HQ油田长6低渗油藏产能损失原因探讨_陈化睦.pdf

化学工程与装备 2023 年 第 2 期 152 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 2 月 HQ 油田长 6 低渗油藏产能损失原因探讨 HQ 油田长 6 低渗油藏产能损失原因探讨 陈化睦，王彦朋，闵季涛（中国石油长庆油田分公司采油十厂乔河作业区，甘肃 庆阳 745000）摘 要：摘 要：HQ 油田长 6 油藏为低渗油藏，产能损失较为明显，准确分析其原因尤为重要。基于 HQ 油田长 6油藏岩石矿物类型、孔隙度、渗透率等物体参数特征，进一步结合油井生产动态特征及相渗规律，从储层渗透率特性、启动压力梯度特性以及流度函数的变化等方面分析了 HQ 油田长 6 油藏产量较低的根本原因，探讨结果显示：溶解汽油比与启动压力梯度对油井的产能影响较为明显，且随着两者的不断增大，油相渗透率降低越明显，特别是井底压力降低时，溶解气析出，油相渗透率降低得尤为明显，而原油的粘度对油井的产能影响较小。本文研究可为 HQ 油田长 6 低渗油藏产能分析提供依据。关键词：关键词：长 6 油藏；低渗透油藏；相对渗透率；启动压力梯度；流度函数 HQ 油田长 6 油藏 A 井区沉积特征表现为层理发育较为明显，且表现出多种多样的发育类型，构造呈现出复杂的滑动变形特点，孔隙机构类型可以归为小孔微细喉型。该区储层总体偏厚，但是物性较差，表现出极低的渗透率，平均渗透率仅为 0.38mD，同时平均孔隙度孔隙也较低，仅为11.83%，总体上可以归类为超低渗透储层，且属于典型的低产低效井。对于该类低渗透储层渗流规律的研究，国内外的启蒙较早，法国工程师 Henry Darcy 在 1852-1855 年之间，通过实验证明了达西定律的存在，即为：对于常规流体的渗流，流量与压差的关系表现为线性特征1-2。而对于低渗透油藏，流体在储层的渗流特征不再满足达西定律，主要原因在于储层物性差，渗流阻力大，加之储层应力敏感的影响，给低渗透油藏的渗流研究带来了挑战，但同时也为低渗透油藏的渗流理论研究提供了新的思路，为低渗透油藏的非达西渗流特征找到了原因，即考虑启动压力梯度和应力敏感的影响，同时对于油气两相流动更为复杂3-4。笔者以 HQ 油田长6 油藏 A 井区为研究对象，结合储层物性参数，深入分析了A 井区油井低产低效的原因，为后续油井的搞笑开发提供理论与实践依据。1 HQ 长 6 油藏概况 1 HQ 长 6 油藏概况 HQ 油田 A 井区长 6 油藏砂岩类型较为复杂，种类繁多，主要包括：细粒岩屑长石砂岩、含钙极细-细粒岩屑长石砂岩、极细-细粒岩屑长石砂岩、含泥极细-细粒岩屑长石砂岩等类型，其中占主要比重的为粉细细粒长石砂岩，通知夹杂着长石为主的碎屑成分，占到了一半以上，比例为高达50.4%，加之石英与岩屑的充填，分别占比达到 21.1%与11.5%；铁方解石作为岩石中的填隙物含量最高的成分，比例高达 6.13%，绿泥石以 4.8%的占比次之，整个长 6 油藏孔隙度偏低，仅为 11.70%11.96%，渗透率范围为 0.34mD0.41mD，总体上讲，平均孔隙度仅为 11.83%，平均渗透率仅为 0.38mD，但油层厚度 5.0 m35.0m，平均 18.4m，孔隙度主体带仅达到 12%，孔隙度大范围分布在 8%14%之间，而渗透率大范围分布在 0.080.7mD 范围内。HQ 油田 A 井区长 6 油藏原油在地层条件下的密度为0.658 g/cm3，原油饱和压力为 8.08MPa，溶解气油比为115.7m3/t，地层原油粘度 1.07，地层温度为 69.7，油藏为 CaCl2水型，其总矿化度为 113.18 g/l，长 6 油藏束缚水饱和度较高，达到 29.939%，束缚水条件下油相有效渗透率较低，仅为 0.008mD；等渗点的含水饱和度较低，仅为55.159%，此时的油水相对渗透率仅为 0.071；残余油条件下含水饱和度 62.656%，此时水相相对渗透率 0.2，如图 1所示。