延長油田L(fēng)井區(qū)空氣泡沫驅(qū)效果評價

康園園，宿永鵬

(1.延安大學(xué)石油工程與環(huán)境工程學(xué)院，陜西延安716000；2.中國石油集團(tuán)油田技術(shù)服務(wù)有限公司，北京100027)

現(xiàn)今，大多數(shù)的油田都早已到了注水開發(fā)的后期，水驅(qū)采收率已經(jīng)達(dá)到了極限。但由于油藏原因或技術(shù)原因，造成了地層中大部分的原油未能被開采出來[1，2]。通過前兩次技術(shù)開發(fā)以后，最后得到的采收率通常只有原始儲量的20%～40%。因此，三次采油在剩余油的開采上則顯得尤為重要[3，4]。

空氣泡沫驅(qū)油技術(shù)是三次采油的重要手段。該技術(shù)所用材料成本低，而且來源廣，安全無污染，能夠通過注入空氣和泡沫液對地層進(jìn)行封堵和調(diào)剖，提高產(chǎn)量[5，6]，氣泡沫驅(qū)油對于提高采收率取得了十分顯著的效果。勝利油田空氣泡沫驅(qū)油的成功為國內(nèi)油田解決剩余油問題提供了思路[7]。

L井區(qū)注水后地層能量較低，產(chǎn)量下降速度迅速，經(jīng)過多次常規(guī)注采調(diào)控和井網(wǎng)部署調(diào)整，采出效果仍然不夠理想，剩余油開采難度高。空氣泡沫驅(qū)中的空氣相比水而言易于注入特低滲透儲層中，而且利用氣體的重力分異作用可以動用水洗程度低的油層部位。同時泡沫的存在又可以封堵高滲透層和裂縫，起到很好的調(diào)剖作用，從而實(shí)現(xiàn)增油控水[8，9]。綜合以上考慮，研究區(qū)選擇水驅(qū)后采用空氣泡沫驅(qū)并于2017年11月開始空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)。

本文擬通過對比空氣泡沫驅(qū)前后的產(chǎn)液量、產(chǎn)油量以及含水率等參數(shù)，論述延長油田低滲透油藏實(shí)施空氣泡沫驅(qū)的礦場實(shí)踐效果，為同類油藏應(yīng)用該技術(shù)提供指導(dǎo)。

1 基本概況

研究區(qū)的構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地一級構(gòu)造單元陜北斜坡的中南部，內(nèi)部為簡單的鼻狀構(gòu)造，方向?yàn)榻鼥|西向。本區(qū)主要含油層位為統(tǒng)延長組長4+5、長6油層組。該地區(qū)的孔隙度最大值為13.6%，最小值為1.3%，平均值為8.75%；滲透率最大值為6.2×10-3μm2，最小值為0.005×10-3μm2，平均值為0.51×10-3μm2。該區(qū)天然裂縫發(fā)育，其方向在NE60°～80°之間。

L井區(qū)自2006年1月開始投入生產(chǎn)，在開發(fā)初期充分利用天然能量，由于地層能量的虧空，產(chǎn)量急劇下降。2012年6月開始轉(zhuǎn)為注水開發(fā)，將其中8口采油井進(jìn)行轉(zhuǎn)注。截止到2018年5月，油井共開井56口，水井共8口。

通過對L井區(qū)注水效果進(jìn)行評價可知，僅有40%左右的油井注水效果明顯，10%油井暴性水淹，其余油井見效不明顯，但其產(chǎn)量遞減率不同程度地變緩，因此需要尋求其他技術(shù)來提高產(chǎn)量，降低暴性水淹井的含水率。研究區(qū)天然裂縫發(fā)育，暴性水淹井多數(shù)由裂縫存在引起，同時水驅(qū)后的波及系數(shù)低，而且有些注水井注水壓力高，注水困難。

2 空氣泡沫驅(qū)效果評價

目前L井區(qū)現(xiàn)場有配注間2間，注入井共有5口，采油井35口，建成投運(yùn)以后當(dāng)月主要進(jìn)行的是注泡沫液。12月以后泡沫液與清水按照1∶3.5的比例進(jìn)行交替注入，1月15日至27日一直注清水，28日以后按照5天注空氣間隔2天注泡沫液進(jìn)行注入，空氣的日注入量是4～5 m3，泡沫液單井日注入量是6 m3，后來空氣日注入量提高至11 m3，泡沫液單井日注入量提高至9 m3。一直到2018年5月底，井區(qū)共累積注水29124 m3，共累積注入空氣2767 m3，共累積注入泡沫液1832.7 m3，累積注入氣液比為1.33∶1，因?yàn)榍捌谑桥菽号c清水交替注入，未注入空氣，所以與計劃氣液比3.2∶1差距較大。2018年4月月注入空氣1428.26 m3，月注入泡沫液363.25 m3，月注入氣液比為3.93∶1。

從試驗(yàn)前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比可知，全區(qū)受益采油井共28口，產(chǎn)液含水下降，產(chǎn)油稍有上升，有一定效果，其中4口油井的含水急劇下降，6口采油井的含水有小幅下降。受益油井中有19口產(chǎn)油都有小幅度上升，占受益井總數(shù)的67.8%，其中月增油2.5 t以上井2口，月增油2～2.5 t井4口，月增油1～2 t井5口。

2.1 典型井組分析

(1)L7-1井組分析

L7-1處于研究區(qū)的東北方向，該井在長6油層射孔，射孔厚度9.5 m。生產(chǎn)層位于長612層。在2012年6月29日開始轉(zhuǎn)為注水井，因周圍只有這一口注水井，所以在2017年11月1日將其改為空氣泡沫注入井，截止到2018年5月，累積注水5105.1 m3，累積注入空氣360.39 m3，累積注入泡沫液267.97 m3，日注空氣9.96 m3，日注泡沫液8.01 m3，空氣與泡沫液按照時間比例3∶1交替注入，累積氣液比1.34∶1。

