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石油

发帖时间:2023-01-30 23:14:24

原標題:石油

低滲透油氣田開發采收率提升研究

摘要 :石油是石油一個國家極為重要的戰略資源,其開發采收效率是石油當今社會討論的重點。相較於發達國家而言,石油我國的石油油氣田開發采收率並不高 。因此,石油想要提升油氣田開發開采收率,石油就需要對其進行全麵科學化的石油研究 ,提出相應的石油建議。本文通過對我國現已勘探出的石油且占比最大的低滲透油氣田,開發采收率不高的石油問題進行分析研究 ,並針對其特點 ,石油提出了相應的石油開發采收率提升建議。

關鍵詞:低滲透油氣田;開發采收率;提升;建議

引言

隨著經濟發展和人民生活水平的石油不斷提高,對石油的石油需求也在逐步增加 ,以至石油資源逐漸匱乏。石油尤其是像我國這樣擁有人口龐大的國家 ,對石油的需求量更大,同時石油的不可再生性 ,導致後續油氣田開采難度在逐漸增大 ,采收率也在不斷降低。在我國發現的石油資源中有三分之二屬於低滲透油氣田 ,這表明低滲透油氣田是現階段中國石油資源主要的組成部分 ,因此更是需要通過對其的不斷研究 ,針對性提出相應的建議來提高其開發采收效率,滿足日益增加的石油需求 。本文通過對目前油氣田開發采收的現狀以及技術進行介紹,並根據低滲透油氣田的特點 ,以及開發采收過程中存在的難點進行分析研究 ,針對性的提出相應的開發采收率提升的建議 ,希望可以為低滲透油氣田在今後開采提供切實可行的參考意見。

1油氣田開發采收率提升現狀

1.1開采現狀

當前,中國已經開發的油氣田可以分為:老油氣田,低滲透油氣田,重油砂岩油氣田 ,深水油氣田 ,天然氣田和非常規油氣田這六大類,其中以低滲透油氣田數量最多。針對不同的油氣田 ,在開發采收的過程中 ,還需要根據不同區域油氣田的實際情況來確定與相之對應的開采技術和戰略。另外  ,在開發采收之前必須探明油氣田的產量和儲存量  。尤其是針對低滲透油氣田 ,更加有必要采取相應的策略來提高其開發采收率 。除此之外,還需要根據長期積累下的開采技術及經驗 ,持續提高油氣田的開發采收率。

1.2開發采收技術現狀

如今,國際上針對油氣田開發采收的技術主要包括熱采 、二氧化碳驅油、化學驅油、聚合物驅油、注氣混相驅油和非混相驅油以及微生物驅油這幾種 :而具體的實施過程是由以下五個部分組成的 :第一 、可以使用3D地震成像技術,來確定石油的分布情況。第二,利用各種聚合物、流體等來堵漏調整以及液流轉向,以確保增加波及體積;第三,利用水平井 ,智能井等技術開發相對富裕的油氣田;第四 ,通過采取煙氣注入,二氧化碳注入等技術在降低成本的同時,還可以提高驅油和環境保護的綜合效益;第五,通過將信息技術運用到油氣田的開發采收上 ,使油氣田的效益管理和精細管理得到提高  ,並運用新概念和新技術  ,提高其開發采收率 。

目前注入氮氣的方法在提升油氣田開發采收率中是最為常見的 ,並且氮氣形成的體積係數大 ,和CO2以及天然氣相比,少量的氮氣能夠很好的保持住地層壓力。例如 ,坎塔雷爾油氣田就使用氮氣注入得方法來提高采收率。同時油氣田開發采收率的多學科研究方法也是當前引起眾多人關注的技術之一 ,以典型的油層開采和二次開采技術為例 ,就沒有采用單一的強化采油措施來滿足需求,而是通過集成地質學複雜斷層油藏模擬以及生產技術等多學科的最優完井工作流,這樣能夠確保最大程度地降低損耗,並提高開發采收率 。

在油氣田的開采方法中 ,技術界限控製影響著整個開發采收過程中的各種內部和外部因素,合理地建立各環節的技術界限的標準,明確各環節效率因子的影響係數 ,並對其進行定量控製 。通過兩種完全不同且獨立的方法評估油氣田的采收率,最後確定最佳的開發計劃,在提高油氣田的開發采收率的同時有助於降低成本 。除此之外,像海上注水提升開采率,與直接注入淡水相比 ,通過使用降低水的礦化度的方法,不僅可以提高油氣田的開發采收率,同時可以減少諸如粘土膨脹和阻塞含油孔等情況的出現。

