碳酸盐岩油藏开发技术

1、1=碳酸盐岩油藏自然衰竭式方式开采世界油气资源主要来自碳酸盐岩油藏。碳酸盐储层通常为低孔隙 度，而且可能含有裂缝。碳酸盐岩储集层都是具天然裂缝的地层， 具有孔隙度和渗透率不均匀分布的特性。在碳酸盐岩（尤其是岩石基 质中）处于低渗透率和低孔隙度的状态时，储层中流体的流动很可能 完全取决于裂缝系统的状况；而岩石基质仅仅起一个油源的作用 （类似于敏密砂岩层和天然气流）。如果是孔隙型碳酸盐岩，裂缝系 统可能造成注入流体对储层的不均匀波及，从而使其过早突破进入 生产井，结果是采收率下降。众多的研究者把碳酸盐储层的含油丰 度作为研究目标，试图刻画其非均匀性，将不同类型的裂缝性储层 分门别类，并确定哪些岩石

2、特性和流体性能对最终采收率有决定性 的影响。自然衰竭式方式开来衰竭式开采主要是利用油藏的边水、底水,以 及油气藏自身、储层岩石和束缚水的弹性能采出原油。衰竭式开采有 以下三个优点，充分利用天然能量可以节省投资地层适应性 强。由于衰竭式开采是以压力的大幅度下降为代价进行开采的,因此, 只要油藏的应力敏感性不是太强，都可以采用衰竭方式开采原油。自然衰竭式方式开采依靠地层能量衰竭开发油田的方式往往发生在无气顶 时水压驱动的油田开发初期，在该阶段没有压力补给系统，或者少数区块用来增压 的注入井布局不适用，亦或是不合理。除此之外，当采液速度比较大，甚至含有边 水、底水或者是气顶的储层能量发生衰竭，而水或

3、者气体又不足以弥补由于采出 原油而造成的地层亏空体积时，该开采方式也会产生作用。自然衰竭式开采分为 两个阶段:弹性封闭开采阶段,该阶段发生在地层压力由原始压力下降至泡点压 力的时期;溶解气驱开采阶段，该阶段发生在地层压力低于泡点压力的时期衰竭式开采可以充分利用天然能量，节省投资,而且地层适应性强。因此，只要油藏的应力敏感性不是太强，都可以采用衰竭方式开采原油。下面主要对采油速 度、油水粘度比、水平和垂向渗透率、水油密度差、地层水粘度、夹层等参数进 行敏感性分析。对于衰竭式开采，不像补充能量开采，在一次采油后可通过二次采 油甚至三次采油来提高最终采收率。如果低于合理速度开采，虽然能够有效保持 地

4、层压力,但从经济角度来说是不利的，而且地层天然能量就没有很好的利用。如 果高于合理速度开采，虽然短期内有较好的经济效益，但从长期来看是不利的。一 是因为底水锥进,油水界面上升不均匀，从而使边底水的波及系数降低;二是岩块 被水包围时，油相渗透率会下降，位于岩块中部较小孔隙中的油很难排出来，甚至 产生水锁，降低了驱油效率，导致最终采收率降低。尤其在开发早期,如果采油速度 没有控制好，引起水淹，造成油水关系复杂，为中后期的生产和治理增加了难度。自然衰竭式开采即无压力补给系统与具有压力补给的储层在采收率计算方 法上是存在差异的。采用三种方法计算油田自然衰竭式开采的采收率:采收率 模型法，通过油藏开采的

5、三维模拟试验计算采收率;图表法，通过油藏自然衰竭 式开采的采收率图表计算采收率;API采收率公式法，通过API（美国石油学会） 采收率公式计算采收率。通过流体动力学模拟试验得到的采收率结果是最可靠 的，因为在计算过程中考虑了大量影响油藏开采过程的参数和因素，并且模型是 根据实际储层状况建立起来的。该方法得到的采收率是技术文件中油田开发方案 筛选和确定原油可采储量的依据。但是该方法存在的缺点是计算过程中工作量 大、计算周期长；当进行模拟试验的模型缺乏稳定性时则不能确定原油采收率。API采收率计算公式由每个储油层实际参数组成，它使原油采收率计算过 程变得简单。API采收率-计笄公式由每个储油房女际

6、参数组成，它使原河采收率计算过程恋街简单式W /fL隙度；M 也层，原油鄙度：H rrt Pa - s :k 10 JU m +J 也层束就】水饱和度；R 储 L，：饱和 I I土 力、a I m ( 1 atm = LOl. 325 k Pa);f 也肥、广均HiJj, atm ;炽本积承数，卜教。利用图表法可以分别计算油藏弹性封闭开采阶段和溶解气驱开采阶段的采收率。 使用基本的储层物性参数就可计算采收率，包括：原始地质储量、原油饱和度、 储层孔隙度、原始地层压力、原油中气体饱和压力、气体因子、原油体积系数、 原油密度。在计算油藏弹性封闭开采的采收率时，除了上述基本参数以外，还需 要考虑原油

7、、地层水和岩石压缩系数。而对于溶解气驱时采收率的计算要具备的 参数是溶解气含量、原油黏度和取决于开采压力的气体黏度。原始资料可以从储 量估算和根据一定的试验研究来获得，当不具备上述手段时可以通过油田类比方 法得到。在油藏自然衰竭式开采的采收率的计算图表中考虑了影响油田开发指标 的储层特征动力学因素，并且该方法使用能量的增量作为计算的尺度，它可以表 明地层压力下降过程中储层的能量状况。该指标决定了油藏自然衰竭式开采的目 前和最终采收率大小。本文利用API采收率公式法和采收率图表法计算了均为 自然衰竭式开采的13个油区的采收率，并将计算结果与技术文件中通过渗流力 学模拟试验确定的采收率进行对比，计

8、算结果如表1所示。表1邮区块脾痘竭式开采醵收树富颂艇法AP 公式法醐法虹公式戏型洗站取差的娜隅波法与朗漆 睥差的始对值0 15a珅ft 105a 0400 045S0IOl偈1。孵侦明0】时80飒amft应d祯0 02?0蜥螂犬一七H 194a 175H 105a 025斡&01n地miaoiiO07SSO谷烟*蚣T124ft 4670 220 0021041ft I驻a】wft 205a oi60 022100T 113a 202 164a os?0 051珀俄斯诺夫T.H adMlft 22d项d220T.S Ol 191ft 221CH90 221&0罔布乌夫戒揪更询）K:i:ft 非f

9、t ma 0200 04?同布*关游粕更询）ft 5741241anCH芬。度&0对表1中所列举的区块利用API公式法与渗流力学模拟试验法所得采收率 结果之差的平均值为0.039,通过方法调整以接近于彼尔姆地区储层条件可提高 计算精度。利用图表法同样与渗流力学模拟试验法的计算结果具有良好的吻合 性，其中谷德理夫兹夫和斯特列简油田的吻合性最好，并且在两个油田的运算过 程中仅用到储层自身的参数。当储层原始资料均具备时采收率平均差值为 0.012 ；而新契民、卡梅史洛夫、列斯、萨斯诺夫和阿布立夫油田有三个基本参 数（地层水压缩系数、介质和气体黏度）是通过油田类比方法得到的，因此降低 了结果吻合性，其差值将近0.