潛山油藏氮氣氣驅(qū)技術(shù)應(yīng)用

林健(遼河油田興隆臺采油廠工藝研究所， 遼寧 盤錦 124010)

潛山油藏氮氣氣驅(qū)技術(shù)應(yīng)用

林健(遼河油田興隆臺采油廠工藝研究所， 遼寧 盤錦 124010)

興古潛山油藏為典型塊狀裂縫性潛山油藏,主要儲集空間類型為構(gòu)造縫和破碎粒間孔，對于這類油藏,傳統(tǒng)的衰竭式開采過后,基巖中將殘余大量的原油; 水驅(qū)可以降低部分殘余油量,但油井見水快、含水率上升快,易發(fā)生水竄或暴性水淹現(xiàn)象。氮氣氣驅(qū)不僅可以維持地層壓力，注入地層的氣體通過重力排驅(qū)、毛管驅(qū)動、彌散/擴散、壓力驅(qū)動等作用,實現(xiàn)裂縫與基巖之間的交叉流和質(zhì)量傳遞,達到開采大量殘留在基巖中的原油的目的。通過優(yōu)化注氣部位、方式、空間配置關(guān)系等，形成一套適合深層巨厚潛山注氣設(shè)計方法，實現(xiàn)氣驅(qū)高效開發(fā)。

裂縫性潛山油藏;氮氣氣驅(qū);優(yōu)化注氣方案

1 引言

(1)油藏基本特征 興隆臺潛山構(gòu)造上位于遼河坳陷西部凹陷中段，構(gòu)造面積91km2。興古7塊位于興古潛山主體部位，含油面積7.72平方公里，原油地質(zhì)儲量3537×104t。油藏埋深2335～4670米，含油幅度2300米，油藏為平面上滿塊、縱向上整體含油。興隆臺太古界潛山由變質(zhì)巖及侵入巖兩大類巖石組成，油藏類型為裂縫型塊狀底水油藏。

(2)油藏開發(fā)現(xiàn)狀及存在問題 截止2014年，區(qū)塊日產(chǎn)油1046噸，日產(chǎn)水81.5方，日產(chǎn)氣24.4萬方，累產(chǎn)油376.8萬噸，累產(chǎn)氣9.61萬方，采油速度1.21%，采出程度10.7%。

目前油藏開發(fā)主要有三大問題：①油藏天然能量不足、壓力持續(xù)下降。②底水錐進較快，部分出水井產(chǎn)量下降快。③注水開發(fā)的適應(yīng)性差。

(3)氮氣氣驅(qū)開采優(yōu)勢及特點 ①補能增壓，增加近井地帶地層能量，減緩底水錐進，增加彈性能。②壓力驅(qū)動作用，驅(qū)動微小裂縫剩余油，降低殘余油飽和度。③降低原油粘度和流動密度，微氣泡還有一定調(diào)剖作用。④重力排驅(qū)作用，原油從小裂縫驅(qū)替到大裂縫，在重力作用下形成連續(xù)油流[1]。

2 優(yōu)選注氣方案，形成較適宜的注氣工藝

興古7塊開展注氮氣氣驅(qū)開發(fā)，因此針對興隆臺潛山注氣井儲層埋藏深、運行壓力高，且主要分布在城區(qū)的特點，在注氣方案對以下幾個方面進行優(yōu)化。

(1)在影響井內(nèi)注氣管柱的眾多因素中，高速流動的氣體對管柱產(chǎn)生的沖蝕作用很值得關(guān)注。參照基本參數(shù)，分別計算了不同尺寸油管Φ73mm(27/8″)、Φ89mm(31/2″)在不同井口注氣壓力下的最大安全注氣量，均滿足安全注氣要求，但考慮油藏吸收條件較好可能存在配注量調(diào)高的需求及便于測試的需求，因此設(shè)計采用89mm油管進行注氣。

