吳定油區(qū)壓力敏感性儲層超前注水開發(fā)技術(shù)研究

1、<p>　　吳定油區(qū)壓力敏感性儲層超前注水開發(fā)技術(shù)研究</p><p>　　摘 要： 壓力敏感性儲層在開發(fā)過程中，儲層滲透率隨儲層壓力的降低而下降，進而影響油井產(chǎn)量及油田開發(fā)效果。為了量化地層壓力變化對壓力敏感性儲層開發(fā)的影響，通過實驗研究得出了儲層滲透率隨地層壓力的變化規(guī)律。進而建立了壓力敏感性儲層滲透率及油井產(chǎn)量隨地層壓力的變化關(guān)系，并結(jié)合油田開發(fā)實例，研究超前注水在壓力敏感性儲層開發(fā)中應(yīng)用效果。

2、</p><p>　　關(guān)鍵詞： 壓力敏感性儲層 超前注水 地層壓力 壓力恢復(fù) </p><p>　　隨著長慶油田吳定油區(qū)勘探開發(fā)的不斷深入，影響該區(qū)油藏開發(fā)效果的壓敏效應(yīng)研究日益加強。壓力敏感性指儲層滲透率隨儲層壓力的變化而發(fā)生改變的現(xiàn)象。儲集層的壓力敏感性對儲集層滲透率產(chǎn)生影響，進而影響產(chǎn)能，最終影響油藏的開發(fā)，這種現(xiàn)象就稱為壓敏效應(yīng)。目前國內(nèi)外很多學者已經(jīng)對低滲透油藏壓敏效應(yīng)做了物理模

3、擬實驗研究，本文以具體實驗數(shù)據(jù)和理論研究為基礎(chǔ)，研究低滲透壓力敏感儲層開發(fā)過程中儲層滲透率及產(chǎn)量隨地層壓力的變化規(guī)律，結(jié)合油田開發(fā)實際，分析壓力敏感性儲層超前注水開發(fā)效果，以便為油田的生產(chǎn)實際提供更為準確的指導(dǎo)。 </p><p><b>　　1 壓力敏感性 </b></p><p>　　1.1 壓力敏感性實驗 </p><p>　　實驗方法及

4、結(jié)果用低滲透砂巖油藏天然巖心，參照氣測滲透率實驗方法，改變巖心圍壓，測定相應(yīng)條件下的巖心空氣滲透率，采用2個循環(huán)法研究壓力變化與儲層巖心滲透率變化規(guī)律。實驗結(jié)果壓力敏感性不僅表征了地面與地層條件下儲集層物性測定值之間的差異，還顯示了儲集層物性隨應(yīng)力變化的特性。在實驗中，主要研究滲透率與地層壓力變化的關(guān)系，用圍壓來模擬 上覆巖層的壓力，繪圖時用圍壓的變化值表示地層壓力下降值。 </p><p>　　從實驗結(jié)果可以看

5、出，在第一次升壓一降壓循環(huán)中，隨著圍壓的增大，滲透率不斷降低；隨著圍壓的減小，滲透率開始慢慢恢復(fù)，不斷升高，但最終值低于原始滲透率值。通過對比不同巖心滲透率隨圍壓的變化曲線，可以發(fā)現(xiàn)初始滲透率越低，加壓過程中，降低的幅度越大，降壓過程中恢復(fù)的程度越小。說明低滲透砂巖油藏具有壓敏效應(yīng)。在第二次升壓一降壓循環(huán)中，隨著圍壓的增大，滲透率不斷降低；隨著圍壓的減小，滲透率開始慢慢恢復(fù)，但最終值與第一次循環(huán)結(jié)束值基本接近。說明壓敏效應(yīng)給儲層帶來的傷

6、害在第一次升壓一降壓循環(huán)壓力降低值范圍內(nèi)是一次性的，即在第二循環(huán)時，儲層滲透率具有可恢復(fù)性。 </p><p>　　1.2 滲透率與地層壓力的關(guān)系 </p><p>　　通過升壓一降壓第一循環(huán)實驗，得到巖心滲透率隨壓差的變化規(guī)律。通過對不同巖心的滲透率與壓差關(guān)系曲線第一次循環(huán)的加壓階段進行非線性擬合的結(jié)果表明，滲透率與地層壓力的變化值之間存在較好的指數(shù)關(guān)系，可以得到低滲透油藏滲透率與地層壓

