稀油空氣壓水錐技術(shù)研究與現(xiàn)場試驗(yàn)

李峻宇

摘要：曙古32油藏經(jīng)過多年開發(fā)，油藏邊部油水界面已接近油藏頂部，油水界面上升加快，采油井普遍高含水。研究并實(shí)施空氣壓水錐技術(shù)，實(shí)現(xiàn)壓水錐和空氣驅(qū)，有效改善了井組生產(chǎn)效果，為曙古潛山油藏開發(fā)提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：稀油；空氣壓水錐技術(shù)；曙古32

前言

空氣助排技術(shù)自2008-2011年在曙光油田進(jìn)行前期試驗(yàn)，取得較好的措施效果，2012年實(shí)行現(xiàn)場試驗(yàn)與室內(nèi)研究相結(jié)合，在擴(kuò)大現(xiàn)場試驗(yàn)規(guī)模的同時，開展技術(shù)理論研究，截止目前，在稠油區(qū)塊累計實(shí)施空氣助排194井次，取得較好的措施效果，技術(shù)原理、安全防控手段基本完善，技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。

1 空氣壓水錐技術(shù)實(shí)施背景

1 .1油藏概況

曙古32潛山油藏位于遼河斷陷盆地西斜坡中段，是一個儲層結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的油藏，具有縫、洞、孔多重介質(zhì)，巖性多樣且呈條帶狀分布，平面上縱向上非均質(zhì)性受巖性控制明顯。

1.2 存在問題

（1）采出程度高

曙古32潛山自1981年投入開發(fā)以來可采儲量采出程度高達(dá)到標(biāo)定采收率91.4%，可進(jìn)行調(diào)整的余地較小。

（2）油水界面上升快，低構(gòu)造部位油水界面已接近油藏頂部

隨著油藏采出程度的提高，油水界面上升加快，曙古32油藏經(jīng)過多年開發(fā)，油藏邊部油水界面已接近油藏頂部。采油井普遍高含水，目前區(qū)塊綜合含水87.47%。

（3）剩余油層厚度小，滲透性差

目前曙古32油藏只有4口井有剩余油層，平均剩余油層18m，其中除曙古32-10外，其余油井均為高含水井，并且剩余油層滲透性較差，增油前景不容樂觀。

（4）油藏壓力逐漸降低，穩(wěn)產(chǎn)難度較大

目前曙古32油藏地層壓力為15.4Mpa，對比原始壓力下降1.4 Mpa，現(xiàn)有工藝地質(zhì)技術(shù)保持油藏穩(wěn)產(chǎn)難度增大。

1.3 區(qū)塊挖潛空間

曙古潛山開發(fā)主要依靠底水能量，隨著采出程度的提高，油水界面上移，逐漸接近油層頂部，造成油井高含水，這就導(dǎo)致潛山構(gòu)造上部有油采不出，與此同時，底水錐進(jìn)過程中，油井開采造成井底壓力不平衡，形成多個小水錐，錐間帶存在一定的剩余油，通過空氣壓水錐技術(shù)，能夠有效緩解底水錐進(jìn)，降低油水界面，提高油井產(chǎn)能。

2 空氣壓水錐技術(shù)

2.1技術(shù)原理

在含油氣構(gòu)造頂部注入空氣，利用重力分異作用保持或部分保持油藏壓力，有利于減緩底水錐進(jìn)，降低油水界面，采出上部構(gòu)造中剩余油，同時空氣與原油接觸后，由于溶解、擴(kuò)散作用，使空氣與原油間的界面張力低于油水界面或者空氣與水界面的張力，空氣較容易進(jìn)入較小的含油裂縫、孔隙之中，從而驅(qū)替殘留的剩余油。

2.1.1 依靠重力分異作用驅(qū)動裂縫孔隙中的剩余油

當(dāng)注入氣體包圍巖塊時，單一垂直裂縫中油氣界面的變化情況取決于毛管壓力、油氣比重以及流體運(yùn)動粘滯阻力之間的平衡關(guān)系。

由于氣油密度差比油水密度差要大的多，那么對于油顯裂縫而言，在注水和注空氣進(jìn)入相同裂縫的相對距離，即驅(qū)動相同高度油柱情況下，注氣所能進(jìn)入的最小裂縫寬度將會遠(yuǎn)小于水驅(qū)條件下所能進(jìn)入的最小裂縫寬度，也就是所注空氣增大了掃油面積。

曙古32潛山油藏儲集層巖石表現(xiàn)為親水特性，在水淹區(qū)內(nèi)，上述注空氣采油機(jī)理驅(qū)油效果可能是有限的，但是在那些未水淹或者注水未波及到的區(qū)域，這是一種很重要的驅(qū)替剩余油手段。

2.1.2 驅(qū)替出被束縛在特定裂縫中的剩余油

在水驅(qū)過程中，由于油水分異作用以及大型裂縫系統(tǒng)的影響，會導(dǎo)致與大型裂縫相連通的，傾向上的封閉的小裂縫中存在相當(dāng)數(shù)量的剩余油。油氣密度差會導(dǎo)致油氣分異作用，氣體會上浮進(jìn)入這樣的裂縫，從而驅(qū)替裂縫間的剩余油。