2 如何提升低滲透油氣田的開發采收率

2.1 低滲透油氣田的特點

到目前為止,在中國發現的石油資源中有三分之二屬於低滲透油氣田,這表明低滲透油氣田是現階段中國石油資源主要的組成部分。提高其開發采收率,可以有效緩解當前我國石油資源短缺問題。但是 ,低滲透油氣田儲層淺 ,單井產能低 ,這就導致了其采收率是相對較低  。因此即使加大采收的力度 ,但是在管理與技術上得不到改善的話,隻會造成更加顯著資源浪費現象。通過將其與其它類型的油氣田相比 ,就能夠發現低滲透油氣田的以下幾點特征 :

第一、其原油密度和粘附性相對較低。第二 、其儲層物性相對較差,這無疑增加了檢查的難度 。第三、低滲透油氣田砂體的連續性相對而言也是較差的,對其的開發很難達到預期的目的 ,同時其規模也相較小。第四 、在低滲透油氣田開發采收時 ,當開采到見水階段時,就會顯示出較低的石油采收數據 ,即,較低的生產能力的特征。第五 、低滲透油氣田中砂的厚度幾乎是沒有穩定性的 ,並且低滲透油氣田中的砂和頁岩處於混雜的情況 ,不同層之間也存在相對較強的非均質性 。第六 、在低滲透油氣田在投入使用之前,必須要改善油層的實施,在完善後再投入使用。第七、低滲透油氣田中的油層比較易受岩壁的影響 ,邊緣和2 如何提升低滲透油氣田的開發采收率

2.1 低滲透油氣田的特點

到目前為止 ,在中國發現的石油資源中有三分之二屬於低滲透油氣田,這表明低滲透油氣田是現階段中國石油資源主要的組成部分。提高其開發采收率 ,可以有效緩解當前我國石油資源短缺問題  。但是 ,低滲透油氣田儲層淺 ,單井產能低,這就導致了其采收率是相對較低。因此即使加大采收的力度  ,但是在管理與技術上得不到改善的話,隻會造成更加顯著資源浪費現象。通過將其與其它類型的油氣田相比 ,就能夠發現低滲透油氣田的以下幾點特征:

第一 、其原油密度和粘附性相對較低。第二、其儲層物性相對較差,這無疑增加了檢查的難度。第三 、低滲透油氣田砂體的連續性相對而言也是較差的 ,對其的開發很難達到預期的目的,同時其規模也相較小 。第四、在低滲透油氣田開發采收時,當開采到見水階段時 ,就會顯示出較低的石油采收數據 ,即,較低的生產能力的特征 。第五、低滲透油氣田中砂的厚度幾乎是沒有穩定性的 ,並且低滲透油氣田中的砂和頁岩處於混雜的情況  ,不同層之間也存在相對較強的非均質性 。第六 、在低滲透油氣田在投入使用之前 ,必須要改善油層的實施,在完善後再投入使用。第七、低滲透油氣田中的油層比較易受岩壁的影響 ,邊緣和底部的水動力和水活度相對較差 ,使滲流阻力增加,大幅增加了其開發采收的難度 ,使得采收率大大降低 。

2.2 提升低滲透油氣田開發采收率的方法

鑒於上文中提到的低滲透油氣田的特點 ,為有效提高其開發采收率  ,此章節主要從注水和利用注采淨網兩個方麵進行 。關於注水方法,由於目前低滲透油氣田中的欠注井和欠注層占有的數量眾多,大大降低了其開發采收率。至於為什麽欠注層的數量相對較大,主要原因是存在諸如幹地層堵塞和廢水再注入等問題 。所以 ,通過分析導致低滲透油氣田開發采收率低的因素後 ,有必要深入研究幹地層堵塞以及廢水再注等問題,通過對其的研究並提出解決方案。同時為了提高低滲透油氣田的采收率 ,有必要對油氣田開發開采前的酸化前儲層進行分析研究  ,並通過詳細的調查分析提出相應的解決方案 。使井中酸化,減壓和壓裂等可以順利進行,以確保完成注入工作並完成注入目標。鑒於低滲透油氣田的特點以及實際的開發和采收條件 ,持續的開發和采收過程將導致低滲透油氣田的采收率持續下降,甚至可能會出現不能開采的情況。這需要在解釋地質結構方麵進行精細的研究,包括精細油品的采收 ,檢測等,並需要改進注采淨網 ,使其開發采收率得到提升。

