低渗透油气藏启动压力的分析方法与应用

李贺龙

（辽河油田曙光采油厂，辽宁盘锦 124109）

低渗透油气藏启动压力的分析方法与应用

李贺龙

（辽河油田曙光采油厂，辽宁盘锦 124109）

从低渗透油藏地质特征入手，探讨低渗透储层非达西渗流机理，从多孔介质的孔隙结构、孔隙介质与渗流流体之间的相互作用等方面阐述了低速非达西渗流产生机理的不同观点，探讨了孔隙大小、孔隙喉道的几何结构、比表面积与渗透率的关系及其对启动压力的影响。确定启动压力的简便方法。最后阐述降低启动压力梯度的措施。

低渗透；地质特征；非达西渗流；启动压力

本论文的研究的目的是从低渗透油层的地质特征入手，对低渗透油藏的非达西渗流机理、启动压力梯度进行比较简单化的论述，为低渗透油田开发提供理论依据。

1 低渗透油田的地质特征

1.1概念与界限

渗透率基本不会影响原油的采收率，相对于一般中高渗透储层是正确的，但渗透率降低到一定程度后，对采收率就有的明显影响了，根据渗透率对采收率影响程度和渗透率与临界压力梯度的曲线观察，渗透率低于40×10-3μm2时，采收率下降明显，临界压力梯度明显增加。

综上所述，我们把，0.1×10-3μm2≤渗透率≤50×10-3μm2的储层统称为低渗透油层。

1.2储层岩石学特性

（1）岩石粒度：由于颗粒混杂，分选差，因而低渗透储层岩石粒度分布范围宽广。

（2）矿物成分：据统计，岩石矿物中石英占36.24%，长石占26.85%，岩屑占35.84%，其他占0.85%。这反映矿物成熟度很低，属长石砂岩和岩屑砂岩。

（3）颗粒形态和接触关系：据统计，次棱角状占61.67%，而次圆状仅占11.11%。颗粒接触关系以紧密的线状一凹凸状为主，而且深度愈大，接触愈紧密。

（4）胶结物：低渗透储层胶结物含量较高，平均为16.6%。胶结物成分以粘土为主，其次为碳酸盐，此外还有少量硫酸盐、硅质等。

1.3储层物理性质特征

低渗透储层首先是孔隙度比较低，据统计，绝大部分集中在10%～20%之间，占80%。小于10%的占7%，大于20%的占13%。其次是渗透率值低，一般小于50×10-3μm2。

2 低渗透储层非达西渗流机理

2.1低渗透储层中的渗流特点

渗透率越小，非达西渗流特征就更加明显。非达西渗流的过程可以用图1来描述：A点是液体开始流动的启动压力梯度，AD线段是液体流速表现为下凹型增加的实测曲线，DE线段是实测的达西渗流直线。D点是从曲线变为直线的临界压力梯度。C是DE直线延伸和压力梯度坐标的交叉点，一般被叫作拟启动压力梯度。直线（即DE线）延长线（即DC线）不通过坐标原点，这就是非达西渗流的主要特征。

图1　低渗透非达西渗流特征曲线

2.2多孔介质的孔隙结构影响

孔隙大小、孔隙喉道几何结构和分布会影响流体的渗流速度。渗透率的贡献值主要由孔隙体积比例小相对粗的孔道提供。而孔隙小、喉道细、孔隙连通性差是影响低渗透非达西渗流的重要原因。

3 确定低渗透油藏启动压力的简便方法

启动压力梯度的方程是拟线性方程，通过流速与驱动压力梯度曲线上根据直线的斜率和截距就能求得启动压力梯度。在油田开发中，最容易获得的速度和压力梯度法之间的关系是基于速度敏感测试。在油田开发中，最简便地获取流速与压力梯度关系的方法是通过速敏试验。速敏试验是油田为了研究流体流速对储层造成的伤害程度而开展的常规性试验，因此数据资料容易获得。

4 降低启动压梯度的措施

1）通过对射孔技术的研究，采用合理的射孔参数、负压射孔以及与储层配伍的射孔液有效地对储层进行射孔，以此来增大流体在储层内的渗流通道，这将使渗透率增大，而启动压力梯度减小，达到降低启动压力梯度的目的。

2）压裂技术方式是在适当的增大储层的渗流通道，减小流体在储层内的各种影响因素，改善低渗透储层的渗透性，从而降低启动压力梯度来达到合理开采的目的。

3）酸化方式分为常规酸化与酸压两种

常规酸化在低于地层破裂压力，不压开裂缝的情况向下，把酸液挤入地层，起到解除井底附近地层的堵塞作用，所以已成为解堵酸化。

酸压是在高于地层破裂压力下进行的酸化作业。酸压一般应用于碳酸盐岩地层，其核心问题提高酸液的有效作用距离和裂缝的导流能力。在采用此方法时，一定要防止储层伤害，否则会污染储层。

5 结论

低渗透油藏的上限为50×10-3μm2，下限为不小于0.1×10-3μm2；低渗透储层的沉积环境包括近源沉积、远源沉积、成岩作用；储层特征包括了岩石学特性、物理性质特征；从低渗透非达西渗流机理分析看出，影响低渗透储层渗流特征如下：多孔介质孔隙结构，孔隙度和流体之间的相互作用；应用室内速度敏感的测试数据来确定启动压力梯度的低渗透储层是一种可行的方法；射孔技术、压裂技术、酸化等方法是改善低渗透储层的渗透性非常重要的方法，从而有效降低油层启动压力梯度，使油井能够正常投入生产。

[1] 才汝成，李小清.低渗透油藏开发新技术[M].北京：中国石化出版社，2004.

[2] 张琪.采油工程原理与设计[M].东营：石油大学出版社，2003.

[3] 罗英俊.油田开发生产中的保护油层技术[M].石油工业出版社，1996.

Low Permeability Reservoir Starting Pressure Analysis Methods and Application

Li He-long

This paper from low permeability reservoir geological characteristics，discusses the non-Darcy fl ow in low permeability reservoir mechanism，explained the low-speed non-Darcy fl ow in terms of the pore structure of the porous medium，the interaction between fluid flow in porous media and the like mechanism of different points of view，discusses the geometry of pore size，pore throats，specific surface area and permeability relationship and its impact on the start-up pressure.Simple method to determine the pressure starts.Finally elaborate measures to reduce the pressure gradient.

low permeability geological characteristics of non-Darcy fl ow starting pressure

TE353

A

1003-6490（2016）01-0020-02

2016-01-02

李贺龙（1977—），男，河北南宫人，高级技师，主要从事石油管理和采油工作。