火山岩油藏储层特征及开发技术研究

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2020年12月10日 06:32

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陈德瑞++李卫东

[摘 要]从最近几年形式可以看到,石油工业取得长远的发展成绩,勘探技术显著提升。在国内外不同地区陆续发现火山岩油气藏。但是从火成岩油气藏的特点来看,虽然分布较为广泛,但是规模较小,初始产量较高,但递减速度较快。储集类型较为复杂,成藏条件难以确定。虽然针对此类油气藏进行了研究,但是研究方法比较单一,勘探开发技术一直没有从根本上提升。本论文对火山岩储集层进行了探讨,总结其特征后确定了油藏类型,并对火山油气藏的开发方式加以介绍,以国内外火山岩油气藏研究和勘探开发的实例为研究重点展开探讨,就开发问题提出几点建议,对火山岩油气藏的勘探具有参考价值,在实践中可以借鉴本论文的研究成果。

[关键词]火山岩;储集层;孔隙结构;裂缝特征;油藏治理;开发对策

中图分类号:S913 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0134-01

1 火山岩储集层特征

苏联的克鲁鲍夫在对火山的研究比较深入,以岩石类型为依据把火成岩储集层分为三大类型,主要是熔岩和熔岩角砾岩,从熔岩角砾岩发生变化而形成来看,由熔岩角砾胶结后,被成分的溶岩胶结所形成的新形态岩石。

(l)从火岩储层的情况来看,有效孔隙度呈现出复杂的分散状态,并无规律可循。(2)从火山岩物理参数值的角度来看,与火山物质成份密切相关,一般情况下如果说岩石由基性向酸性过渡时则引起渗透率的变化,呈现出增设之势。(3)岩石的孔隙性出现变化,渗透性也随之发生波动,之所以出现这种情况,在于残余水饱和度的影响而导致的。通过实测结果发现,如果余水饱和度较低,即处于40%至50%之间的位置,这时的渗透率能够达到最大值。但是如果渗透率接近于零,受其影响岩石残余水饱和度将高达98.7%,在这种情况下对岩石有效孔隙度进行研究,确定在40%至50%之间,甚至高于此数值。(4)如果连接孔隙的孔喉直径不再以稳定的状态存在,而是发生较大的变化,将使岩石渗透率在较大的范围内波动,正常情况下剖面中并没有孔隙介质存在,只在是裂缝中出现岩石。通过对火山岩储集层模式进行分析,在研究时把火山岩储层为研究重点,并结合储集层的特点划分,按其特点不同,储集层模式可以分为五类。双征介质储层有两种,第一种是断层破碎带储集层,第二种是裂缝密集带储层。由研究可以看到,裂缝具有方向性,从其分布来看,主要分布在前缘斷块区,另外在在压扭断阶区和前陆断褶区也有分布。需要注意的是复合型储集层,所处位置比较特殊,位于压扭断阶段,把最典型的特征表现出来,另外还要注意的是在在推覆体主部也存在,就其表现来说,呈现出双重介质的同时,还有单一介质形态。

2 火山岩油藏的开发特点

2.1 产量递减快,油藏无稳产期

油井投产后,油藏产量达到最高值,自峰值之后开始走下坡路,进入快速递减阶段。从油的产量来看,可以说从来没有稳定过。从油藏的开发过程来看只能分为三个开发阶段,即投产、递减、低产。正是由于这种特殊性,导致难以划分出开发油藏的高产稳产阶段。由于产量递减的速度大,油藏并不存在稳产期,可以说这是裂缝性火山岩油区别于其它油藏的特征。究其原因主要有三点:(1)裂缝渗流具有流速快的特点,流量较大,但是从流体补给来看却处于较慢状态。(2)初期体现为弹性区,原始压力较高,需要大量的能量用于消耗。(3)裂缝出现闭合的原因在于采用了降压开采的方式,油层透率下降,这是产能下降快的主要原因,呈现出调整递减的形态。

2.2 无水采油期及含水上升速度差异很大

由于地质开发条件控制的影响,通过对大量实际资料的比较研究,发现在火山岩属于非均质的特点,同于处在裂缝性储集层生产的条件下,可以看到不论是无水采油还是含水率,起到决定性作用的是位置,出水特点也受到位置的影响,要注意的是生产井段长短也具有影响力,除此之外还要与开采速度和井底结构等开发因素相结合,综合各环节做出判定。