图 1 HQ 油藏储层相渗曲线 图 1 HQ 油藏储层相渗曲线 从图 1 可以看出：长 6 油藏束缚水饱和度较高，接近30%，水相开始流动时，含水饱和度已经很高，同时随着含水饱和度的增大，油相渗透率下降的速率较快，很快达到油水等渗点，且油水两相的渗流带的范围较窄，两相渗流的时间较短，油水共渗后，水相渗透率急剧上升，油相渗透率急剧下降，水驱油的效率极低。2 HQ 长 6 油藏低产低效原因分析 2 HQ 长 6 油藏低产低效原因分析 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.02.089 陈化睦：HQ 油田长 6 低渗油藏产能损失原因探讨 153 通过对 A 井区前期生产动态特征分析，该井区日产液量仅为 2.23m3/d，日产油为 1.24t，换算后综合含水率达到29.75%，平均泵效仅为 29.7%，可以评定该井区的油井属于典型的低产低效油井。考虑到低渗透油藏渗透率很低，气动压力梯度及应力敏感等储层特征影响，导致渗流阻力较大，常规的开采方式无法保障地层能量的及时供给，导致了油井产量递减较为明显，因此，对于该类低渗透油田的开发，早期注水以及超前注水已经成为已经较好的方法来改善低渗透油藏开发效益的有效方法，确保地层能量得到有效的供应，降低产量递减的速率，同时考虑到低渗透油层注水后能量的传递较为缓慢，大多数油井采用扩大生产压差的方式来提供油井产量，但是随着地层压力的逐渐降低，井底流压低于原油的饱和压力，导致近井地带的渗流由油水两相的渗流变为油气水三相的渗流，渗流阻力更大，国内外学者对低渗透油藏产能损失的研究较为深入，究其原因，主要原因分为以下三个方面：2.1 油相渗透率急剧下降 基于该原因来讨论油藏产能较低，主要是考虑到低渗透油藏的大压差生产，导致井筒附近的压力逐渐降低至原油的饱和压力，溶解气逐渐从原油中析出，让油水两相渗流变为油气水三相渗流，渗流形态更加复杂，渗流阻力更大，特别是原油中的溶解气更多，油相渗透率下降更为明显，如图 1所示。特别是在低流压生产时，近井地带的剧烈脱气，使原油流动能力大幅度降低。2.2 低渗储层启动压力梯度较大 启动压力梯度会增大流体在储层岩石中流动的压降，从而使原油产量减少，如图 2 所示。从该图可以看出，启动压力梯度增大会使 IPR 曲线向左移动。图 2 A 井区 B 井不同压力梯度下的 IPR 曲线 图 2 A 井区 B 井不同压力梯度下的 IPR 曲线 2.3 流度函数随流压的变化 国内的一些学者研究认为：由于脱气而导致了流度函数的变化，流度函数计算公式为：()()()()pBppKpfooro=（1）其中：Kro(p)为油相渗透率，m2；o(p)为油相粘度，Pa.s；Bo(p)为地下原油体积系数。对于流度函数大小影响最大的是油相渗透率Kro(p)，由于地层大量脱气，当压力逐渐降低到 0MPa 时，油相相对渗透率从 1 下降到 0，下降幅度近乎 100%，对流度函数的影响很大，而o(p)，Bo(p)随压力变化的关系图如图 3、图 4所示。图 3 A 井区 C 井原油体积系数与压力关系曲线 图 3 A 井区 C 井原油体积系数与压力关系曲线 从图 3 看出，当压力从 10MPa 减小到接近 0MPa 时，地层油体积系数变化较小，仅从 1.33 减小到了 1.05，变化幅度不超过 30%，相对于同压力下的油相渗透率的变化，几乎可以忽略。图 4 A 井区 C 井原油粘度与压力关系曲线 图 4 A 井区 C 井原油粘度与压力关系曲线 从图 4 看出，当压力从 10MPa 减小到接近 0MPa 时，地层油粘度不断增大，仅从 0.9 增加到了 2.48，增加了近 3倍，但相对于同压力下的油相渗透率的变化，粘度变化对流度函数大小的影响不大。可见，流度函数随压力的变化，其实质还是油相渗透率随压力的变化。由于井底流压较低时，地层中原油发生脱气，油相渗透率迅速降低，从而导致了流度函数降低，使低渗透油藏油井产能严重损失。