稀油油藏氮?dú)馀菽种七吽夹g(shù)研究

胡　鵬，彭航兵，田紅燕，涂　漫，閆保梅，董興文，張隆國(guó)（．河南油田分公司第一采油廠，河南桐柏474780；．西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川成都60500）

稀油油藏氮?dú)馀菽种七吽夹g(shù)研究

胡鵬1，彭航兵1，田紅燕1，涂漫1，閆保梅1，董興文1，張隆國(guó)2
（1．河南油田分公司第一采油廠，河南桐柏474780；2．西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，四川成都610500）①

河南油田張店白秋區(qū)、下二門Ⅰ斷塊等稀油藏因邊水推進(jìn)造成含水迅速上升、產(chǎn)量下降快。開展了稀油藏氮?dú)馀菽种七吽夹g(shù)研究，包括起泡劑篩選與評(píng)價(jià)，穩(wěn)泡劑篩選與評(píng)價(jià)，氮?dú)馀菽筒剡m應(yīng)性研究，施工工藝參數(shù)優(yōu)化研究。形成了稀油藏氮?dú)馀菽种七吽に嚰夹g(shù)，在減緩邊水浸入的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了油井降水增油的目的。

稀油油藏；氮?dú)馀菽?；邊水；起泡?/p>

河南油田第一采油廠張店白秋小斷塊油藏、下二門Ⅰ斷塊等多個(gè)區(qū)塊受邊水影響嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為初期產(chǎn)量高（日產(chǎn)油＞10 t）、采出程度低（＜30%）、邊水浸入后含水率迅速升高至80%以上。通過(guò)控制生產(chǎn)壓差方式減緩邊水推進(jìn)的效果不理想，含水上升速度依然過(guò)快。氮?dú)馀菽哂小岸麓蟛欢滦　焙汀岸滤欢掠汀钡倪x擇性堵水作用，可有效封堵高滲透層和出水通道，為此，開展了稀油藏氮?dú)馀菽种七吽夹g(shù)研究，旨在減緩邊水浸入，改善油藏開發(fā)效果［1］。

1　氮?dú)馀菽种七吽畽C(jī)理

1） 泡沫對(duì)高滲透條帶的選擇性封堵。高滲透帶阻力小，氮?dú)馀菽瓡?huì)優(yōu)先進(jìn)入，占據(jù)孔隙的大部分空間，氣泡通過(guò)孔喉時(shí)會(huì)有“賈敏效應(yīng)”，產(chǎn)生較大的阻力，從而降低液相的流動(dòng)能力。

2） 泡沫對(duì)高含水層的選擇性封堵。泡沫在含油飽和度大于15%～20%的介質(zhì)中不能產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫，在含油飽和度低，即含水飽和度高的地方，形成穩(wěn)定的泡沫，產(chǎn)生有效的封堵［2］。

3） 泡沫中的氣組分在氣泡破裂后產(chǎn)生重力分異。氮?dú)膺M(jìn)入微構(gòu)造高部位形成次生小氣頂，驅(qū)替頂部原油向下移動(dòng)。

4） 氮?dú)庠瞿苤抛饔?。氮?dú)獠蝗苡谒?，較少溶于油，具有良好的膨脹性，增加彈性驅(qū)動(dòng)能量，能保持地層壓力，有利于減緩邊水推進(jìn)［3］。

2　氮?dú)馀菽w系配方確定

2．1 起泡劑篩選與評(píng)價(jià)

用Waring Blender法評(píng)價(jià)了TFP-1，TFP-2，F(xiàn)YQ-1三種起泡劑的起泡性能。圖1為起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)起泡體積的影響曲線，從圖1可以看出：起泡體積隨著起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)是先增大，后趨于平緩，而后減少，起泡劑的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0．4%～0．6%，其中TFP-1起泡體積最大，F(xiàn)YQ-1起泡體積最小。圖2為起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫半衰期的影響曲線，從圖2可以看出：泡沫半衰期隨著起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)是先增大，后趨于平緩，而后減少，半衰期最高可達(dá)200min，其中TFP-1泡沫半衰期最長(zhǎng)，F(xiàn)YQ-1泡沫半衰期最短。圖3為起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫綜合值的影響曲線，TFP-1的起泡性能最好，起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．5%的時(shí)，泡沫綜合值達(dá)到最大，因此，選用TFP-1型起泡劑。

圖1　起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)起泡體積的影響

圖2　起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫半衰期的影響

圖3　起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫綜合值的影響

2．2 穩(wěn)泡劑篩選與評(píng)價(jià)

為了保證泡沫具有較好的穩(wěn)定性，需在泡沫體系中加入穩(wěn)泡劑，聚合物是目前最常用的穩(wěn)泡劑［4］，因此，在TFP-1起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．5%和油藏溫度、礦化度條件下，采用Waring Blender對(duì)1630、正力Ⅱ型、梳形和LF-1 4種聚合物的穩(wěn)泡性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

