低渗透油藏提高采收率技术研究

潘铎

辽河油田辽兴油气开发公司 辽宁 盘锦 124010

我国低渗透油藏的分布相对较广。低渗透油藏主要指的是渗透性能相对较差的油藏，该种类型的油藏又被称为致密油藏，在对其进行开发作业的过程中，需要进行全面的压裂改造，此时油藏才能进行正常的开发作业，我国的低渗透油藏可以分为3种类型，渗透率处于50～10mD的油藏被称为低渗透油藏，渗透率处于10～1mD的油藏被称为特低渗透油藏，渗透率处于1～0.1mD的油藏被称为超低渗透油藏[1]。通过对低渗透油藏的开发进行分析发现，尽管采取了压裂改造措施，但是其采收率仍然相对较低。针对该问题，本次研究首先对该种油藏开发的问题进行系统分析，对提高采收率的技术进行深入研究，以此推动我国低渗透油藏开发的进一步发展。

1 低渗透油藏开发作业面临的问题

对于低渗透储层而言，由于其孔隙相对较小，喉道相对较细，孔隙之间的连通性相对较差，孔喉比也相对较大。因此，孔喉的作用相对较强，比表面积相对较大，对于原油以及原油附近的岩石而言，边界层的厚度相对较大，受到贾敏效应以及表面分子作用的严重影响，使得低渗透储层中的流体表现出了非达西渗流规律特点，这不但会对原油的采收率产生严重影响，还会对低渗透储层渗流规律研究产生一定的影响，在进行原油开发的过程中，启动压力梯度相对较大，事实上，随着渗透率的逐渐降低，启动压力梯度将会逐渐提升[2]。通过对低渗透储层进行深入研究发现，储层之间存在断层隔断，变异系数以及渗流阻力都相对较大，尽管存在一定量的边底水，但是边底水的活跃性相对较差，储层中的弹性能量相对较小，在进行能源开发作业的过程中，地层能量的衰减速度相对较快，在油井见水以后，其产液量以及产油指数都将会快速降低。一般情况下，在含水率达到40%～50%之间时，油井的产油指数仅处于0.1～0.2之间。另一方面，低渗透储层的应力敏感相对较为强烈，在储层的围限压力提升时，储层的渗透性将会变差，储层的渗透率可以降低10%～50%，低渗透储层具有低渗透率的基本特点，这使得储层中的毛细管力相对较大，且在孔隙中含有大量的黏土矿物以及杂质，对于黏土矿物而言，其水敏性相对较强，膨润度相对较大，如果注入地层中的流体与地层中的天然流体并不匹配，则容易在储层中产生沉淀，导致储层的渗透率进一步降低，为了提高低渗透油田的开发效率，一般会采用注水开发的方案，通过向地层中注入大量的水资源，使得地层中的能量提升，注水开发的经济性相对较强，且不会产生环境污染问题，但是在注入大量的水资源后，可能会导致孔隙系统的饱和度大幅提升，在储层中产生束缚水，这是影响原油开发的重要因素[3]。对于低渗透储层而言，其非均质性也相对较为严重，对于砂岩油藏而言，其主要以微裂缝和潜裂缝为主，在原始地层中，这2种类型的裂缝主要以闭合状态为主，为了提高油田的开发效率，在进行原油开采之前，需要对地层进行合理的压裂作业。在经过酸化压裂以后，地层中的裂缝将会逐渐开启，尽管其导流能力得到了一定的提升，但是裂缝与基质渗透率之间具有一定的差异，沿着裂缝方向可能会出现水窜或者水淹等问题，最终导致地层中能源的动用程度严重降低[4]。

2 低渗透油藏提高采收率的技术研究

2.1 聚合物驱技术

聚合物驱技术属于一种相对较为先进的化学驱油技术，在使用聚合物驱技术的过程中，所采用的聚合物主要以水解聚丙烯酰胺以及改性的产物为主，其主要是通过提升地层中水相的黏度，使得水油之间的流度比降低，进而达到增大宏观波及体积的目的。另一方面，聚合物具有一定的粘弹性，这可以有效提升洗油效率，对于低渗透油田而言，尽管使用聚合物驱技术可以大幅提升原油开发效果，但是随着注入压力的逐渐提升以及聚合物尺寸的逐渐增加，聚合物将难以进入到油层的孔隙之中，因此，需要尽可能降低聚合物的相对分子质量，防止出现上述问题[5]。但是，如果聚合物的相对分子质量过低，则整个体系的黏度将难以得到保障，聚合物驱技术也将会失去自身的优势，在不同地层使用聚合物驱技术的过程中，首先需要对聚合物的相对分子质量进行合理的设计，使其达到最优值，进而使得聚合物注入性能与采收率之间的关系得到平衡，最终提高低渗透油田的经济效益。目前，国内外学者对该项技术进行了深入研究，侯志等对低渗透岩心进行了深入研究，对聚合物进行了筛选，最终优选出了树枝状缔合聚合物，使用该种类型聚合物进行原油开发的采收率与水驱相比高出7.17%，王国锋等研究发现，在注入低黏度的聚合物以后，随着孔喉比的逐渐减小，低渗透岩心孔隙中剩余油的含量将会逐渐减小，同时，随着聚合物黏度的逐渐增加，含剩余油的孔隙比例也将会逐渐减小，证明聚合物驱的效果相对较好。通过对目前的研究成果进行分析发现，聚合物驱技术尽管具有明显的应用优势，但是聚合物可能会在地层中产生剪切降解问题，因此，在使用该技术的过程中需要考虑该项技术的适用条件。