（下转第 143 页）（下转第 143 页）杨勇楠：采油工程检泵施工常见问题及对策 143 要时刻遵守相关的制度体系对设备进行改革创新，通过这种方式为设备的安全性能提供基础保障，将采油工程泵的作用发挥到极致3。3.2 健全设备管理机制 为确保泵检施工问题得到合理解决，可基于该系统实现标准化管理。因此，石油勘探企业需要加强制度建设的投入，特别是在人力、物力等方面，对石油开采项目泵检建设中的故障类型和主要风险点进行合理评估，并给出具体的管理方案。根据最终评估结果来预防问题。也能有效解决问题。以采油工程中压裂抽吸泵的施工为例，在整个管控过程中，首先需要对密封部分进行严格检修。如果密封不够，那么就需要及时更换，通过这种方式来提升它的密封性能，使其密封性能能够达到相关要求。另一方面需要注意的就是泵检施工的设备搬运工作，尤其是对于设备的磨损以及碰撞要进行高度重视，对设备的磨损进行有效预防。最后，在泵的检查和组装过程中，应严格按照要求的顺序进行组装，以满足使用的需要。在制度的约束下，通过规范的技术管理，技术人员可以在短时间内快速明确泵检的施工流程，确保技术活动的有效性4。3.3 明确设备检修事项 明确设备检修项目也是保证泵检施工问题得到合理处理的基本前提。在管理实践中，相关领域技术工作者要对这一系列施工问题进行深度分析，并给出针对性的解决方案。例如，如果设备断了抽油杆，那么相关负责维修的工作人员就要选择扭钳扶正器等设备，通过这种结构设计，减少移位的概率。在此基础上，为保证排除故障的效果，还需要适当调整擦拭参数，使得检查泵的沉降达到相关范围的要求，进而减少抽油杆的磨损，将其使用寿命延长。如果抽油杆磨损严重，要求技术人员考虑泵检周期，按要求对抽油杆进行日常维护工作，加强抽油杆强度。如果磨损严重，需要及时更换，以保证抽气。油杆始终处于良好状态。此外，在参数匹配方面，应在规定范围内调整和控制行程5。4 结 语 4 结 语 综上所述，对当前阶段我国采油工程检泵施工常见问题进行深度分析的同时找寻科学合理的解决策略，无论是就保证我国石油资源开采的效率方面而言，还是就我国社会经济的长期有效健康发展方面而言，或是就实现我国能源的可持续发展方面而言都具有十分重要的价值意义。因此，相关采油部门要对此提升高度重视，结合我国当前阶段石油开采的现状对在开采过程中遇到的问题进行分析，运用时代技术对石油开采技术不断进行改革创新，以此提升石油开采工作的效率和质量，进而为我国石油开采工作的可持续发展创造坚实的便利条件。参考文献 参考文献 1 靖英.石油化工机械设备安装施工常见问题及对策研究J.中国设备工程,2021(06).2 殷宏.采油工程检泵施工常见问题及措施研究J.中国设备工程,2021(19).3 苗剑飞.采油工程检泵施工常见问题及措施J.化学工程与装备,2020(01).4 黄东明.石油化工机械设备安装施工常见问题及措施J.中国石油和化工标准与质量,2020(02).5 孙超,李浩然,王昌,等.LNG 储罐桩基础设计施工常见问题的解决方案J.建筑技术开发,2021(14).（上接第 153 页）_（上接第 153 页）_ 3 结 论 3 结 论 低渗透油藏的开发需要考虑较多因素的影响，储层的因素主要包括启动压力和应力敏感，这两个因素对低渗透油藏的产能影响较为明显，且渗透率越低，影响越明显，流体的因素主要流度比的变化，即主要防止油井在近井地带形成油气水三相渗流，极大地增大渗流阻力，因此对于低渗透油藏，能够通过生产过程中改变的因素即为控制生产压差。参考文献 参考文献 1 黄炳光,李顺初.IPR 曲线在水平井动态分析中的应用J.石油勘探与开发,1995,22(5):3.2 刘想平,蒋志祥,刘翔鹗,等.溶解气驱油藏水平井IPR 的数值模拟J.石油学报,2000,21(1):4.3 曾祥林,何冠军,孙福街,等.新型溶解气驱油藏水平井 IPR 曲线研究J.特种油气藏,2005,12(4):47-49.4 胥元刚,刘顺.低渗透油藏油井流入动态研究J.石油学报,2005,26(4