2.3低滲透油氣田開采過程中麵臨的難點

所謂低滲透油氣田,一般是指油藏的滲透率相對較低  ,單口油井中的油量不大 ,但分布麵積很大的油氣田,因此大規模的油氣田開采是有助於增加我國的石油開采量的 ,可以滿足日益增加的石油需求的 。一般而言滲透油氣田可分為:低 、中以及高滲透油氣田這三類。一般來說 ,低滲透油氣田的平均滲透率與普通油氣田相似,但分類的主要標準是在平均油藏滲透率範圍內 ,跨度越小,油氣田的滲透率就會越低 。通過理解某些分類,應該清楚地認識到,低滲透油氣田實際開發中可能會出現以下情況:

(1)缺乏規律性

首先要麵對的就是低滲透油氣田的不規律性,因為在一般的油氣田中 ,油田的滲透通常是有規律的 ,所以人們在掌握了規律之後就能夠開采油氣田,並且還能夠提高生產效率 。然而 ,對於低滲透油氣田其儲層油道口和其他油氣田相比是較小的,因此會大大增加開采的難度 。

(2)地應力的阻礙

接著要麵對的難點就是地應力的阻礙,一般而言  ,采用壓裂技術用於油氣田的開采 ,但是在開采過程中地應力的大小和方向起著重要作用 ,因此地應力很容易就能影響開發采收率 。

(3)彈性能量較低

與普通的油氣田相比,低滲透油氣田彈性能量較低 ,其內部的滲流阻力也相對較大 ,水動力和水活度相對較差 。所以 ,在開發采收階段 ,地層壓力可能會急劇下降的情況,這就會使低滲透油氣田開采量變低,從而降低開發采收率。此外 ,低滲透油氣田的開發采收率通常僅為百分之一點五左右 。隨著使用自然方法進行開采,石油產量會逐漸減少,這也就增加了石油生產過程管理的難度 。

(4)油井吸水不足

低滲透油氣田中的石油含水量較高 ,一般都在百分之五十左右 ,這對提取的油的質量有很大的影響 ,並且產油率也會降低。因此,壓裂技術通常用於低滲透油氣田中 ,但是該技術具有很大的局限性 。盡管可以提取石油,但是成本相對較高並且石油的生產率很難有太大的提高。這就需要對低滲透油氣田進行壓力注入 ,以幫助增加地層壓力  ,從而使地層壓力能夠與水泵的壓力保持平衡,從而使油井會停止吸水 。

(5)裂縫問題嚴重

我國的低滲透油氣田主要以砂岩油氣田為主 ,其本身就帶有裂縫,注水井具有很強的吸水能力 。注水時,水沿裂縫進入 ,油井含水量會明顯增加,造成油井水淹  ,嚴重時甚至會發生暴性水淹這種情況 ,這些對低滲透油氣田開采影響很大。

3低滲透油氣田開發采收率提升建議

3.1科學規劃井網密度

在低滲透油氣田中選取什麽樣的開采模式以及井網密度的規劃是極為重要的 。同時這種油氣田具備的特征使其采收難度比大多數油氣田的開采難度大

具體執行操作:首先 ,要科學規劃井網的密度 。中國傳統的井網密度其實是存在很多缺陷 ,其規劃也很不科學。因此需要根據相關準則完成部署 ,確保經濟利益 。其次加強油層之間的連通性,提升其開發開采率。如果滲透條件均勻,則注采井越小,過濾阻力和過濾時間變低 ,這也能滿足開采的目的。因此,井網密度的關鍵性,在於通過合理部署井網設置達到加大井網之間的密度的作用,建立起合理的驅動體係 。目前中國已經開采的低滲透油氣田中 ,大多數都有裂縫 。所以這種井網布置的原理是沿平行裂縫的方向組織井網,減小行距 ,增加井距 ,注水方法是線性的 。當壓力梯度足夠大使,就能夠提高其開發采收率。

3.2優化驅油模式

驅油模式在我國是比較常見的,但使用較多 、效率較高的包括以下幾類:第一種就是注水模式,該模式經常使用,可用於多種類型的油氣田。其原理是使用強力注水策略衝洗粘附在裂縫壁上的油膜,並且大部分注入的水將朝著大裂縫的方向移動。需要說明的是,該模式通常在早期和中期使用,因此需要對後期的使用進行模式的變更。第二種是二氧化碳氣體模式 。這種類型的模式的優點是它具有良好的實效性,強大的經濟性並且能夠反複利用 ,還可以達到改善油質的目的。第三種就是上文中提到的氮氣驅油模式。這種模式可以極大的降低成本 ,也可以發揮非常明顯的作用 ,但缺點是使用範圍有限,主要運用於低滲透油氣田 。

