百年老矿展新颜特低渗透创奇迹--记延长油矿特低渗透油田百年发展座谈会

2004年8月5日至8日,中国石油学会在陕西省延安市主持召开了“延长油矿特低渗透油田百年发展座谈会”。原石油部副部长焦力人,陕西省省委原书记、全国政协常委安启元,陕西省省委原书记、原省长张勃兴,陕西省原副省长曾慎达以及陕西省政府,延安市委、市政府的领导同志,中国科学院     

特低渗透油田注水开发技术研究

主要分析对象是特低渗透油田，简述其油藏特征，以及注水开发方式，并指出讨论该类开发技术的意义。进一步列举现有可用于特低渗透油田的注水技术工艺，如超前注水、分层注水、加密井网等。并以某油田为例，梳理其注水开发期间主要面临的矛盾，以及实践优化举措和效果。     

陕北特低渗透油田污水深度处理技术

延长油田西区在开发过程中,由于水的不相容性,在地面集输系统、油井井筒、近井油层存在严重的结垢问题。结合油田水质及结垢趋势分析,进行了大量的现场调查和试验研究,提出了污水深度处理技术。该技术是综合利用多相流体力学中的高效分离技术除油、与多种新型过滤分离技术组合,形成高效、完善的油田污水处理系统。同时利用特种阴离子交换树脂去除油田污水中硫酸根离子,彻底解决了特低渗透油田在注水开发中管线、设备、地层存在的结垢问题。含油/悬浮物浓度在线检测仪能够在线即时检测油田污水处理系统中含油及悬浮物浓度,中央控制系统进行全自动运行,使整个系统达到智能化管理。     

超前注水提高特低渗透油田开发效果

安塞油田是鄂尔多斯盆地石油地质储量最大的整装级大油田，也是世界著名的特低渗透油田。因此，进一步提高开发效果和经济效益及最终采收率是油田开发首要任务，安塞油田在大面积同步注水开发取得较好效果的同时，不断探索开发的新途径，通过对超前注水机理的研究及现场试验，建立了有效的驱替压力系统，使地层压力始终保持较高的水平，降低了因地层压力下降造成的地层伤害，抑制了油井的初始含水率，从而提高了投产初期油田的产量，使得油田能够保持较长的稳产期，减缓了递减，提高最终采收率。     

特低渗透油田减缓递减途径探讨

采用理论分析和现场生产实践相结合的方法，分析特低渗透油田影响产量递减的因素和探讨降低递减的有效方法。影响特低渗透油田产量递减的主要因素有生产压差、综合含水、表皮系数、井网密度、流动系数等。通过保持合理的生产压差、降低含水上升率、提高井网密度、增加驱替效率等措施的实施，明显使递减率降低，实现了特低渗油田的稳产.     

特低渗透油田井网形式研究及实践

根据长庆油区特低渗透油田开发实践，运用数值模拟、驱动压力梯度研究等油藏工程方法，按照最佳配置裂缝系统、井网系统、注采压力系统的原则，提出3种井网形式、即正方形反九点、菱莆反九点和矩形井网。在油田开发实践中，根据裂缝不发育，较发育和发育3种不同情况，分别采用正方形反九点，菱形反九点，矩形井网形式开发，取得了明显效果。     

特低渗透油田磁化增注实验

特低渗透储层由于孔隙通道细小,黏土含量高,导致注水困难,难以有效地补充地层能量,从而影响特低渗透油藏开发效果.注入磁化水对特低渗透油田可以起到增注的效果.水体经过磁处理后能够被磁化,并且可以维持一段时间.磁化后,实验用水的pH值明显增大,在实验务件下,磁化水的记忆效应可持续24 h.在相同的磁场强度下,温度升高,岩心的增幅系数降低;相同温度时,磁场强度增大,岩心的增幅系数增大.     

