砂砾岩油藏采收率影响因素分析

2022-09-25

随着石油供需矛盾的加大及石油价格的持续上涨, 以砂砾岩油藏为代表的低品位储量逐渐引起了广泛的关注。砂砾岩油藏由于其具有非均质性强和含油差异大等特点被石油开发专家称为世界性难题。我国在砂砾岩油藏开发方面进行的探索性研究相对较少, 仅在胜利油田、新疆克拉玛依油田及莫北油田作过相关研究, 目前, 已将砂砾岩油藏作为一种单独的开发模式进行研究, 砂砾岩油藏与常规砂岩油藏相比, 显示出不同的开发特征, 若将常规油藏开发指标不加选择的应用在砂砾岩油藏将导致其采收率与实际相比偏差较大。因此, 建立适合砂砾岩油藏采收率的标定方法, 对开展砂砾岩油藏可持续开发研究具有重要的指导作用。

一、砂砾岩油藏采收率的标定方法

1. 现有采收率标定方法

采收率的标定方法主要有经验公式法、解析法和数值模拟法3种。经验公式法应用简单方便;解析法对模型要求相对苛刻, 且误差较大;数值模拟法需要大量油藏特征参数, 在开发初期很难满足要求。针对我国的砂砾岩油藏来说, 采用常规的标定方法计算结果偏差很大, 并不能将影响采收率的所有因素都包含在内。因此, 在建立新的采收率标定计算公式中要充分考虑井网、水驱控制程度及裂缝的影响。

2. 天然能量开发方式下的采收率标定

由于储层的渗透率低, 地层压力较高, 泥质含量大, 导致油藏不能进行有效的注水开发, 只能通过弹性能或溶解气的能量进行开采, 进而造成采收率低、开采程度差。采用天然能量开采时, 采收率主要会受到井底流压、井距大小和地层压力的影响, 砂砾岩油藏除以上影响因素外, 还要考虑到启动压力梯度的影响。

3. 确定最低井底流压

在进行人工举升时, 通常气液两相会同时进泵, 气体的进入会导致泵效降低, 若是超出了工作允许范围, 将导致泵的充满系数降低, 严重时还会引起气锁现象。为了解决这一问题, 保证泵的充满程度, 通常要保证一定的沉没度, 不同油田需要根据其举升工艺等实际状况确定, 从而可以获得极限最低井底流压。

4. 确定最小生产压差

在油藏开发的过程中, 压力会逐渐下降, 地层原油的PVT性质也会随之变化, 粘度上升、渗流阻力增大, 同时由于气体的分离还会引起井底附近的气液两相流动现象, 油相的渗透率大大降低, 产量大幅度下降, 当日产油量达不到最低产能要求时, 也就无法达到经济要求, 即为最低生产压差。

5. 确定有效动用程度

有效动用程度是指油藏储层中可以有效驱动的储量和总储量之间的比值。对于低渗透砂砾岩油藏, 采用天然能量进行开采, 井距大小、地层压力和井底流压等因素会对有效动用程度产生明显的影响。一般情况下, 对于低渗透油层, 通常有效动用程度依靠统计岩心资料求出。

6. 天然能量开采条件下砂砾岩采收率的确定

(1) 弹性驱动

(2) 弹性溶解气驱方式

其中, ER-采收率;Ec-控制程度;Ed-动用程度;Ct-综合压缩系数, 10-4MPa-1;Pi-油藏原始压力, MPa;Co-原油压缩系数, 10-4MPa-1;Cw-地层水压缩系数, 10-4MPa-1;φ-地层平均有效孔隙度;K-储层渗透率;Bob、μob-饱和压力下的原油体积系数、原油粘度;Pb-饱和压力;Pa-开发结束时的地层废弃压力, MPa。

二、影响砂砾岩油藏采收率的主要因素

1. 储层非均质性

储层非均质性是影响砂砾岩油藏采收率的最主要因素之一。油藏在形成过程中会受到沉积环境、构造作用和成岩作用的影响, 导致储油层的空间分布及其内部物理性质都表现出不均匀的特性。储层非均质性分宏观和微观两种类型。经过实验分析发现, 当注水强度、层间渗透率和压力相同, 总储层厚度固定的条件下, 单个储层的厚度各不相同, 油藏采收率相同;对于单层的储层来说, 渗透率越大, 采收率越低;渗透率各向异性越大, 采收率越低;隔层厚度越高, 采收率越低。在实际油藏开发过程中, 要参考储层渗透率的层间差异以及平面方向表现出的各向异性。

2. 开发方式

对于砂砾岩油藏, 其渗流过程中会有启动压力梯度的影响, 同时压敏效应相对严重。开采过程中若出现地层能量损失, 容易引起孔隙度和渗透率下降, 油藏开采难度加大。所以, 注水开发过程中要参考两相渗流理论。实验分析可知, 对于低渗透油藏采用注水开发方式, 启动压力梯度越大, 见水时间就越早, 产油量和产液量会明显降低, 采收率也就越小;若增大生产压力梯度, 产油量和产液量会明显增高, 其采出程度和采收率也就越高。要想有效提高生产压力梯度进而提高采收率, 在油藏注水开发过程中应该适当的增大注水量并减小注采井距, 进而提高低渗透油藏的开采效果, 获得更高的经济效益。

结语

我国的砂砾岩油藏类型丰富, 储量规模大, 具有较好的开发前景。但由于其复杂的地质特征及有限的开发技术水平, 进一步开发将面临更大的挑战。需要相关技术部门加大技术研发投入, 推动砂砾岩油藏的可持续开发, 提高油藏采收率, 为我国油气生产可持续发展提供新的途径。

摘要：近年来, 砂砾岩油藏在国内外上报和探明储量中所占比例明显上升。为了有效开发砂砾岩油藏资源并及时做好评价, 准确标定可采储量至关重要。本文主要砂砾岩油藏采收率的标定方法进行了分析, 建立了适于砂砾岩油藏采收率标定的计算方法, 并对影响采收率的因素进行了探讨, 以期对同类型油藏的开发提供指导意义。

关键词：砂砾岩油藏,采收率,影响因素,标定方法