裂缝油藏开发影响因素分析

徐林

【摘 要】裂缝对低渗透油藏开发具有双重作用，一方面可改善储层的渗透性，提高油井的开采率；另一方面还可能增强油层的非均质性，造成水淹、水窜等事件，不利于油井的开发。因此，我们在开采低渗透油气田时，应利用岩芯观察法、示踪剂测试技术和水驱前缘测试技术识别油层裂缝特征，制定科学、安全的开采方案，充分发挥裂缝的积极作用，抑制其消极作用，提高低渗透油气藏的开采率。

【关键词】裂缝性油藏；裂缝方向；井排方向

研究结果表明：天然裂缝对低渗透油藏尤其是特低渗透油藏有很大影响：一方面显著提高了储层的渗透率，使油藏得以开发；另一方面加剧了储层的各向异性，增加了开发难度。裂缝性双重介质油藏有着较强的非均质性，较强的应力敏感性，进行常规注水时容易发生水窜和较严重的水淹，且很难开发出基质中的原油，但对于此类油藏的开发又有着较为重要的意义。相对于常规油藏，裂缝性双重介质油藏更难开发，且开发的效果较差，当前面对的问题是需要克服存在的技术难题，合理高效的进行开发[1]。在对裂缝性油藏进行注水开发中存在几个关键因素，如注采井网的部署是否优化，特别是裂缝方向和井排方向的优化[2]。在裂缝性油藏的开发中，国内外学者和从业人员通过数值模拟对渗吸采油机理进行分析，探讨了开发效果受开发方式的影响程度。

1、开采方式

开采方式有注水开采和天然能量开采两类。在常规油藏中，开采方式有天然能量开采，另一类是通过注水等操作，在外界的作用下对能量进行补充，以获得更高的能量水平，得到好的开发效果[4]。而对于双重介质油藏，进行外界能量不出获得的效果会显得更为突出。

最低采出程度的方式是靠天然能量开采，这是由于在此方式下，能量不能得到补充，造成了过快的地层压力下降，地层能量也会出现降低，导致了近井地带严重的脱气，从而使得油井产量出现大幅度降低，油藏的采收率明显降低。而在注水开发方式中，由于损失的能量能得到及时的补充，地层压力可以维持在饱和值上，使得油井的稳产期延长，提升了采出程度。

对不同注水方式的含水量和采出程度进行分析可发现，相对于面积注水，线状注水的无水采油期更长，在同一采出程度下，面积注水的含水量高于线状注水，面积注水的开发效果低于线状注水开发效果。

2、裂缝方向和井排方向

裂缝的存在对双重介质油藏的开发效果有着一定的影响，同时开发效果也受到裂缝方向和井的排列方式的影响。在井排方向和裂缝方向夹角θ下对模拟结果进行分析，不同夹角下含水量与采出程度之间的关系曲线，在采出程度相同的情况下，含水量会随着θ角的增大而上升。平行裂缝方向部井时，油井含水量的上升速度会低于其他方向，为取得较好的开发效果，可选择平行裂缝方向部井，即θ=0°。进一步分析可发现，为垂直裂缝方向部井时，进行注水后会出现沿裂缝方向的窜进，导致过早的油井见水，更有甚者出现暴性水淹。

3、注采方式

对于裂缝性油藏的开发需要进行外部能量补充，使得地层能量得以保持。在注水的过程中，裂缝同时产生着有利和不利影响，这就需要在进行井网部署时充分考虑裂缝因素，避免其不利影响，发挥有利作用。对采出程度和含水量进行分析，可得出以下结论。如果采出程度相同，相间注水的含水量最高，相邻注水其次，线状注水为最低，所以，为获得更好的开发效果可采取线状注采井网。相关研究发现，在渗透率方面，基质远低于裂缝，垂直裂缝有着更大的驱油阻力，采油井见效比相对困难。

3.1 裂缝对油藏开发的作用 裂缝的存在及其发育程度对低渗透砂岩油藏的注水开发有双重作用，一方面油藏储层裂缝的存在相当于高渗透通道，可大大增加基质渗透率，提高油井的采出率，有利于油田的开发利用；另一方面裂缝的存在还会加强储层的非均质性，一定程度上会造成油水井间的方向性水窜，进而降低注入水的波及系数。若在注水过程中没有进行严格的控制，还可能会使采油井过早见水甚至水淹，降低油田的开发效率。因此，了解裂缝对油田注水的不利影响，可为油田的安全开采和高效开采提供重要指导。

