优化注入方式提高辅助措施有效率

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[摘 要]蒸汽吞吐是开采稠油的主要方法，但是随着吞吐轮次增加，地层能量下降，周期产油减少，开采效果变差。稠油油藏通过注氮气能够改善蒸汽吞吐效果，有效提高采收率，因此，研究注气提高稠油油藏采收率有十分重要现实意义和经济意义。本文在调研国内外油田注气开发技术的基础上，分析了注气开采稠油油藏的机理和因素，通过对开发效果分析、优选适合稠油油藏注气开发的最佳注入方式。

[关键词]稠油油藏 注气开发 优化设计

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0392-01

1、前言

1.稠油油藏注氮气开采机理

油藏注氮气提高采收率的机理主要有：氮气是惰性气体，不易燃、干燥、无爆炸性、无毒、无腐蚀性，氮气压缩系数大（0.291），注入氮气可有效补充和保持油藏压力；同时氮气部分溶解于原油，有一定膨胀和降粘作用；氮气向油藏顶部运移，通过重力分异作用可以驱替部分阁楼油；氮气在油藏中存在气阻效应，气体更易进入低渗透层，驱替束缚油，提高波及系数，同时气泡也有一定堵水作用。

目前氮气在油井生产辅助措施中的应用，主要有氮气吞吐、氮气辅助热处理、氮气助排。

2.氮气改善注蒸汽吞吐效果机理

（1）保持地层压力，延长吞吐周期：氮气注入油层底压力明显高于没加氮气井底压力，起到了补充油层的作用。

（2）扩大油层加热带：利用氮气具有渗透性好，膨胀系数大，非凝结性等特点，携带热量进入油层深部，加大蒸汽波及体积。

（3）增加地层弹性能量有利于回采：溶解在原油中氮气改善原油中的渗流阻力，呈游离状态的氮气形成弹性驱，增加驱动能量。

（4）提高回采水率：氮气加蒸汽一起注入油层中，注入过程中的热损失，部分蒸汽将冷凝为热水，因氮气系数大，在回采降压阶段，起助排作用。

（5）增大泡沫油：少量溶解于稠油中的氮气以微气形式存在不易脱出，形成泡沫油，而泡沫油的粘度比稠度低，对稠油开采非常有利。

（6）隔热、降低热损失：油套环空注入氮气，由于氮气导热系数低，在油套环空中起隔热保护套管的作用；还降低井筒中的热损失，提高井底蒸汽干度的作用。

3、 应用实例

泌125断块位于古城油田中部，南北分别与B124、BQ10断块相邻，为东西相交的两条反掉弧形正断层形成的地垒式断鼻气顶边水油气藏。泌125断块含油面积1.33Km2，地质储量416×104t。其中吞吐开发的Ⅵ2-4层含油面积0.5Km2，动用地质储量45×104t，同时兼采V7-8层，地质储量41×104t。Ⅵ2-4层油藏埋深579.1-688.1m，有效厚度4.2m，纯总比0.6；平均孔隙度为25%，渗透率0.4-2.5μm2，平均为0.92μm2，渗透率级差达6.3；原始含油饱和度70%，油层温度下脱气原油粘度2959.8-4903.2mPa・s，属普通稠油。

氮气辅助热处理技术即通过专业注氮设备对目的层注入蒸汽的同时按照一定技术参数注入地质设计所要求的定量氮气，以此实现提高采收率的开发工艺。（见图1）

泌125区2012年实施氮气辅助热处理累计27井次，有效15井次，有效率55.6%，累计汽量308.1吨，累计注氮量446335标方，累计产油2165.5吨，井口油汽比0.3，核实油汽比0.2。（见表1）

通过对氮气辅助热处理无效井原因进行总结性的分析汇总（见表2），为下步对氮气辅助热处理的地质选井工艺具有重要的指导作用。在氮气选井方面，综合考虑以下几方面因素：

（1） 选择油井控制储层密封性较好，可形成注入圈闭；

（2） 选择生产层层间干扰小的油井，坚决杜绝吞吐目的层不明的油井；

（3） 选择油井考虑边水能量强弱；

（4） 选择油层具有较好的吸人和导流能力的油井；

（5） 选择油井井况简单，固井质量好，套管无损坏。

在综合考虑情况下，优选措施井，并对注入蒸汽量、氮气量、压力、温度、干度、注入速度等参数优化。2013年泌125区实施辅助热处理累计10井次，有效8井次，有效率80%，累计汽量2605.2吨，累计注氮量210000标方，累计产油1309.8吨，井口油汽比0.5，核实油汽比0.28，相比2012年氮气辅助热处理效果好。（见表3）

四、结论与认识

本文在大量查阅文献资料的基础上，分析了稠油油藏注氮气开采机理、氮气改善注蒸汽吞吐效果机理；通过在古城油田泌125区热采区块实施氮气辅助热处理现场试验效果对比，得到主要认识和结论如下：

（1）对于稠油油藏蒸汽吞吐热损失严重，借助氮气隔热特性，使措施效果明显有所改善。

（2）利用氮气良好的膨胀性和弹性能量大的特征，既能降低原油粘度，又能保持地层压力，提高驱油效率，改善开发效果，有推广应用价值。

（3）在对开发效果有全面认识的基础上，有针对性地提出改善开发效果的对策，提出了综合调整措施，如选井条件、注入参数优化，使措施的矿场应用效果改善，提高周期产油量。

参考文献

[1] 刘文章.稠油注蒸汽热采工程[M].石油工业出版社，1997：7-24

[2] 廖家彬.一种提高稠油采收率的技术[J].特种油气藏，1995，9（6）：30-31.

作者简介：

李恭元：男，2010年毕业于中国石油大学（华东）资源勘查工程专业，现在中石化河南油田采油二厂从事技术管理工作。