2.2 复合驱技术

复合驱技术也属于一种较为先进的低渗透油藏开发技术，该项技术具有聚合物驱技术和表面活性剂驱技术的应用优势，可以大幅增加地层中的波及面积，同时，还可以使得洗油效率得到提升，将表面活性剂与聚合物相互混合，可以提升聚合物的注入效果。对于我国的部分低渗透油藏而言，其更容易进行水驱，进行聚合物驱的难度相对较大，此时可以引入复合驱技术。目前，常见的复合驱技术主要以二元复合驱技术为主，对于三元复合驱技术的研究相对较少。三元复合驱技术主要指的是将聚合物、表面活性剂和碱性物质三者混合，以此提高低渗透油藏的开发效率。通过对三元复合驱技术进行分析发现，其成分相对较为复杂，在使用该技术的过程中可能会出现色谱分离现象，最终使得整个体系的驱油效果下降。另一方面，碱性物质的加入也可能会引发其他多种类型的问题，如果原油中酸性物质的含量相对较低，则不能使用该技术，同时，对于进入到储层中的碱液而言，其可能会产生黏土矿物膨胀现象，最终导致地层中的孔隙进一步减小，孔隙甚至可能会出现堵塞，碱性物质的加入会导致地层中的pH值提升，使得硅离子以及钙离子等成分逐渐形成沉淀，这种沉淀不但会在地层中产生，还可能会在采出井的井筒中产生，使得原油开发设备的磨损提升，采油成本费用提高，在使用三元复合驱技术的过程中，还可能会出现采出液难以进行分离的问题。在储层温度低于75℃且矿化度低于104mg/L的前提下，二元复合驱技术可以得到成功应用，但是在储层的渗透率过低的前提下，不建议使用二元复合驱技术，这主要是因为随着渗透率的逐渐降低，不可入孔隙的体积将会逐渐增大，此时必然会导致波及体积逐渐减小，在向地层注入聚合物的过程中，如果储层的渗透率相对较低，聚合物的剪切作用将会增强，聚合物的应用效果将会逐渐降低。

2.3 微生物驱技术

微生物驱技术主要是利用微生物的代谢活动，对地层中的原油进行降解，使其流动性得到一定的提升，在微生物代谢的过程中，还可以产生大量的气体，这些气体可以对地层中的压力进行补充，进而达到提高采收率的目的。对于低渗透储层而言，微生物主要是进入到微小孔隙中，在孔隙中进行代谢，代谢过程中将会产生大量的有机酸和无机酸，例如甲酸和碳酸等，这些酸性物质可以对岩石进行降解，进而使得孔隙之间的连通性得到提升，同时，微生物生命活动的过程中还可以产生大量的有机盐和无机盐，这些盐类可以达到清理孔喉的作用，使得孔喉的连通性进一步提升。但是如果储层中的孔隙相对较小，则微生物的运移将会受到一定的影响，同时，该项技术对于地层中的温度和矿化度也具有一定的要求。事实上，在使用微生物驱技术的过程中，最好可以选择使用复合菌种，复合菌种的应用效果相对较好，对于一般微生物而言，在温度为20～80℃区间内可以存活，如果地层中的温度超过这一区间，则不建议引进微生物驱技术。

2.4 深部调驱技术

我国部分低渗透油田已经进入到开发的中后期阶段，原油含水率的提升速度相对较快，且油藏的非均质性也在逐渐提升，随着开发作业的持续进行，在裂缝位置处非常容易出现窜流现象.为了防止出现该种类型的问题，可以引入堵水调剖技术，常见的调剖剂相对较多，可以简单将调剖剂分为颗粒类、树脂类以及泡沫类等多种类型，但是树脂类调剖剂的应用效果相对较差，其封堵时间相对较短，同时，还可能会在地层中产生绕流作用，使得封堵效果进一步降低。目前，冻胶类以及聚合物微球类调剖剂的应用相对较为广泛，且应用效果相对较好。对于特低渗油藏而言，在进行开发作业的过程中还可以使用纳米材料驱技术，该项技术的成本虽然较高，但是应用效果相对较好。

3 结束语

综上所述，由于低渗透油田地层中的孔隙度相对较低，非均质性相对较强，对原油进行开发的难度相对较大，为了达到提高油田经济效益的目的，需要对常见的提高采收率技术进行深入研究以及分析，对提高采收率技术进行合理的筛选和应用，以此提高原油的开发效率和开发效果。