外围特低渗透油田的有效动用

为了实现大庆油田原油4 000万吨持续稳产的战略目标,外围特低渗透油田如何有效动用的课题一直以来是油田各系统共同研究的课题。通过总体规划、分期建设,有效地避免重复扩改建,提高了整体开发效益。针对基建中调整、设计变更及施工调整频繁等问题,应该调整油田建设模式,这样既有利于提高设计施工质量,又有利于避免新增建设规模与实际需要不符的问题发生。对于地质储量较小、单井预测产量较低、分布较为零散的区块,不宜建固定和配套的地面处理系统,应以单井拉油或捞油方式进行生产。     

新型含油污水处理工艺用于特低渗透油田

针对特低渗透油田含油污水处理不合格的难题,选择技术先进且在油田含油污水处理中没有工业应用的水处理技术和工艺进行工业化应用研究。应用以"氧化曝气 涡凹气浮 砂滤(流砂过滤器或海绿石过滤器) PVC中空纤维超滤膜"为核心的含油污水处理工艺,使出水达到特低渗透油田注入水水质标准。     

大庆外围齐家北特低渗透油田开发建设模式

大庆油田正在向年产原油4000×10^4t的持续稳产目标进军，新建产能、开发外围边际油田是工作的重点、热点。为经济、高效开发建设特低渗透油田，在大庆外围齐家北油田探索出了一种新的开发建设模式。这种模式将在大庆油田实现持续稳产、建设百年油田过程中发挥不可低估的作用。     

裂缝型特低渗透油田注水开发特征多样性及成因探讨

以头台油田为例研究了特低渗透裂缝型油藏注水开发特征的多样性。储层研究表明,头台油田储层微缝发育,微缝的渗透率是基质的８３倍,微缝孔隙度却只有基质孔隙度１／１２,所以岩块中基质是主要的储油空间,微缝是主要的渗流通道,同时对其形成原因进行探讨,最后指出开发该类油藏的开发对策。     

某特低渗透油田地面系统优化效果分析

根据《大庆油田振兴发展纲要》,大庆油田将逐步从数字油田发展为智能油田,最终建成智慧油田。为降低数字化建设投资,将采用先优化简化,后数字化建设,顶层设计、效益优先、总体规划、分期实施的模式进行。在总结某特低渗透油田地面工程系统优化简化历程基础上,对目前存在的问题进行梳理,对下一步优化简化提出了合理方案,优化合并转油站、阀组间等设施,预计年可节约运行成本5503万元,取得较好的节能降耗效果,可以为低渗透油田优化简化提供借鉴。     

微生物+膜过滤组合技术在特低渗透油田污水处理中的应用

低渗透和特低渗透油田由于孔隙小、喉道细,对注入水质要求非常高,常规污水处理工艺很难满足其注入水质要求。通过在车城油田应用微生物+膜过滤组合技术,水质达到了1级标准,实现了污水有效回注,年节约清水资源54.75×104m3,节约电量350×104k Wh。     

潍北油田特低渗透油藏酸化增产技术研究应用

潍北油田昌36区为特低渗透油藏,油层供液能力差,需进行基质酸化。针对该区块储层矿物成分特点研制了乙酸(YS)酸化配方,其溶蚀能力为常规土酸的93.1%,相对缓速率为65.2%。通过酸岩化学反应、扫描电镜和X衍射全岩矿物分析,对酸化机理进行了分析,该酸化液主要溶蚀储层中的胶结物(方解石、白云石和粘土矿物),使储层骨架结构保持较好。酸化配方现场应用于昌36区的昌27-3井,日均增油量0.6 t,酸化增产效果显著。     

特低渗透油藏CO_2驱流度控制技术

为控制CO_2驱优势通道流体流度,选用乙二胺作为调剖剂,并结合延长油田CO_2驱试验区储层物性特征,对调剖剂体系静态、封堵强度、注入性及流度控制性进行了实验评价。结果表明:地层条件下,调剖剂体系黏度稳定于14 000.0m Pa·s,体系强度较高;在一定压力范围内能够抑制气体的窜逸,调剖剂封堵后,CO_2气体突破压力为9.1 MPa;特低渗透储层注入前置段塞+调剖剂体系+保护段塞,体系注入性较好;注入调剖剂体系后可有效封堵优势通道,扩大CO_2驱波及体积,提高原油采收率。     