2.1.3注空氣改變液流方向，驅(qū)替裂縫通道中的剩余油

油藏從底水改為頂部注空氣，改變了滲流空間的壓力分布，可以疏通某些被阻塞的死油區(qū)和驅(qū)替裂縫面上的部分剩余油。

2.2技術(shù)實(shí)施條件

2.2.1 油井條件

（1）注入井處于曙古32油藏頂部，使注入氣體能夠迅速形成氣頂。

（2）裂縫發(fā)育好，保障氣體驅(qū)油效果的同時，使注入氣體壓力低于地層破裂壓力。

（3）井況相對完好，能夠空氣選層及后續(xù)化堵等工藝技術(shù)

（4）無明顯水竄或氣竄通道存在，降低措施風(fēng)險。

根據(jù)上述選井原則，選取曙古32-11井注空氣，進(jìn)行空氣壓水錐試驗(yàn)，初步設(shè)計注入量30萬標(biāo)方，依據(jù)現(xiàn)場壓力適當(dāng)調(diào)整。

2.2.2設(shè)備條件

（1）空氣壓縮機(jī)選擇：目前曙光油田所使用的空氣壓縮機(jī)主要有排量600Nm3/h，壓力25MPa、排量600Nm3/h，壓力15MPa、排量720Nm3/h，壓力15MPa、排量420Nm3/h，壓力25MPa、排量420Nm3/h，壓力40MPa5種類型，考慮曙古潛山油藏封閉較好、地層壓力較高，選擇使用排量420Nm3/h，壓力40MPa這種機(jī)型能夠符合現(xiàn)場要求。

（2）管線及井口選擇：井口選擇350井口，注氣管線采用抗壓35MPa高壓管線，并用地錨固定。

2 現(xiàn)場試驗(yàn)

2.1 曙古32-11井生產(chǎn)井史

1982.11投產(chǎn)，1986.03見水，至1994.7累產(chǎn)油量14.9339 ×104t累產(chǎn)水量3.9519×104t。1994.08化堵后生產(chǎn)井段 1416.4-1475.4，至1997.10再次化堵后生產(chǎn)井段1416.4-1453.8，目前生產(chǎn)井段1416.4-1425.68。至2013.09累產(chǎn)油量21.2245×104t累產(chǎn)水量15.5722×104t。

2.2 參數(shù)設(shè)計

采用封上注下施工工藝，利用Y211、Y341封隔器，封堵油層上部，向油層下部注入空氣，施工結(jié)束后實(shí)施化學(xué)堵水措施進(jìn)行封口，防止空氣外溢的同時，封堵底水進(jìn)入油層。

根據(jù)地層壓力、溫度進(jìn)行計算，初步設(shè)計量30×104Nm3，可補(bǔ)充地下虧空氣體積2300m3，預(yù)計波及體積可達(dá)到15000m3，根據(jù)現(xiàn)場施工壓力進(jìn)行調(diào)整，注入催化劑7t，防止爆炸事故發(fā)生，注入廣譜預(yù)膜減阻劑12t，防止空氣氣竄。

2.3 施工參數(shù)

該井2013年10月31日進(jìn)行試注，2.5小時壓力升高到28.6MPa，壓力高停注，經(jīng)分析，由于液氣滲透率不同，當(dāng)空氣進(jìn)入油藏后，壓力會有所下降，17時復(fù)注，壓力由11.2MPa升至28.6MPa后，壓力逐漸下降，至16.4MPa，期間曙古32-011井氣竄，關(guān)井，監(jiān)測氧氣含量為0，曙古32-011井套壓維持在4.0MPa，，12月16日停注，累計注入空氣49.6萬標(biāo)方。12月20日，實(shí)施化學(xué)堵水，燜井，封堵底水錐進(jìn)。

2.4 效果分析

曙古32-11井組共有油井6口，與措施前一個月平均日產(chǎn)計算，去除措施影響產(chǎn)量123.35噸，增產(chǎn)原油826.8噸，綜合含水下降6.3%，各井動液面均有所上升

3 認(rèn)識及結(jié)論

（1）在曙古32油藏實(shí)施空氣壓水錐技術(shù)，有效改善了井組生產(chǎn)效果，為曙古潛山油藏開發(fā)提供一定的借鑒意義。

（2）該項技術(shù)在現(xiàn)場實(shí)施過程中，通過技術(shù)手段有效的消除了安全隱患，使該項技術(shù)安全可控。

（3）通過本次試驗(yàn)，對曙古32-11井組連通性有了初步認(rèn)識，建議以曙古32-11井為基礎(chǔ)井點(diǎn)，連續(xù)注入空氣，實(shí)現(xiàn)壓水錐和空氣驅(qū)，改善井組生產(chǎn)效果。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所）