圖4為聚合物對(duì)起泡體積的影響曲線。由圖4可以看出：不同類型泡沫的起泡體積隨著聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而減小，說(shuō)明聚合物對(duì)起泡劑的起泡體積有不利影響。圖5為聚合物對(duì)泡沫半衰期的影響曲線。由圖5可以看出：泡沫的半衰期隨著聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大有顯著增大，說(shuō)明聚合物溶液有較好的穩(wěn)泡作用，其中1630型聚合物對(duì)泡沫半衰期延長(zhǎng)期最大。圖6為聚合物對(duì)泡沫綜合值的影響曲線。由圖6可以看出：1630型聚合物對(duì)泡沫綜合值提升最大，穩(wěn)泡性能最佳，聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)0．1%～0．3%時(shí)泡沫綜合值提升最好，故選用1630型聚合物作為穩(wěn)泡劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%～0．3%。最終確定氮?dú)馀菽w系配方為0．5%TFP-1型起泡劑＋（0．1%～0．3%）1630型聚合物＋氮?dú)狻?/p>

圖4　聚合物對(duì)起泡體積的影響

圖5　聚合物對(duì)泡沫半衰期的影響

圖6　聚合物對(duì)泡沫綜合值的影響

3　施工工藝參數(shù)優(yōu)化

3．1 氣液比的優(yōu)化

不同的氣液比條件下，生成的泡沫存在一定的區(qū)別。試驗(yàn)采用不同氣液比向填砂巖心中注入泡沫（0．3%聚合物＋0．5%起泡劑＋N2同時(shí)注入），通過(guò)阻力因子評(píng)價(jià)不同氣液比對(duì)泡沫封堵性能的影響。如圖7。

圖7　氣液比對(duì)泡沫阻力因子的影響

由圖7可以看出，泡沫阻力因子隨著氣液比先增大后減小，氣液比為1．5∶1時(shí)，阻力因子最大。當(dāng)氣液比較高時(shí)，產(chǎn)生的氣泡較大，泡沫不穩(wěn)定；當(dāng)氣液比較低時(shí)，形成氣泡體積小，通過(guò)地層孔隙時(shí)阻力小，氣液比過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響泡沫的封堵性能，因此，存在一個(gè)最佳氣液比，當(dāng)氣液比為1．5∶1時(shí)，形成的泡沫穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)地層封堵效果好，因此現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)氣液比選為（1～2）∶1。

3．2 起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)化

利用填砂管驅(qū)替試驗(yàn)對(duì)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的TFP-1型起泡劑的泡沫封堵性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，氣液比為1．5∶1。由圖8可以看出，起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．5%時(shí)，阻力因子已達(dá)到最大值，再增加起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)阻力因子貢獻(xiàn)不大，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)選為0．5%。

圖8　起泡劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)泡沫阻力因子的影響

4　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果分析

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用氮?dú)馀菽种七吽胧?井次，階段增油1053．9t，降水5697m3，其中4口井持續(xù)有效，氮?dú)馀菽种七吽胧┙邓鲇托Ч@著。

表1　氮?dú)馀菽诌吽胧┬Чy(tǒng)計(jì)

5　結(jié)論

1） 通過(guò)試驗(yàn)優(yōu)選出起泡劑TFP-1和穩(wěn)泡劑1630型聚合物，其最佳使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0．5% 和0．1%～0．3%，確定氮?dú)馀菽w系配方為0．5%TFP-1＋（0．1%～0．3%）1630型聚合物＋氮?dú)狻?/p>

2） 聚合物對(duì)起泡劑的起泡體積有不利影響，但對(duì)泡沫的半衰期有著較大的增益作用，泡沫綜合值顯著提高。

3） 礦場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氮?dú)馀菽种七吽胧┖笥途债a(chǎn)液、動(dòng)液面明顯下降，說(shuō)明氮?dú)馀菽瓕?duì)邊水型稀油藏有較好堵水效果。

［1］ 翟永明．樂(lè)安稠油油藏水平井堵水調(diào)剖技術(shù)研究應(yīng)用［J］．石油工程與地質(zhì)，2008（6）：72-74．

［2］ 周玉衡，喻高明，周勇，等．氮?dú)怛?qū)機(jī)理及應(yīng)用［J］．內(nèi)蒙古石油化工，2007（6）：101-102．

［3］ 廖廣志，李立眾．常規(guī)泡沫驅(qū)油技術(shù)［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1999．

［4］ 樊澤霞，李玉英，丁長(zhǎng)燦，等．聚合物對(duì)泡沫穩(wěn)定性的影響研究［J］．特種油氣藏，2013（6）：102-104．

Research on Thin Oil Reservoir of Nitrogen Foam Inhibiting Edge Water Technology

HU Peng1，PENG Hangbing1，TIAN Hongyan1，TUMan1，YAN Baomei1，DONG Xingwen1，ZHANG Longguo2
（1．The First Oil Production Plant，Henan Oilfield Company，Tongbai 474780，China；2．School of Oil&Natural Gas Engineering，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China）

The thin oil reservoir blocks in Henan oilfield，such as Zhangdian Baiqiu and Xia-er-men areas，with the edge water advancing causing the problem of water cut rising rapidly and fast pro-duction decline．Thin oil reservoir of nitrogen foam inhibiting edge water technology research was carried out，including foaming agent selection and evaluation，stable foam agent selection and eval-uation，nitrogen foam reservoir adaptability research，construction process parameters optimization research．The technology of thin oil reservoir of nitrogen foam inhibiting edge water was formed，which can slow down the edge water immersion and achieve the purpose of well water rate drop-ping and oil production increasing at the same time．

the thin reservoir；nitrogen bubble；edge water；foaming agent

TE935

B

10．3969／j．issn．1001-3842．2015．08．022

1001－3482（2015）08－0090－03

①2015－02－25

胡鵬（1972-），男，湖北鄖西人，工程師，2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事油田開發(fā)工作，Email：151730377＠qq．com。