除此以外,相異介質驅動模式在油氣田的開發采收中也是較為常見的 。該模式是目前較長使用於的提高油田開發階段采收率的 ,包括化學驅動,氣體驅動以及聚合物驅動技術 。化學驅動技術是較為常見的,在勝利油田和大慶油田中都有使用過;氣體驅動技術可分為不相溶的CO2驅動,氮氣驅動 。聚合物驅動技術作為新型技術,其當前的應用範圍仍然相對狹窄。通常 ,它用於填充聚合物驅動的油層,然後通過注入一部分驅油劑的方式,以不斷增加其作用範圍 ,並使岩石裂縫中的原油可以一起被回收,使開發采收率進一步提升。

3.3提高開采技術

(1)注水技術

注水技術是低滲透油氣田開采過程中較為常見的 。它直接影響著石油開采的質量和效率 。由於其彈性能量較小,在注水過一程中容易因為地層壓力的變化使這一過程被迫終止,無法達到預期的目的 。對此,可以利用超前注水技術 ,首先 ,需要對注水井進行排液處理 ,接著檢查油氣田是否存在裂縫 ,操作人員可以在油氣田的地層挖出裂縫 ,並通過這道裂縫向油氣田注水 ,在注水中需要時刻注意注采比 ,適當提高來保持壓力的平衡;如果油氣田的彈性能量較高就可以使用天然的能量進行開采操作 ,這樣才能保證提高油氣田的采收率。

(2)持續創新研發模式

由於低滲透油氣田被不斷開發使得其儲量逐年減少 ,同時其年采出率也較低,而且在其開發采收的這一過程中資本投資是相對較大 ,對開發采收技術要求也是十分嚴格。而在我國傳統低滲透性油氣田采油過程中 ,通常是使用一二三次傳統的采油模式 ,如今這種采油模式是較為落後的 ,所以需要對這種傳統的采油模式進行創新研發,結合先進的技術,加大研發的資金投入,以此來提高其開發采收率 。

3.4加強技術與效益管理

在油氣田的開采過程中,有必要擴大思路 ,整合資源評估和效益開發 ,加強早期和輔助開采技術的應用和調試 。結合不同油氣田的實際情況采取特定的方法來進行開發采收  ,同時還有繼續加深對油氣田地層的認識,選擇適合技術方法 ,不僅提高油田的開發采收率,還能夠大幅降低其成本和風險,讓開采效率和效益能夠進一步提升 。因此 ,必須以提高開采率和開發效益為重點 ,加強對項目建設以及新技術和新概念的應用的投資,優化管理模式,抓緊推廣和應用各種技術 ,達到石油開采效益最大化的目的。

3.5加強創新與精細管理

在創新水平上加大投資力度的同時,需要繼續吸引高素質的人才來從事技術和交流工作 ,並通過突破性創新,結合國際上的先進技術來滿足中國石油開采的當前需求。另外 ,有必要改變管理和控製的概念和形式,並通過精確的管理和控製來達到提高生產和效率的目 。

因此  ,有必要將創新作為動力,進一步提高低滲透油氣田開發質量和效率 ,通過對油井產量降低的研究,要更換不同的方法 。同時需要對規模不同的裂縫係統進行研究  ,探究其對油氣沉積物過濾的影響,除此以外沉積物裂縫網展的機理、油氣田建模技術  、先進的改良采油方法以及油氣田開發管理技術等 ,這些都是需要重點去關注的 ,隻有將這些做好才能夠使開發采收率得到提升。

除了將創新作為動力之外還需要將精細化管理作為指導,明確提高采收率這一目標 ,貫徹優化管理意識 ,全麵推動管理改革,藉此來提高生產效率,並降低開采成本 。同時要將低滲透油氣田的開發采收這一過程全麵信息化 ,並使用智能導向鑽井技術以及虛擬現實技術等 ,讓低滲透油氣田開發采收效率得到提升 。

總結

為了能夠增加中國的石油儲量和滿足人們對石油的不斷增長的需求,低滲透油氣田的開發已成為中國石油的主要來源 。然而,低滲透油氣田為主的老油田的開采已進入後期 ,產量嚴重下降,新增儲量也在不斷下降,因此迫切需要提升油氣田的開發采收率。低滲透油氣田是現階段我國

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