特低渗透油田复合热载体吞吐可行性分析

针对海拉尔苏德尔特低渗透油田注水开发困难的实际情况,进行了蒸汽、混合气、复合热载体吞吐室内实验对比研究。结果表明：３ 种介质在吞吐过程中复合热载体的吞吐效果最好,平均每周期的采收率比混合气、蒸汽吞吐分别高０.３７％、１. ９２％,而各周期复合热载体吞吐的含水率平均比蒸汽吞吐低５４.１３％,气油比平均比混合气吞吐低１６６. ７４ ｍ３ ／ ｍ３,注入能力与蒸汽吞吐和混合气吞吐相比平均每周期分别低３０.４６％、１５. ２０％。研究表明,在特低渗透油田进行复合热载体吞吐是可行的,但在实际进行复合热载体吞吐时,应适当增加注入压力或减少注入量,或加入适量耐高温防膨剂或表面活性剂,从而降低水敏和水锁的影响。     

特低渗透油田水质处理及污水回注

大庆头台油田属于典型的特低渗透油田,根据地质部门岩芯分析资料统计结果显示,有效孔隙度一般分布在12％～19％之间,空气渗透率一般分布在1.0×10-3～12×10-3μm2,其中扶余油层为1.0×10-3～1.3×10-3 μ m2,葡萄花油层为12×10-3μm2.特低渗透油田由于孔隙度和渗透率较低,孔喉半径较小,因此比较容易产生油层堵塞、注水困难等问题.按照大庆油田对注水水质要求,特低渗透油田应为“5·1·1”标准,即含油量≤5 mg/L,悬浮物固体含量≤1 mg/L,悬浮物固体粒径中值≤1μm.如果采用普通过滤器过滤,很难达到以上标准.双层膨胀式精细过滤器自2003年就开始在头台油田应用,其中2009年在3号转油站水质站的应用,较好地解决了该站水质差以及头台联合站深度处理后污水不能完全回注的问题.     

安塞油田三叠系延长组特低渗透油藏增产技术

安塞油田长6段油藏渗透率为0．96～2．90mD，孔隙度为11．00％～13．25％，孔隙以小孔、细喉为主，地饱压差值仅为2．94～3．66MPa，油层供液能力差，为典型的特低渗透岩性储集层，此为油井低产的主要地质因素。胶结物中酸敏性矿物含量高（6．19％），是常规酸处理工艺造成储集层伤害的潜在因素。地层水矿化度高达89850mg／L，严重的油层结垢是造成单井产量降低的重要因素。在安塞油田实施暂堵压裂16口井，平均单井目增油1．85t，平均有效期84．1d；泡沫清洗10口井，平均单井日增油1．13t，平均有效期52．8d；酸处理99口井，平均单井日增油1.10t，平均有效期128．9d；清防垢处理18口井，平均单井目增油1．90t，平均有效期330d。分析认为，清防垢施工处理半径较大是结垢处理效果较好的主要原因。有效增大油层压裂和酸处理半径是进一步提高压裂和酸处理效果的有效途径。图2表5参7     

安塞特低渗透油田井间电位剩余油监测适应性评价

安塞油田王窑区目前已进入开发中后期,地层非均质性强、水驱不均等造成平面及剖面上剩余油动用难度大,单靠动态分析法难以准确判断剩余油分布规律,需要结合动态监测技术进一步分析判断。利用井间电位法测试技术监测目的层电阻率,依据电阻率分布及变化评价平面剩余油富集区。监测结果显示,王窑老区淡水驱开发油藏地层电阻率遵循理论上"U"型变化规律,即随着水淹程度的提高地层电阻率先下降,而后又升高。高产水率地层电阻率整体呈上升趋势,也有部分降低,其变化与产出水矿化度有关,遵循高矿化度低电阻、低矿化度高电阻的规律。     

特低渗透油田含油污水处理工艺新技术

在原有油田采出水处理工艺技术的基础上,设计并构建了新的采出水处理工艺。该工艺应用了先进的高效衡压浅层气浮技术和中空超滤膜技术,其工艺流程为：来水→氧化除硫装置→衡压浅层气浮→海滤石过滤→双膨胀精细过滤→中空超滤膜→出水。经该工艺处理后,水中油含量为痕迹,悬浮物固体含量平均值为0.32mg/L,悬浮物粒径中值平均值为0.82μm,达到了特低渗透油田回注水含油量≤5mg/L、悬浮物固体含量≤1mg/L、悬浮物粒径中值≤1μm的标准。