7、力的關(guān)系為： </p><p>　　K = Kie-b（Pi―P） </p><p>　　式中：K 為原始地層壓力下降至P時的滲透率，μm2；K 為原始地層壓力下的滲透率，μm2；b為滲透率形變因子，1/MPa；Pi為原始地層壓力，MPa。 </p><p>　　1.3 地層壓力恢復(fù)過程中滲透率變化規(guī)律 </p><p>　　根據(jù)實驗研究滲透

8、率與地層壓力變化關(guān)系，可分別得出地層壓力下降和恢復(fù)時的滲透率變化曲線，進而研究地層壓力下降到某中間值（P ）時開始恢復(fù)的儲層滲透率變化規(guī)律。根據(jù)滲透率與地層壓力變化關(guān)系公式分別得出環(huán)壓上升和下降過程，即地層壓力下降和上升過程中滲透率的變化曲線，進而通過計算結(jié)果可以看出，壓敏性儲層滲透率的降低與恢復(fù)過程呈非線性關(guān)系。即若要使地層壓力降低后的儲層滲透率恢復(fù)到原始值，地層壓力需恢復(fù)到遠高出原始地層壓力水平，即壓力敏性儲層壓力下降后，儲層產(chǎn)油能

9、力很難恢復(fù)到初始狀態(tài)。因此，壓力敏感性儲層開發(fā)應(yīng)盡量保持地層壓力開采，超前注水開發(fā)是保持地層壓力開采的有效措施把巖石儲集層視為具有強烈變形性質(zhì)時，儲層孔隙度、滲透率是隨儲層壓力變化而變化的。同理，得出超前注水地層壓力上升時儲層滲透率變化規(guī)律公式。 </p><p><b>　　2 油田開發(fā)實例 </b></p><p>　　作業(yè)區(qū)某區(qū)塊低滲透油藏基本參數(shù)如下（實驗用巖

10、心1號巖心取自該油田）：Pe=22.7 MPa；r =150 m，Pw=3.0 M Pa，r=0.127 m ，h=10 m，K =1.95×10-3μm ，μ=3.03 mPa?S，B。=1.073。下面根據(jù)油田的實際參數(shù)，研究壓敏效應(yīng)對油井產(chǎn)能的影響。 </p><p>　　區(qū)塊為先導(dǎo)性開發(fā)生產(chǎn)試驗區(qū)，滯后注水井區(qū)，開始投產(chǎn)時為天然能量采油，平均井底流壓3.5MPa，平均單井產(chǎn)量10.3m3/d；生

11、產(chǎn)1a后，平均地層壓力降至17.4MPa，平均井底流壓3.1 MPa，平均單井產(chǎn)量7.8m3/d；注水1a后地層壓力恢復(fù)至19.6 MPa，平均井底流壓3.2MPa，平均單井產(chǎn)量6.8m3/d。根據(jù)達西產(chǎn)量公式計算原始地層壓力條件下、井底流壓為3.5MPa時，油井的產(chǎn)量為9.8m3/d；地層壓力為17.4MPa條件下、井底流壓為3.1MPa時，油井的產(chǎn)量為7.3m3/d；地層壓力為19.6MPa條件下、井底流壓為3.2 MPa時，油井的

12、產(chǎn)量為8.4m3/d。考慮儲層壓力敏感性，根據(jù)公式計算地層壓力下降到17.4MPa后，恢復(fù)至19.6MPa時，儲層滲透率變化為1.51×10-3μm2 。根據(jù)公式計算滲透率為1.51×10μm2 、地層壓力為19.6MPa條件下、井底流壓為3.2MPa時，油井的產(chǎn)量為6.5m3/d。超前注水井區(qū)，超前注水3個月后生產(chǎn)井投產(chǎn)，投產(chǎn)時，地層壓力上升至24.8MPa，井底流壓3.6MPa，平均單井產(chǎn)量10.8 m3/d，生

13、產(chǎn)1a后，平均</p><p><b>　　3 結(jié)論 </b></p><p>　?。?）低滲透砂巖儲層存在壓力敏感性特征，且初始滲透率越低，壓力敏感性越強； </p><p>　?。?）隨著地層壓力的降低，壓敏效應(yīng)對儲層滲透率的影響增大，儲層滲透率恢復(fù)的難度越大； </p><p>　?。?）超前注水開發(fā)可使壓力敏感性

14、砂巖油藏保持較高的產(chǎn)能水平，達到更好的開發(fā)效果。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 齊振林 主編. 《大慶外圍低滲透油氣田開采實用技術(shù)研究》 石油工業(yè)出版社.2001.8 </p><p>　　[2] 孫衛(wèi)，曲志浩，李勁峰等，安塞特低滲透油田見水后的水驅(qū)油機理及開發(fā)效果分析，石油實驗地質(zhì)，1999，2