(2)扣型與材質(zhì)優(yōu)選 試驗結(jié)果：L80-3Cr的油管腐蝕速率比常規(guī)N80油管慢1.27倍，防腐效果較好；考慮注氣管柱不進入油層，為無水環(huán)境，經(jīng)寶鋼建議目前3Cr材質(zhì)可滿足現(xiàn)場需求，應(yīng)高壓注氣需求，油管螺紋設(shè)計采用BGT2氣密封螺紋扣。因此，結(jié)合現(xiàn)場注入氮氣的純度(95%以上)，考慮到井底油管的氧腐蝕問題，推薦采用L80-3Cr油管[4]。

(3)油管強度校核 根據(jù)封隔器坐封位置及油管下入深度，綜合考慮主要受力因素對管柱的影響，據(jù)目前現(xiàn)場試驗情況，采用Φ88.9mmL80-3CrBGT2氣密封螺紋油管。

3 應(yīng)用效果

通過一年多的注氮氣氣驅(qū)試驗，在提高興古7塊整體開發(fā)效果，穩(wěn)定區(qū)塊產(chǎn)量上，取得了較好的效果，實現(xiàn)了“兩增兩降一控制”

(1)兩增：注氣井組周邊9口生產(chǎn)井初步見效，日產(chǎn)油由注氣前的485噸上升到高峰期的560噸，平均油壓由4.2MPa上升到5.4MPa。

(2)兩降：區(qū)塊遞減幅度減緩，月遞減幅度由注氣前22.5噸/月下降到2015年16噸/月。

地層壓力降幅有所減緩，月壓降由注氣前的0.22MPa/月下降到目前0.1MPa/月。

(3)一控制：底水錐進井數(shù)有所控制。實施興古7塊非烴類氣驅(qū)以前，潛山每年都有新增油井見水，嚴重影響潛山穩(wěn)產(chǎn)。從2014年3月開始啟動興古7塊潛山非烴類氣驅(qū)試驗以來，沒有新增一口見水油井，潛山底水錐進速度得到有效控制。

4 結(jié)論和認識

①興古7塊注氣開發(fā)提高采收率技術(shù)是減緩潛山遞減的有效方法，利用氮氣壓縮系數(shù)大、彈性能量大、黏度低的特點，可有效補充地層能量，驅(qū)替剩余油，改善油藏開發(fā)效果。②注入速度也是影響注采效果和氣竄的關(guān)鍵因素之一，建議根據(jù)地層平均壓力、日產(chǎn)油量、采出程度和氣油比等指標對注氣速度方案進行評價。③儲層中裂縫發(fā)育方向和發(fā)育程度嚴重影響注入氣流動路徑、波及范圍、突破動態(tài)以及產(chǎn)油動態(tài)。針對這一問題，為防止氣體通過主裂縫發(fā)生氣竄，應(yīng)開展混相驅(qū)適應(yīng)性分析和試驗。④潛山注氣工作的有效開展，對進一步深化潛山油藏開發(fā)規(guī)律認識，為潛山二次高效開發(fā)提供主要技術(shù)支持，為深層潛山百萬噸級規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)和遼河油田千萬噸級規(guī)模穩(wěn)產(chǎn)提供技術(shù)保障。

[1]左青山，溫鴻濱，蘆維國，王杰.斷塊油田不同方式注氮氣的研究與實踐[J].鉆采工藝，2007,(09).

[2]丁楊海，楊智勇，李云峰，文賢利.氮氣、水交替非混相驅(qū)油機理及室內(nèi)試驗研究[J].遼寧化工，2010,(12).

[3]于廣剛.注氮氣技術(shù)在小洼油田的應(yīng)用及前景[J].石油化工應(yīng)用，2011,(10).

[4]婁兆彬,楊朝光,王志鵬,曾賢輝.中原油田高壓低滲油藏注氮氣效果及其分析[J].西部探礦工程，2015,(2).

林健(1985- )，男，2011年6月畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)油藏工程專業(yè)，碩士研究生學(xué)歷，目前工作在遼河油田興隆臺采油廠工藝研究所，采油氣工程崗位，主要研究方向壓裂、注氣。