非均質(zhì)油藏注氣提高采收率技術(shù)研究

田富全 田云吉

非均質(zhì)油藏由于在儲(chǔ)油層不同位置的原油構(gòu)成及化學(xué)成分不同，在開(kāi)采采集上存在一定難度。注氣驅(qū)油開(kāi)采可有效提高開(kāi)采效率。《提高石油采收率技術(shù)》一書(shū)研究了國(guó)內(nèi)外不同技術(shù)開(kāi)發(fā)方式下的提高非均質(zhì)油藏注氣提高采收率技術(shù)的最新進(jìn)展、應(yīng)用以及現(xiàn)狀，展望了國(guó)內(nèi)提高非均質(zhì)油藏采收率相關(guān)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展。

很大部分油藏中的原油化學(xué)成分組成與物理特性較復(fù)雜，呈現(xiàn)在同一油藏中原油在濃度梯度和原油物性密度上的非均質(zhì)性。由于非均質(zhì)油藏的這一特性，使鉆井開(kāi)采難度增大，采集效率降低，在很大程度上增加了油氣的開(kāi)采成本。在非均質(zhì)油藏的開(kāi)采過(guò)程中，注氣開(kāi)發(fā)和注水開(kāi)發(fā)同屬二次采油方法，目的在于提高含油藏地層壓力，提高油田產(chǎn)能和采收率。而相較于注氣開(kāi)發(fā)而言，非均質(zhì)油藏田注水開(kāi)發(fā)中還存在一些問(wèn)題，例如注水壓力高，注水量小，補(bǔ)充地層能量困難;易受污染，滲透率進(jìn)一步降低;水質(zhì)要求高，注水成本高;產(chǎn)能低，采收率低;投入大，產(chǎn)出小，經(jīng)濟(jì)效益差等。對(duì)于非均勻程度較為嚴(yán)重油藏而言，注氣采集具有明顯的優(yōu)勢(shì)，注氣壓力較低，吸氣能力強(qiáng);注入氣體不會(huì)和地層中的地層水和巖石礦物，尤其是和粘土礦物發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)造成儲(chǔ)層傷害。注入的氣體在地層條件下易溶解在原油中，使原油粘度降低，有利于開(kāi)采。若在地層條件下能實(shí)現(xiàn)混相或者半混相，則能大大減小毛管力的不利影響，有利于提高驅(qū)油效率。這對(duì)孔隙孔道細(xì)小的低滲透油田十分有利。

在非均質(zhì)油藏開(kāi)采過(guò)程中使用注氣方式主要取決于油藏儲(chǔ)層性質(zhì)和氣源條件。對(duì)于大多數(shù)油藏，氣源的選擇余地是很有限。如果油層下部或附近有天然氣田或CO2氣田，對(duì)注氣開(kāi)發(fā)是很有利的。在有了一定氣源條件下，根據(jù)儲(chǔ)層性質(zhì)和氣體成分可確定適宜的注氣方式。儲(chǔ)層性質(zhì)主要指儲(chǔ)層構(gòu)造特征、埋藏深度、地層壓力、地層溫度、原油成分、混相條件等。由此可確定該儲(chǔ)層是否適宜注氣和以什么方式注氣。按地層中油氣接觸方式可分為混相驅(qū)和非混相驅(qū)。注入氣體種類(lèi)有：干氣、富氣、二氧化碳?xì)?、氮?dú)?、空氣等。注入方式上還可采用氣水混注的方式。因此，在非均質(zhì)油藏開(kāi)采過(guò)程中使用注氣方式需要緊密結(jié)合油藏的實(shí)際情況，采用合適的注氣方式，提高采集效率。

在非均質(zhì)油藏開(kāi)采過(guò)程中可注入CO2、空氣、氮?dú)獾榷喾N氣體。其中，CO2是在注氣開(kāi)采中使用較早、范圍較廣的氣體。CO2混相驅(qū)是一種較理想的氣驅(qū)方法，CO2易溶于原油，使原油粘度降低，混相壓力也較低。但CO2也存在氣驅(qū)的共同弱點(diǎn)，即易發(fā)生氣竄，發(fā)生氣竄是油田注氣開(kāi)發(fā)的巨大威脅。如果在注氣過(guò)程中氣粘度極低，在地層中很容易向前突進(jìn)，形成氣竄，很快在油井突破，氣體一旦突破油井氣油比會(huì)急劇上升，影響油井正常生產(chǎn)，使產(chǎn)能和采收率降低。經(jīng)過(guò)我國(guó)多年開(kāi)采實(shí)踐，注入氮?dú)庠隍?qū)油開(kāi)采方面具有良好的效果，同時(shí)氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，不易對(duì)管道造成腐蝕，相較于CO2而言具更好的經(jīng)濟(jì)效益。非均質(zhì)油藏開(kāi)采過(guò)程中，工作人員可以結(jié)合油藏的地理環(huán)境與氣藏情況，有針對(duì)性的選擇注入氣體。注汽井是注氣驅(qū)油技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備之一，高質(zhì)量的注氣井施工是提高非均質(zhì)氣藏采集效率的重要保證。在注汽井設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)注入井油管從氣密性要求、防腐性要求、尺寸要求、設(shè)計(jì)要求等方面嚴(yán)格篩選，同時(shí)在施工過(guò)程中保證施工質(zhì)量，為注氣開(kāi)采提供有效保證，避免因注汽井施工質(zhì)量問(wèn)題引起的開(kāi)采效率的降低。

綜上內(nèi)容均在《提高石油采收率技術(shù)》一書(shū)中進(jìn)行了詳盡分析及討論，注氣驅(qū)油開(kāi)采是在非均質(zhì)油藏中使用較多的一種方法，據(jù)實(shí)踐觀察可有效提高開(kāi)采效率。非均質(zhì)油藏油田工作人員在采集作業(yè)中需結(jié)合油藏實(shí)際選擇注氣方式、結(jié)合油藏實(shí)際選擇注氣類(lèi)型、嚴(yán)格把關(guān)注氣井施工質(zhì)量，根據(jù)具體油田氣源、水源條件，儲(chǔ)層性質(zhì)，開(kāi)發(fā)效果，經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)行綜合判斷，選擇合適的注氣方法，提高采集效率。