沈625注空氣研究

摘 要：沈625潛山為雙重介質(zhì)屬性的裂縫型塊狀碳酸鹽巖油藏，在開發(fā)過程中，由于裂縫和基質(zhì)系統(tǒng)儲滲能力差異，兩系統(tǒng)間動用程度相差大。通過對注空氣開發(fā)方式的研究及對先導(dǎo)試驗效果的評價，認(rèn)為該方式能有效改善沈625潛山油藏開發(fā)效果，提高最終采收率。

關(guān)鍵詞：碳酸鹽巖;注空氣;含水率

1、概況

沈625潛山主要開發(fā)目的層為中上元古界碳酸鹽巖，屬于典型的雙重介質(zhì)油藏。經(jīng)過多年注水開發(fā)，油藏目前面臨著含水上升快、儲量動用不均、采收率低等一系列問題。為改善開發(fā)效果，進行了注空氣提高采收率研究，并開展了先導(dǎo)試驗。

2、空氣驅(qū)機理

對于注水油藏來說，注空氣提高采收率具有更多優(yōu)勢，碳酸鹽巖潛山油藏空氣驅(qū)與水驅(qū)相比，一方面可以增大波及體積，另一方面可以提高驅(qū)油效率，歸納起來主要有以下四種機理：一是重力泄油的驅(qū)替作用和氣體超覆增壓驅(qū)動。二是氣體對大小孔隙和裂縫同時驅(qū)替作用。三是低溫氧化反應(yīng)的熱效應(yīng)作用。四是二氧化碳的溶脹效應(yīng)、抽提作用、酸化作用等。數(shù)模結(jié)果表明，與水驅(qū)相比，氮氣驅(qū)驅(qū)油效率可提高5.8%，空氣驅(qū)油效率提高23.8%，比氮氣驅(qū)提高18%;物模結(jié)果表明，氮氣驅(qū)、熱效應(yīng)與混合氣驅(qū)對驅(qū)油效率的貢獻絕對值約為43%、16.6%和2.7%。

3、先導(dǎo)試驗效果評價

2012年5月，沈陽油田在沈253-18-24井組開展氮氣驅(qū)先導(dǎo)試驗，在此成功的基礎(chǔ)上，2012年10月開始在沈625潛山的沈625-12-26井組開展以注空氣驅(qū)為主、氮氣作為前沿段塞的空氣驅(qū)先導(dǎo)試驗。2013年，在沈625-12-26井組空氣驅(qū)成功的基礎(chǔ)上，空氣驅(qū)試驗擴大到沈625潛山的d2斷塊，開展注氣井井型、井網(wǎng)、注氣部位、注氣參數(shù)等試驗，取得了成功。2014年進一步擴大注空氣驅(qū)油試驗內(nèi)涵，編制了《沈625潛山空氣驅(qū)初步方案》、《靜北潛山空氣驅(qū)初步方案》，并在以上兩個油藏全面開展了空氣驅(qū)現(xiàn)場試驗。

1、潛山油藏氮氣驅(qū)試驗效果分析

優(yōu)先選擇與沈625潛山地質(zhì)條件相似沈253潛山開展注氮氣驅(qū)現(xiàn)場試驗。沈253-18-24井組位于沈253潛山東部，該井周圍有5口油井，主要受效井為沈253-20-22。沈253-18-24井于2012年5月25日開始采用氮氣車組井口注氣，共經(jīng)歷了四輪，井組累注氣2390880m3，累增油1916.4t。

經(jīng)濟評價顯示，按照氮氣單方成本2.03元、空氣單方成本0.74元計算，該井組注氣費用為473.7萬元，凈利潤為198.6萬元，投入產(chǎn)出比1：0.42。試驗證明，潛山氮氣驅(qū)增油效果明顯，但成本較高

2、潛山油藏空氣驅(qū)試驗效果分析

在沈253-18-24注氮氣驅(qū)成功的基礎(chǔ)上，進一步開展注空氣驅(qū)先導(dǎo)試驗。沈625-12-26井組2012年10月開始采用空氣壓縮車組井口注空氣，采油井沈625-12-28井日產(chǎn)油由1.9t/d上升到18.8t/d，含水由93.3%下降到27.7%，井組累注氣204.6793×104m3，累增油4946t，氣增油比為414。

經(jīng)濟評價顯示，按照氮氣單方成本2.03元、空氣單方成本0.74元計算，該井組注氣費用為261.0萬元，凈利潤為1476.4萬元，投入產(chǎn)出比1：5.7。試驗證明，潛山空氣驅(qū)增油效果明顯，成本低廉。