L7-1井組共有受益油井5口，分別為L7-2、L7-3、L7-4、L7-6、L7-7。其中采油井L7-2井與注水井L7-1井之間存在裂縫，L7-1井從2012年7月開始注水，L7-2井于2007年1月份開始生產(chǎn)后，含水較為穩(wěn)定，在40%～62.9%，平均含水率為45.7%，后于2008年1月份關(guān)井，于2013年12月重新開井生產(chǎn)，一開井立刻水淹，含水100%，目前含水已經(jīng)由100%下降到了15%。同樣L7-6井含水已經(jīng)由100%下降到了10%，其由于暴性水淹，已關(guān)井3個月，且裂縫的存在造成水淹；L7-3井之前由于注水井的強(qiáng)注溝通了優(yōu)勢通道導(dǎo)致含水上升快，空氣泡沫驅(qū)后含水已經(jīng)由80%下降到了17%。分析認(rèn)為，泡沫液在地層中形成泡沫，以非連續(xù)相通過介質(zhì)孔隙，由于裂縫阻力最小，空氣泡沫優(yōu)先進(jìn)入裂縫，隨著注入量的增加，空氣泡沫的視黏度增大，其流動阻力增加，在賈敏效應(yīng)的作用下，實(shí)現(xiàn)對裂縫的封堵[10,11]。因此L7-2井與L7-6井的含水率從100%急劇降低。同樣泡沫進(jìn)入并封堵L7-3井和L7-1井之間的優(yōu)勢通道后，其含水率也迅速降低至17%。在驅(qū)替壓力的作用下泡沫進(jìn)入到更小的孔隙中，通過泡沫對孔隙壁面上油膜的擠壓、剪切、攜帶作用，使油膜變薄、分散，最終被泡沫擠走，擴(kuò)大了其波及系數(shù)。由于起泡劑也是表面活性劑，降低了油水界面張力，通過油的乳化和捕集作用，可有效地驅(qū)替盲端剩余油，提高驅(qū)油效率[12，13]。因此L7-4、L7-7、L7-3井產(chǎn)油都有小幅度上升(表1)。

總的來看，控水效果非常明顯，油井產(chǎn)量增幅不大。

表1 L7-1受益井組試驗(yàn)前后生產(chǎn)對比表

(2)L7-10井組動態(tài)分析

注入井L7-10于2012年6月29日轉(zhuǎn)注注水，從2017年11月1日開始改為空氣泡沫注入井，截止2018年5月底，累積注水4662.38 m3，累積注入空氣348.68 m3，累積注入泡沫液285.53 m3，日注空氣10.14 m3，日注泡沫液8.63 m3，空氣與泡沫液按照時間比例3∶1交替注入，累積氣液比1.22∶1。

L7-10井周圍有7口采油井，其中共有受益油井4口，分別為L7-11、L7-12、L7-13、L7-14。目前井組日產(chǎn)液1.69 m3，日產(chǎn)油1.45 m3，綜合含水14.69%，2018年5月份月產(chǎn)液41.23 m3，月產(chǎn)油32.45 m3，月注入287.54 m3，月注采比6.97。

由表2知，L7-11、L7-12、L7-13井產(chǎn)油量均有不同程度的增加。L7-12、L7-13井的含水率有小幅降低。L7-14井在空氣泡沫驅(qū)之前由于暴性水淹處于關(guān)井狀態(tài)，試驗(yàn)后含水已經(jīng)由100%下降到了15.6%。

分析原因認(rèn)為，L7-14井與L7-10井之間存在天然裂縫，注水后注入水沿著裂縫滲透，導(dǎo)致L7-14井暴性水淹。采用空氣泡沫驅(qū)后，泡沫封堵裂縫通道，迫使注入流體沿著滲透性差的通道流動，因此L7-14井含水由100%降低至15.6%。其他井如L7-11、L7-12、L7-13井的日產(chǎn)油量小幅上升，分析認(rèn)為空氣中的氧與原油發(fā)生氧化作用生成二氧化碳和氮?dú)獾?，這些氣體溶于原油使得原油體積膨脹，驅(qū)替水洗程度較低部位的原油[14，15]。

表2 L7-10受益井組試驗(yàn)前后生產(chǎn)對比表

另外3口井(L7-15、L7-18和L7-20)沒有見效，這三口井在注水期間就為不受效井，通過對比柵狀圖可知，這3口井的生產(chǎn)層位是長62，均為只采不注，因此建議對注入井L7-10進(jìn)行補(bǔ)孔，完善其注采關(guān)系。

由上述分析可知，空氣泡沫驅(qū)對于該研究區(qū)而言已經(jīng)開始見效，但由于目前見效時間還較短，還需進(jìn)一步觀察。

3 結(jié)論

(1)空氣泡沫驅(qū)的乳化、捕集作用以及降低油水界面張力，提高了驅(qū)油效率，全區(qū)采油量有小幅度上升的井?dāng)?shù)占受益井總數(shù)的67.8%，其中月增油2.5 t以上井2口，月增油2～2.5 t井4口，月增油1～2 t井5口，空氣泡沫驅(qū)的增油初見成效。

(2)空氣泡沫驅(qū)的泡沫封堵裂縫通道，4口油井的含水急劇下降，6口采油井的含水有小幅下降，空氣泡沫驅(qū)的堵水效果明顯。