以TK404井为例浅析注气提高采收率在塔河4区的应用

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摘要： 塔河油田4区奥陶系油藏单井单元经过历年多轮次注水替油，油水界面不断抬升，多数已进入失效阶段，剩余油在构造高部位聚集，形成所谓的“阁楼油”。在注气驱替“阁楼油”的理论基础上，为进一步提高塔河4区采收率，选择具有独立缝洞结构，前期注水替油效果较好且目前已失效的单井单元，进行注氮气开发。目前注气采油在塔河4区仍处于实验阶段，仅选取tk404、T415CH、T416及TK489井小范围试注，以TK404井为例，通过对注气量、闷井时间、注气采油方式、注气速度进行优化，总结出合理的注气方法；通过对注气后生产动态变化情况的分析，得出注气提高采收率在塔河4区切实可行的结论。

Abstract： After more than a calendar year round water injection， Tahe oilfield No.4 district Ordovician reservoirs single well unit oil-water interface is continuous lifting of oil， the majority has entered the stage of failure， the remaining oil in the structural highs gathered to form a so-called "attic oil". Based on the theory of gas injection alternate "attic oil"， and in order to further enhance the recovery efficiency of Tahe oilfield No.4 district， it carries out chooses nitrogen gas injection development by choosing independent wewing hole structure，better effect for pre-injection and current failed single well unit. At present， gas injection oil recovery is still in the experimental stage in Tahe oilfield No.4 district， only selecting TK404， T415CH， T416 and TK489 well small-scale injection， and taking TK404 well for example， through the optimization ofgas injection， bored wells time， ways of gas injection oil recovery and speed of gas injection， the reasonable methods of gas injection were summed up； and by the analysis of produce dynamic changes condition after gas injection， it obtained the conclusion that gas injection improves oil recovery in Tahe oilfield No.4 district.

关键词： 注气；塔河4区；提高采收率；阁楼油

Key words： gas injection；Tahe oilfield No.4 district；enhanced oil recovery；atticoil

中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）14-0311-02

0 引言

塔河4区奥陶系油藏位于塔里木盆地沙雅隆起中段阿克库勒凸起西南部，艾协克2号构造上。4区奥陶系油藏含油面积56.7km2，探明地质储量6345×104t。2005年起塔河4区进入注水开发阶段，至今已历时8年，油水界面不断抬升，对单井单元来说，经历多轮次注水替油后，初期见效井目前多已失效，研究注气采油技术，对如何进一步提高4区采收率有重大意义。

1 TK404井前期生产及注气情况

1.1 TK404井概况

1.1.1 TK404井地质特征认识 TK404井位于塔河4区奥陶系油藏东部，紧邻S48单元，于1999年9月射孔酸压投产，钻井过程中未见放空漏失，说明没有大型溶洞发育。该井初期生产井段位于T74以下0-22m，2003年堵水上返至T74以下0-10m，生产井段较短。从振幅变化率图及T74顶面构造图（图1）来看，TK404井位于独立残丘构造，储集体发育与邻井没有连通关系，认为该井是具有独立缝洞结构和压力系统的单井单元。

1.1.2 TK404井生产情况介绍 从生产特征来看，其天然压力开采阶段表现为初期产量高，见水速度快，且见水后含水上升迅速，认为是独立缝洞体底水快速锥进的原因。

2006年9月TK404井开始注水，注水方式以本井间注间采的注水替油为主，至2012年1月注气前，累计进行8轮次注水替油（表1），累计注水10.12×104t，期间累计采油3.27×104t，周期产油由5790t下降至1.9t，阶段末期产出全水。

1.2 TK404井注气概况

1.2.1 TK404井注气理论基础 2012年1月TK404井注水替油第8周期生产情况表明，该井注水已经失效，分析认为多轮次注水替油已将该缝洞体内油水界面抬升，底部水淹，但顶部仍有一定“阁楼油”存在（图2），参考非混相条件下注气作用的主要机理：①靠重力驱替上端封闭大缝洞中的剩余油及油藏顶部的“阁楼油”；②注气后，油气间的界面张力远小于油水间的界面张力（约4倍），而油气密度差又大于油水密度差，从而减小了毛管力作用。认为对该井进行注气替油能够达到一定增油效果。

1.2.2 TK404井注气工艺 2012年2月TK404井开始注气。本次试验注入气源选择纯度为99.999%的液氮作为注入气源。注气过程中创新设计了注水、注气、机抽生产一体化管柱，累计注入液氮755m3，折合地层条件下氮气1600m3，注气结束后不动管柱可自喷或机抽生产。注气后关井110小时内油压仅上升至12MPa（图3），说明仅有少量注入气体上窜至井口。

1.2.3 TK404井注气后产状 2012年4月27日TK404井开井放喷，压力快速下降，产气391m3后停喷，未见油水产出。连续油管气举排液，累计气举排液时间74h，累计气举排液量403m3，排出液全为油田水。转抽生产16天，累计排液818m3后见油，该周期至2012年10月28日高含水关井为止，累计生产178天，产液7676t，产油2659t。对

比注气前最后一个生产周期，注气增油效果明显（图4）。

2 TK404井注气效果分析

2.1 TK404井注气后增油效果明显 TK404井注气前最后一周期日产液60t左右，含水高达99.9%。注气后开井排液818m3见油，远远少于上一周期的2256m3，对比看出注气后本周期的累计产液量、产油量都有大幅上升，综合含水由99.9%下降至65.4%，可以看出注气后增油效果非常明显（表2）。

2.2 注入氮气起到驱替“阁楼油”作用 TK404井累计注入液氮755m3，折合地层条件下氮气1600m3，开井后累计产气391m3，远远低于注入氮气总量。

从TK404注气后测得的井筒压力梯度数据表（表3）来看，距井口1200m以内为气体，1200-1500m为油或油气混合段，说明注入氮气量溢出极少，由于重力分异作用，注入氮气应该主要聚集在缝洞体顶部，将顶部“阁楼油”聚成新的前缘富油带，均匀向构造下部移动，从而由井筒产出。

2.3 注入氮气起到驱替裂缝内剩余油作用 由于油水界面张力一般比油气界面张力较大，氮气更容易克服毛管力和粘滞阻力进入裂缝驱油，在仅有重力作用时氮气可以进入更小的含油裂缝中，其波及体积远大于水驱。从施工压力曲线（图5）来看，施工期间压力有突降现象，分析认为压力突降可能是因为沟通了前期水驱无法波及的微小裂缝及较远处的储集体。

3 结论

①从TK404井注气前后生产特征对比来看，注气替油是继注水驱油之后又一有效的提高采收率的手段。②基于对安全、管线防腐及气源供应等方面的综合考虑，确定现阶段在塔河油田4区奥陶系油藏以注液氮为主的注气方式。③目前在选取注气替油井时，主要考虑位于构造高部位，具有独立缝洞结构，前期注水替油效果较好且目前已失效的的井为对象。④由于注气替油对施工安全要求较高，在设备及施工工艺方面仍有很大改进空间。

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