截止2014年10月，在沈625潛山的d2斷塊已實施空氣驅(qū)5個井組（6口注氣井），共有12口油井見到明顯增油效果，日產(chǎn)油由113.3t/d上升到目前的151.6t/d，綜合含水由75.0%下降到64.2%，井組油井見效比例64.2%，累增油21692t，氣增油比為1050：1。

3、水驅(qū)后轉(zhuǎn)空氣驅(qū)方式可行性分析

前期注空氣試驗效果表明，注空氣井組見效后，油井表現(xiàn)為含水持續(xù)下降，注氣可有效降低油井含水。沈625潛山6口注空氣見效井的平均含水下降了31.0%，最明顯的沈625-12-28井含水由93.3%下降到了27.7%，下降了65.6個百分點。

分析認(rèn)為，注氣過程中注入氣體在儲層內(nèi)與水驅(qū)替的部位不同（路徑有差異），注氣驅(qū)替了注水未動用的微裂縫和基質(zhì)中的原油是油井含水下降的主要原因。實踐表明，注水開發(fā)時，水驅(qū)替的主要是大的裂縫通道，最終形成人工底水。注氣開發(fā)時，氣除了驅(qū)替大的裂縫通道外，最主要的是動用了微小裂縫及基質(zhì)孔隙中的剩余油。

4、水驅(qū)后轉(zhuǎn)空氣驅(qū)井網(wǎng)可行性分析

沈625潛山注水井劃分了15個關(guān)聯(lián)井組，空氣驅(qū)井網(wǎng)與水驅(qū)井網(wǎng)相同。目前已開展空氣驅(qū)8個井組（注氣井10口），試驗證明可利用現(xiàn)有井網(wǎng)直接開展空氣驅(qū)。從主要見效井組井距及見效狀況來看，見效前的累注氣時間、累注氣量以及見效高峰期的油井含水下降幅度均與注采井距無明顯關(guān)系，現(xiàn)有井網(wǎng)井距條件適合空氣驅(qū)。開展不同部位注氣試驗，潛山油藏縱向上不同部位注氣均能見到注氣增油效果，高注低采見效更快。所有注氣井組見效方向與注水主要見效方向基本一致。注氣受效油井為注水期間受效油井。注水受效方位為儲層裂縫發(fā)育主方位，注氣期間氣體仍然沿主裂縫方位運移。由此可見，注水井可直接轉(zhuǎn)注氣。在試驗過程中，現(xiàn)有井網(wǎng)、井距條件下，加強氣體監(jiān)測，油井每天含氧量監(jiān)測3次，氣體樣品組分全分析，3天一次。目前為止，空氣驅(qū)過程中未監(jiān)測到尾氣氧含量超標(biāo)、未見氣竄發(fā)生，現(xiàn)有井距條件下可直接轉(zhuǎn)注氣。

5、合理注入方式試驗研究

針對裂縫性潛山易竄的問題，分別針對沈253-18-24井組、沈625-H15井組、沈625-12-30井組、沈625-12-24井組開展了注氣方式優(yōu)化試驗，試驗結(jié)果表明：

（1）氣水交替注入試驗中油井含水持續(xù)下降;氣水交替注入時，油井含水不斷上升。

（2）異步注采試驗中停注后初期效果較好，但增油效果難以持續(xù)。

（3）輪替注空氣時，油井見效特征不明顯，增油效果不佳。

（4）連續(xù)注空氣時，見效油井含水持續(xù)下降，產(chǎn)油量大幅上升。

（5）從不同注氣方式的空氣油比來看，連續(xù)注空氣具有明顯的優(yōu)勢

4結(jié)論

1、空氣驅(qū)適合裂縫型潛山油藏。潛山油藏埋藏，地層溫度高、壓力大，具有適合開展空氣驅(qū)的有利條件。

2、空氣驅(qū)注采井網(wǎng)限制少。注水開發(fā)必須明確井網(wǎng)、井距、井別，而非烴類氣驅(qū)對此幾乎沒有更多的限制。

3、注空氣部位選擇空間大。在油藏頂部、腰部、底部均可以注氣。

4、機理作用多。注氣與注水相比，波及體積更大，驅(qū)油效率更高。同時，還具有重力分異、降低原油粘度、密度和界面張力等多重作用。

5、水驅(qū)和非烴類氣驅(qū)可共容?，F(xiàn)場試驗結(jié)果表明，由于注水和注氣驅(qū)替路徑不同，兩種方式可以共容，水驅(qū)油藏可以直接轉(zhuǎn)空氣驅(qū)。

參考文獻：

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作者簡介：

蓋志剛（1984-），男，遼河油田勘探開發(fā)研究院工程師，目前從事石油地質(zhì)開發(fā)工作。