收藏本站   | English

世界低渗透油气开发技术

来源:中国石油工具网 日期:2010-12-10 浏览量:

低渗透油藏通常具有低丰度、低压、低产“三低”特点,其有效开发难度很大。 低渗透油田数量很多,储藏着丰富的油气资源,美国、俄罗斯、加拿大等产油国都发现了大量的低渗透油田。如美国的文图拉油田可采储量达到1×108t,加拿大的帕宾那油田地质储量为11×108t,可采储量为3×108t。这类油田具有地质情况复杂、开采难度大、产能低和经济效益差等特点。俄罗斯难以开采的石油储量占剩余可采储量的40%以上,从低渗透油藏中采出的石油占全部产量的25%。中国中低渗透原油储量的比例越来越高,探明低渗透地质储量占我国探明油气资源地质储量1/3以上,占“九五”以来新增储量和投入开发的地质储量的3/4左右。已探明的低渗透油气田有285个,它们广泛分布在各含油气盆地的21个油区。中国石油从“八五”的59%增长到“九五”的67%,“十五”期间则占到了70%左右。

 一、低渗透油气开发技术

    1.油气藏描述技术

包括野外露头天然裂缝描述技术、岩芯裂缝描述技术、成像与常规测井裂缝描述、储层生产动态测试资料表征、三维地震、四维地震、井间地震和井间电磁波等油气藏表征、三维可视化、综合地质研究等技术。油藏描述技术是对油气藏特征进行定性与定量描述、预测,是进行剩余油分布预测和开发决策主要技术。由于开发决策的内容不同,油藏描述技术和方法也不同,描述内容和精细有差别。对进入中后期开发的老油田,以确定剩余油分布为目的油气藏描述必须通过集成化的精细表征,提供准确的剩余油分布状况,指导油气田调整挖潜,改善开发效果。

    2.钻井技术

包括气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井、欠平衡钻井技术等。

欠平衡钻井亦称欠平衡压力钻井,这一概念早在20世纪初就已提出,但是直至20世纪80年代初期井控技术和井控设备出现使防止井喷成为可能,这种钻井技术才得以发展和应用。

在美国和加拿大,欠平衡钻井已经成为钻井技术发展的热点,并越来越多地与水平井、多分支井及小井眼钻井技术相结合,在美国欠平衡钻井占总钻井数的比例已经达到30%。

    3.完井技术

完井技术包括裸眼完井、水平井裸眼分段压裂和智能完井管柱。

    4.油气井类型

油气井类型包括直井、丛式井、小井眼井、水平井和多分支井。

水平井钻井技术正在向集成技术方向发展,以提高成功率和综合经济效益为目的综合应用地质、地球物理、油层物理和工程技术、优化水平井设计和施工控制、技术的应用也向综合方向发展。在东德克萨斯和克利夫兰低渗透砂岩气藏中水平井的应用近年逐渐增多,取得了较好的经济效益。 

5.储层增产技术

包括氮气泡沫压裂、泡沫酸化酸压、水平井裸眼分段泡沫压裂、液态CO2加砂压裂、重复压裂、微聚无聚压裂液、耐高温延迟交联压裂液、轻型支撑剂可变形支撑剂和加纤维支撑剂、无聚合物CO2压裂、斜井水平井多级压裂、水力喷射压裂技术。哈利伯顿、斯伦贝谢具有成熟压裂技术,在油气储层任意位置形成裂缝,裂缝方位及条数、裂缝长度可达到设计要求,同一压裂管柱可使用不同的压裂液系统。

在得克萨斯Panhandle油田枯竭致密砂岩气藏中应用斯伦贝谢公司C02压裂技术,结果表明,裂缝半长度提高41%,导流能力提高197%,产量提高29%,产层每英尺有效厚度的产量提高164%。作业成本显著降低,其中处理液用量减少18%,冲洗液用量减少25%。由于无需强行起下作业、封隔器润滑和压井,降低了油管安装成本。

    6.驱替方式

包括弹性驱、注水、注气及水气交注、人造气顶驱、蒸汽驱。目前由于CO2排放引发环境问题.石油公司重视和发展CO2驱油技术。2008年统计世界低渗透油田EOR项目,油气藏储层渗透率小于50×10-3μm2,EOR总计99个,其中气驱82个,占83%,而CO2混相驱EOR占91%。世界低渗透油田的EOR以气驱为主,CO2气驱项目中以CO2混相驱为主,热采以蒸汽驱和火烧油层为主。

    7.井网加密技术

为了改善油田目前的开发效果,减缓产量递减,降低含水上升率,延长油田的经济开采期,实现其较长时间的高产稳产,减少储量的损失,提高原油采收率,井网加密技术在开采中发挥了关键作用。对于多层叠置的透镜状气藏,由于单井泄气面积小,井间加密是提高气藏采收率的技术关键。美国低渗气藏的开发经验表明:通过井网加密,气藏采收率可以提高26%~44%。

在政府层面上,给予政策优惠,对具有推广价值的技术投资研发。美国能源部针对低渗透油藏和致密气藏20世纪70年代进行大型水力压裂技术研发与推广,20世纪80年代进行了多井试验,随后开展的“微井眼钻井”项目,目的在于保障国家能源安全,降低企业生产成本和经营风险。

企业层面技术发展主要是解决生产中遇到的实际问题,开展多学科成熟技术与新技术的集成配套,注重技术的经济实用性。

三、低渗透油气藏开发技术发展趋势

为了高效开发低渗透油气,取得较好的经济效益,渗透油藏油气开发向着应用保护油层为主的小井眼、水平井、多分支井、欠平衡钻井、低密度钻井液及大型水力压裂技术开发低渗透油气田。小井眼技术、水平井技术和CO2泡沫酸化压裂新技术应用,较大幅度的提高了单井产量,实现了低渗透油田少井高产和降低成本的目的。密井网、油藏保护、水力压裂、水平井、多分支井开发技术和小井眼开发技术为低渗透油田开发的技术发展方向。

   四、发展中国家低渗透油气开发建议

提高低渗透、特低渗透油藏有效储层识别精度及相对富集区带筛选;大幅度提高低渗透和特低渗透油藏单井产量,降低开发成本,简化、优化注采工艺与地面集输流程。低渗透气藏的开发方面,发展向大型和巨型压裂提高单井产量,发展水平井、多分支井技术。