葡462區(qū)塊氮氣驅(qū)試驗提高致密儲層采收率研究

張競舟

（大慶油田第七采油廠致密油項目經(jīng)理部，黑龍江大慶163517）

大慶葡462 區(qū)塊開采的扶余油層屬于特低滲透油層，注水難度大，各項開發(fā)指標(biāo)較差。2012年底產(chǎn)油量低，全部關(guān)井，區(qū)塊關(guān)井前水驅(qū)階段，產(chǎn)量低且遞減快，油層動用程度低，注水能力差，油井壓力補充能力低，產(chǎn)液能力下降、含水高，水驅(qū)沒能建立起有效的能量補充機制，因此提出注氮氣驅(qū)油技術(shù)研究，建立有效驅(qū)替機制，提高致密儲層采收率[1-3]。

1 概況

葡462 區(qū)塊在區(qū)域上屬于松遼盆地中央坳陷區(qū)大慶長垣二級構(gòu)造帶南部三級構(gòu)造—葡萄花構(gòu)造向南延伸部分，主要發(fā)育下白堊統(tǒng)泉頭組泉三、四段的扶余油層，油藏中部埋深為地下1674m 左右。區(qū)塊注采井網(wǎng)完善，剩余潛力大，采出程度低，因此優(yōu)選區(qū)塊內(nèi)4注9采共13口井為注氮氣驅(qū)油先導(dǎo)試驗區(qū)。

2 氮氣驅(qū)油可行性研究

2.1 氮氣驅(qū)油機理

經(jīng)過多年室內(nèi)研究和礦場試驗認(rèn)識總結(jié)，氮氣驅(qū)與水驅(qū)相比，可以增大波及體積：一是由于油、氣、水密度差異，注氮氣時，可以產(chǎn)生重力泄油驅(qū)替作用；二是在注入壓力作用下，由于氣體分子直徑小于水分子直徑，可以進(jìn)入注水波及不到的微孔隙和微裂縫，驅(qū)替水及聚合物波及不到或波及較弱部位的剩余油；三是氮氣滲流能力強，氣油界面張力較油水界面張力小，氮氣波及體積更大；四是氮氣具有較好注入性，能進(jìn)入油藏基質(zhì)，有效補充地層能量。

2.2 室內(nèi)研究

在葡萄花油田扶余油層取樣，進(jìn)行了室內(nèi)評價，包括原油物性分析、注氮氣膨脹實驗、氮氣驅(qū)試管實驗和長巖芯驅(qū)替實驗等。室內(nèi)實驗評價結(jié)果表明，葡萄花油田扶余油層氮氣驅(qū)是非混相驅(qū)，以補充地層能量為主。

3 現(xiàn)場試驗及效果分析

3.1 注入?yún)?shù)設(shè)計

依據(jù)數(shù)值模擬優(yōu)化結(jié)果，結(jié)合先導(dǎo)試驗驅(qū)油藏特征，在井區(qū)原井網(wǎng)基礎(chǔ)上，對注氣強度、注入井注氣壓力上限、注氣方式、采油方式等參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。方案設(shè)計初期籠統(tǒng)連續(xù)注氣，油井連續(xù)采油，氣竄井組實施階段泡沫段塞注入，氣油比1000m3/m3時實施水氣交替，注水強度0.6m3/（d·m），注2 個月氣注1 個月水。氮氣純度95%以上。預(yù)測十年累計產(chǎn)油4.07×104t，可提高采出程度14.53%，投入產(chǎn)出比1∶1.24（見表1）。

表1 方案設(shè)計

3.2 注入工藝優(yōu)化

注氣管線選用?60mm×9mm 防腐保溫?zé)o縫鋼管，將原注氣井口（KQ65-FF-35）油管掛更換為BGT-3型氣密封油管掛，井口安裝單流閥，防止回流和壓力過高對設(shè)備造成損傷，配套40MPa防震壓力表；管柱設(shè)計原井可鉆取式封隔器（DGL-5 1/2）不動，在上面50m處（避開套管接箍）下入新的封隔器（HD Y441-115），設(shè)計雙封隔器密封注氣管柱，原井密封插管旋轉(zhuǎn)解封結(jié)構(gòu)改成直插式，方便作業(yè)動管柱，油管選用BGT-3型13Gr 材質(zhì)；采油管柱設(shè)計防氣泵和防砂防氣錨，有效分離氣體防止氣鎖，滿足高壓注氣氣密封要求以及強度要求。

3.3 試驗階段效果

3.3.1 注入情況

截至2020 年6 月底，試驗區(qū)累計注入352.8×104m3氮氣，井口油壓平均28.0MPa，四口注入井具體情況見表2。

表2 試驗注入情況

3.3.2 采出情況

試驗區(qū)9口采出井試驗前全部關(guān)井，試驗后全部恢復(fù)正常生產(chǎn)，6口井見油，單井平均日產(chǎn)液2.1t，日產(chǎn)油0.9t，累計產(chǎn)油715t。

3.3.3 見效特征及階段認(rèn)識

（1）見效特征。9 口油井見效時間有先后，并且見效井均為先見氣后見效，氣竄井效果差。

（2）階段認(rèn)識。通過產(chǎn)液剖面相關(guān)數(shù)據(jù)分析，主力吸氣層為水驅(qū)主力吸水層，縱向動用厚度小，注氣易導(dǎo)致氣竄，主要動用薄差層，而主力油層的動用程度較低，試驗區(qū)剩余油潛力較大（圖1），目前注入井壓力均趨于穩(wěn)定，分析地下壓力場已初步建立起來（圖2、圖3），區(qū)塊暫時未進(jìn)行氣液交替注入，有必要下步進(jìn)行泡沫調(diào)堵和氣液交替注入。

4 結(jié)論

本試驗主要研究了氮氣與地層油的相互作用以及氮氣的驅(qū)替方式等內(nèi)容，設(shè)計不同注氣方案，優(yōu)選現(xiàn)場注氣工藝參數(shù)，為致密儲層提高采收率提供新的方向。

（1）滲透率低，儲層非均質(zhì)性比較強，注氮氣可以提高采收率。

（2）氮氣驅(qū)與常規(guī)水驅(qū)相比，可以增大體積波及系數(shù)，更好地保持油藏壓力，提高驅(qū)油效果，提高采收率。

（3）試驗區(qū)注氮氣并無泡沫進(jìn)行封堵，目前已出現(xiàn)氣竄井，下步計劃進(jìn)一步研究注氮氣泡沫調(diào)堵試驗。