3.2 裂缝对注水的影响 在对裂缝特征、井组注水开发动态分析的基础上，裂缝对油田注水的负面影响主要表现为：产量递减速度快。层内矛盾突出以及平面矛盾突出三个方面。首先，产量方面。油井在裂缝的影响下，会出现过早见水问题，水量上升快，调整难度大。在对储层裂缝特征分析中可知，高含水油井产量下降的主要原因是裂缝性见水和见效见水；超前注水时，注水压力过大导致裂缝发育；而油井投产后仍保持原有的高强度注水，导致油井见效即见水。其次，层内矛盾。油井裂缝见水后，导致见水层压力升高；低含水层难以再动用。若不对注水压力进行控制，则容易导致注水单层突进，使尚未處于开启状态的裂缝突然开启，造成油井迅速水淹。最后，油井见水后，低含水井供液能力迅速下降，增加平面矛盾。

4、实例应用

选取某油气藏为实验对象，该油气藏为缝洞型构造，压溶缝、溶蚀缝合构造缝最为发育，且发育晶间和晶内微溶孔，该储集层较为有利。在储集空间主要是裂缝，裂缝内填充油水云母、硅质、高岭石、白云石和泥质，基质孔隙度为4.8～15.2%，为特低渗储层，平均渗透率为0.025*10-3～1.120*10-3μm？。储集物性在裂缝的发育下得到改善，在进行试油后证实为较好。地面和地下原油密度分别为0.9201g/cm？和0.9126 g/cm？，地面原油的黏度为69.56mPa.s，，含蜡量为4.02%，沥青质和胶质含量为23.86%，原油凝固点为-5°C。

对于裂缝的分布和识别进行多种方法的研究，对裂缝的发育情况进行了解，在该断块古生界储集空间为裂缝、溶洞和溶孔，类型主要是裂缝-孔隙型，走向为北东-南西。

在对含油储量和范围进行确定的基础上建立三维地质模型，在特定油藏中，唯一确定的是地质参数，但是对于地质的认识上，还不能确定地质参数，这就使得油藏数值模拟历史拟合存在多解。对单井和区块进行历史拟合来获得裂缝参数，进一步优化地质模型，为下一步的开发方式提供更好依据。

在此油藏中，根据实际情况，优化计算井距。在计算的过程中设定整个油藏的产出液量为相同值，同时设定单井的极限含水量为98%，然后再对井距进行计算。

从计算的结果可以看出，井距处于250m到350m之间时，越大的井距得到的采出程度越高，而当井距处于400m到500m时，采出程度则会随着井距的增大而降低，在井距为350m时可得到最高的采出程度。对于排距的设计，如果同意采出程度，排距为100m时得到最长的无水采油期，且含水量上升得最慢。所以对于排距的选择，选为100m左右时最为合适。在此方案的设置下，总投产12口油井，初期基本不含水，在开采半年后的含水量低于10%，开发效果较好。

5结语

裂缝的开发在双重介质油藏的开发中有着极为重要的作用。对于该类油藏的注水开发，裂缝显得更为重要，它会发挥着双重作用。在裂缝的作用下，水注入后更容易窜进，会出现油井过早见水的情况，更有甚者会出现暴性水淹[3]。同时，采油井的生产能力和注水井的吸水能力都会因裂缝而有所提升。有鉴于此，需要选用合理、高效的开发方式。

参考文献：

[1]张金铸.油田水驱油藏注采井网失控原因研究[J].中国科技信息 2014（2）：59-60.

[2]杨正明，张仲宏，刘学伟，等. 聚合物驱后油藏激活内源微生物驱油现场试验[J].石油学报 2014（1）：99-106.

[3]杜保健 程林松 曹仁义，等. 致密油藏体积压裂水平井开发效果[J] 大庆石油地质与开发 2014（1）：96-101.

[4]朱新春 镇泾区块长8层油藏人工裂缝特征分析[J] 油气藏评价与开发 2014（1）：39-41.

[5]郭文川 黄沙坨裂缝性火山岩油藏注水开发影响因素分析[J] 中国化工贸易 2014（1）：13-13.

（作者单位：大庆油田有限责任公司第九采油厂敖南采油作业区）