致密油藏开发方式探讨

致密油藏开发方式探讨

杨龙庆

大港油田采油二厂地质研究所 天津 300280

摘要：随着我国经济的稳定增长，对各类资源的需求量越来越高，就油气资源而言，已经不能满足现代化开采需求，所以我们将开采目标逐渐转移到了非常规油气藏上。致密油藏是非常规油藏的组成部分，致密油藏在我国分布的范围比较广泛，资源较为丰富，可以很好的解决我国目前石油需求。基于此，本文就对致密油藏及其相关开采技术进行研究。
关键词：致密油；开采技术；技术探讨

1、致密油藏特征及定义

美国是最早开采页岩气的国家，页岩气的出现打破了传统的能源市场需求，对世界能源发展趋势有着一定程度上的影响，在之后的一段时间里，美国将开采页岩气的工艺技术应用到了低渗透油藏原油开采中，这里的低渗透油藏原油就是致密油。致密油指的是：一种蕴藏在低渗透油层，以吸附或游离态存在于生油岩中，紧挨着致密砂岩且未经大规模长距离位移的石油聚集。对致密油所采用的开发技术较为多样化，目前我们主要使用水平井技术和压裂技术，不同的开采技术其应用优势不同，需要根据致密油实际情况合理选择开采技术。致密油藏的主要特征表现为储集层物理抗性较差，能源分布具有一定层次性，含油量较高，油气分布呈连续性特点。致密油的油质较轻，在单井开采的情况下，一般是没有产量或者低产量，通过相关的工艺技术可以在一定程度上提高致密油开采量。致密油的形成是一个循序渐进的过程，当然 也要满足一定的需求条件才能形成，比如致密储层的分布比较连续，并且有着成熟状态下的生油层。

2、致密油藏开发机理

致密油藏因流体性质和储层物性的差异，与常规高渗透率油藏有着不同的渗流规律和渗流机理，通常表现为低速非线性渗流特征。致密油藏内狭小的孔喉和复杂的环境使得油水通道细微， 有着很大的渗流阻力和液固界面相互作用力，储层渗透率低。上覆有效应力对低渗透多孔介质物性参数有较大影响，影响到渗流规律，偏离达西定律，出现低速非线性渗流现象。

致密油藏渗流与常规油藏渗流的主要区别在于应力敏感特征和启动压力梯度现象。岩石润湿性、有效围压和原油黏度都会对启动压力梯度造成影响，在一定渗透率和孔隙结构相似的情况下， 启动压力梯度会随着原油黏度的增加而提升。加大的上覆压力会挤压岩石颗粒间胶结物，减少吼道半径和孔隙体积，岩石颗粒出现弹性形变。这就使得渗流流体中边界流体的比重减少，加大了边界层流体黏度，增加了启动压力梯度。油藏内流体的流动需要克服边界层内固液界面的相互作用和粘滞阻力，但其空隙间具有连通性。在驱替压力超过启动压力梯度的情况下就可以使流体发生流动。

3、致密油开采存在的问题
致密油具有一定的层次性特点，储层的紧密性较差，渗透率偏低，其孔隙间隔非常小，每个孔隙间隔距离基本以纳米或者微米级别为主，吼道宽度不能满足渗透需求，使得致密油开采过程中出现了各种各样的问题。致密油开采的产能较低，成本预算与实际收益无法形成正向趋势，前期投资比较大，经济效益受不可控因素影响并不理想。渗流方向与储层流向不同，表现为非达西流，对致密油的开采效率有一定程度上的影响。致密油藏的稳定性较低，开采过程中容易出现意外事故。致密油开采中运用最广的就是水平井技术，在这几年的发展中，水平井技术得到了一个有效的提高，但相关配套技术始终跟不上开采进度，不能很好的与水平井技术进行配合，这极大程度上限制了对致密油的深度开采。
4、致密油开采技术

4.1水平井钻完井技术
致密油藏虽然资源丰富，但整体的开采量偏低，且受不可控因素影响，致密油的开采周期比较长，针对这类问题，可以通过水平井钻完井技术进行一个很好的解决，水平井钻完井技术也是目前致密油藏开采过程中应用最多的一种技术。水平井钻完井技术有一定的演变历史，它最早出现于20世纪，经过时代的更迭和技术的多样化发展，水平井钻完井技术越来越趋于成熟化、系统化，应用规模也在逐年增长。常用的钻水平井的方法有以下几种：旋转和滑动钻井、连续油管钻井、旋转导向系统钻井。完井方式有很多种，不同的完井方式其应用范围不同，主要有以下几种完井方式：固套管后射孔完井、裸眼射孔完井、组合式桥塞完井、机械式组合完井，随着现代化科技的快速发展，出现了一种新的完井方式：智能完井，智能完井综合了传感技术、信息技术、遥控技术的性能优势，最大程度上提高了完井效率，实现了技术的宏观调控，为完井技术的可持续发展提供了方向。

4.2水平井多级压裂技术
水平井多级压裂技术在国外应用较为广泛，它在致密油的开采中取得了一定的应用效果，水平井多级压裂技术的综合性比较强，它的组成部分比较多，包括了水平钻完井、分段压裂、微地震检测技术等，其中分段压裂又可细分为好几个部分，包括裸眼分段压裂、限流压裂、水力喷砂压裂、连续油管压裂。致密油的开采涉及的内容比较多，需要综合考虑各个方面的影响因素，做好开采环节的对接工作，在致密油的开采中，涉及到了对同步压裂技术和通道压裂技术的运用，需要根据实际情况进行合理的选择。

4.3钻完井技术
我国对于致密油藏的开采有着一套专业的操作流程，油藏开采是一个由浅到深的过程，开采过程中我们主要使用的钻井技术有：气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井、平衡钻井，随着技术的深化发展，这几年还出现了分支井技术和小井眼钻井技术。钻完井技术和压裂技术都主要应用于致密油的开采中，除了这两种技术，致密油开采还会涉及到一些配套技术的使用，比如驱替技术，通过注水注气，使致密油的开采效率得到了一个质的提升；井网加密技术可以使单井产能呈现一定幅度的增长，进而提高其经济效益。

4.4CO₂混相驱和水气交替注入补充地层能量

致密油藏一般为较低的有效渗透率，难于保持油井高产量，经过一个阶段的开发，油藏就必须采取针对性的EOR技术。文献资料显示，在水驱、CO₂混相吞吐、CO₂近混相吞吐和CO₂非混相吞吐四种开发方式中，水驱能获得的效果好于CO₂非混相吞吐，但差于CO₂混相吞吐和CO₂近混相吞吐。 连续注入CO₂，在高流度注入气体的影响下，采油井会获得较早的气体突破时间。在水气交替注入作用下，油藏压力通常会与最低混相压力水平持平，以此来提升混相驱效果，提升采收率。加大水气比，能使油藏压力水平比对地混相压力高，实现采收率的提升。但是该情境也增加了石油接触到注入CO₂的难度，对混相驱的效果产生影响。因此，在该工艺中，一个重要的参数就是水气比。

结语：我国的致密油资源比较丰富，在未来很长一段时间内都将使用致密油作为石油资源的主体，针对于致密油的开采，需要做好每个开采环节的对接工作，科学合理的选择开采技术，不同的开采技术适用的致密油范围不同，只有根据致密油的性质选择好开采技术，才能有效实现经济效益最大化。
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