2.3 油井见水后,含水上升快,水驱控制程度低

在火山岩油藏中,有发育高角度裂缝存在,一旦遇到油井底水锥进含水将会发生变化,含水量则呈现为快速上升之势,很多井在一至二年后,含水超过80%,出现水淹的情况也十分普遍,以克拉玛依油田为例,油田一区石炭属于油藏,经过注水开发,按油井含水上升的特点进行划分,可以分为水窜型、中间型、平衡型三种不同的类型。其中水窜井占33个百分点,从其分布来看主要集中在裂缝发育区内,注水见效较快,含水量呈现出快速上升之势,受产理比重大的影响,导致油藏含水快速上升。平衡型油井所点比例为40个百分点,从其分布来看,主要集中在裂缝发育区,从其特点看,产量较低,见水反应较弱,从含水上升的速度来看,比较缓慢。而中间型油井则与上述两种不同,见水特征基于两者之间。

3 火山岩油藏储层开发对策

3.1 分析火山岩油藏注水无效的原因

之所以出现注水无效的情况,经过研究认为根本原因在于地质特色。以裂缝为连通形成的渗流通道,受到油水井之间裂缝发育连通的影响,注水后迅速形成水窜水淹。但是如果裂缝没有发育完全,在注入水后,油井压力下降,在注水井和采油井之间出现压力差,当压力差增大时,则会有微裂缝破裂导通的情况,受其影响油井被水快速淹没。从油井的情况来看,并没有注水反映出来。由此可知油藏注水效果并不理想。在开发火山岩油藏时,可以采取注水开发和不注水开发,不论哪各方式,获取的原油采收率较低。为了使研究更加深入,收集了12个油藏资料为研究的基础,从原油采收率的角度进行研究,发现一般都在7%到16%之间,但是更多的是在于10%到13%的范围之内。为什么原油采收率一直无法提升,主要原因有二:其一、油藏非均质性严重,如果从原始驱动能量的角度来看,处于较弱状态。其二、是虽然采用了注水操作,但是没有形成有效驱替,总的来说水驱效果没有达到要求。

3.2 建议火山岩油藏开发重点抓好以下工作

(1)注水操作必须要慎重,这是由于注入过多,会导致窜淹高产井的情况,面这种方式对于低产井来说,长期见效的难度较大。(2)其次,加强管理,把高产井的作用发挥出来。虽然高产井可能只有几个,但出产量占全油藏一半以上。(3)如果水窜的情况比较严重,对这样的井组要采取有效的措施,可以采取水井停注的做法,采油时通过油井强排的方法,其的优势在于可以把注水封隔在裂缝和孔道两旁的优质易有储量解放出来。

3.3 部署加密井实施加密调整,可提高储集层动用程度

采取这种方法的最大优势能够对中、高产井进行调整,把产量负担降到最低,同时还要把油藏的无水采油期延长,能够达到更好的开发效果。在油藏开发的初期,所有操作都要谨慎进行,在加密井调整时,不得违背以下四大原则:①加密井在进行部署时,需要进行高部位裂缝相对发育区的构造操作。②如果油层厚度较大,需要平均单井钻遇油层差,要注意的是油层厚度要大于120m。在进行研究时,从油层射开程度入手加以探讨,对于较低状态的井区进行设定时,控制在29.5%。③所部署的加密井都有一个相同的特点,即单控储量较高。一般情况能够达到26.1x104t;④在进行江油测试需要注意的是,要对测试泄油半径加以控制,不得超过170m:⑤从周围老井的情况看,产能稳定、生产压裂具有较好的效果。

参考文献

[1] 冯程滨.大庆深部裂缝型火山岩储气层压裂技术试验.天然气工业,2016,.6

[2] 肖克,等.国内火山岩变质岩油藏注水开发适应吐研究.内蒙古石油化工,2016,(9).

[3] 袁士义,等.火山岩气藏高效开发策略研究.石油学报,2015,1.

[4] 彭彩珍,等.火山岩气藏开发现状综述.西南石油学院学报,2016.

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