裂,增大泄流面积提高注水量;调整注采井网,增加注水井点增加注水量。

海上低渗气藏定向井压裂经济开发地质下限探讨

介绍了东海低渗气藏的地质特征,分析了东海低渗气藏定向井压裂的3种开采特征,即高产平稳型、中产快速递减型、低产平稳型。通过机理模型研究了动用储量、储层渗透率、裂缝长度、裂缝宽度等参数对低渗气藏产能的影响。在此基础上,探讨了3种不同工况条件(即已有生产井兼顾、已有平台新钻井、新建平台依托开发)下海上低渗气藏定向井压裂经济开发的地质储量下限。在目前经济条件下,建议海上低渗气藏开发以现有生产井深层兼顾和已有平台新钻井压裂开发为主。

海上油田晚期注水开发实践

为探究海上油田晚期注水的开发效果,以Widuri油田33S油藏为例,结合数值模拟技术与油藏工程分析方法,对其晚期注水实践进行分析。研究结果表明:对于Widuri油田,当油藏压力下降到饱和压力一半以后开始实施注水,油藏开发效果较好;原油黏度低的高孔高渗油藏可适当推迟注水时机;在不影响开发效果的前提下,油田晚期转注具有初期投资少、回收期短、无水采油期长、无水采油量多等优势,对油质好、物性好的油藏还能保证较好的开发效果。

海上裂缝性低渗透油藏矩形井网合理井距研究——以渤海B油田为例

为了确定海上裂缝性低渗透油藏采用矩形五点法井网的合理井距,尽量平衡海上少井高产与建立有效注采之间的矛盾,根据谢卡尔乔夫公式提出了利用海上平均单井累产油最大化来确定油井井距的方法。方法计算结果表明:随着井距的增加,井组累产油呈现先增加后减少的趋势,即存在一个最佳的井距使得井组累产油最高,且这个最佳井距随着渗透率的增加而增大。该方法与考虑启动压力梯度的极限井距相结合可以综合判断海上裂缝性油藏采用矩形五点法井网开发的可行性,指导海上裂缝性低渗透油藏合理井距的设计。