注氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油技術(shù)在九區(qū)齊古組稠油油藏應(yīng)用研究

楊林科 李宏飛 周海紅 秦潤梅（新疆華隆油田科技股份有限公司， 新疆 克拉瑪依 834000）

注氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油技術(shù)在九區(qū)齊古組稠油油藏應(yīng)用研究

楊林科 李宏飛 周海紅 秦潤梅（新疆華隆油田科技股份有限公司， 新疆 克拉瑪依 834000）

克拉瑪依油田九區(qū)齊古組稠油油藏隨著開采時(shí)間的增加，地層壓力逐漸下降，因而油井產(chǎn)能逐漸下降，油汽比也逐漸下降，含水上升，導(dǎo)致汽驅(qū)生產(chǎn)效果急劇變差，嚴(yán)重影響了蒸汽驅(qū)的開發(fā)效果。為了更進(jìn)一步提高開采效果，有必要采取注氮?dú)怛?qū)油技術(shù)，有效的補(bǔ)充地層能量，提高彈性驅(qū)動能量，增大蒸汽波及面積和驅(qū)油效率，提高稠油開采效率。

氮?dú)猓怀碛?；地層能量；?qū)油；采收率

克拉瑪依油田齊古組稠油油藏，自二十世紀(jì)八十年代末開發(fā)到現(xiàn)在，隨著油藏進(jìn)入中后期開發(fā)，采油速度逐年降低，開采效果急劇下降，為挖掘油藏潛力，提高采收率，應(yīng)用氮?dú)獾膲嚎s系數(shù)大、膨脹性能補(bǔ)充地層能量，增加蒸汽波及體積，提高驅(qū)油效率。解決稠油開發(fā)過程中遇到的蒸汽波及效率低、驅(qū)油效率較低等問題，最終提高油田的采收率。

1 油藏概況

克拉瑪依油田九5區(qū)J230井區(qū)齊古組油藏于2000年8月以100×140m反九點(diǎn)井網(wǎng)投入大規(guī)模開發(fā)，投產(chǎn)油井96口。油藏儲層非均質(zhì)性嚴(yán)重，油層薄，原始地層壓力低、溫度低，天然驅(qū)動能力弱。該油藏的原始地層壓力為1.8MPa，壓力系數(shù)0.91，原始地層溫度為18℃。油藏能量弱，無自噴能力。

2 驅(qū)油機(jī)理

（1）導(dǎo)熱系數(shù)低、減少熱損失 氮?dú)庾鳛槎栊詺怏w，導(dǎo)熱系數(shù)低（0.0228w/m·k）。過油套環(huán)形空間連續(xù)或段塞式向地層注入氮?dú)狻５獨(dú)獾膶?dǎo)熱系數(shù)較低，在油套環(huán)空中起到隔熱作用，降低井筒中的熱損失，提高井底蒸汽干度。（2）補(bǔ)充地層能量 氮?dú)鉃榉悄鰵怏w，不溶于水，微溶于油，其壓縮系數(shù)是二氧化碳的三倍，具有比其他氣體（二氧化碳、甲烷、煙道氣）更高的膨脹性；由于這些特點(diǎn)，氮?dú)膺M(jìn)入地層后，能及時(shí)補(bǔ)充地層能量。（3）增加油藏驅(qū)動能量 注入氮?dú)鈺r(shí)，利用氮?dú)饪蓧嚎s性特性，增加地層彈性能量，有助于回采：注入的氮?dú)饽軌蛟谕掏禄夭蛇^程中，溶解在油中的氮?dú)庑纬膳菽?，改善油的滲流阻力，呈游離狀態(tài)的氮?dú)庑纬蓺怛?qū)，增加了驅(qū)動能量。

3 注氮?dú)怛?qū)油參數(shù)設(shè)計(jì)

油藏為均質(zhì)地層最佳；

氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油粘度小于20×104MPa.s；

混氮比在1：0.7～1∶1之間開發(fā)效果最好；

注氮?dú)怛?qū)油井網(wǎng)完善，且井組內(nèi)沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的汽竄干擾情況。

注入方式選擇氮?dú)?蒸汽+氮?dú)獾亩稳阶⑷耄?/p>

氮?dú)獾淖⑷雺毫Σ怀^地層破裂壓力，注入速度100～150m3/d；

4 注氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油方案設(shè)計(jì)與礦場實(shí)施

（1）氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油選井條件 注汽井組的原油粘度小于20×104MPa·s，井組油層平均有效厚度大于10m；平均油層系數(shù)>0.4，井組油井平均原始含油飽和度＞50%；井組油層隔層條件好，無外圍“水侵”等現(xiàn)象；井組油井正常生產(chǎn)。

（2）氮?dú)饬康拇_定 根據(jù)井組條件（油層有效厚度、目前地層壓力、油層孔隙度、地下存水率等）確定匹配參數(shù)：注蒸汽量、注汽干度、氮?dú)馀c蒸汽的混溶比。

（3）計(jì)算方法 求出在一定的壓力、溫度條件下氮?dú)獾捏w積系數(shù)和蒸汽的比容體積系數(shù)為：

蒸汽比容為：

求出注入Q汽水當(dāng)量時(shí)的蒸汽體積為：

氮?dú)庥昧矿w積為：

式中：P為壓力，MPa；T為溫度，℃；Z為氮?dú)鈮嚎s因子；X為蒸汽干度，%；Q汽為注汽量（水當(dāng)量），m3；V″為濕蒸汽液相比容，m3/kg；V′為濕蒸汽相比容，m3/kg；V為地層條件下一定干度的蒸汽體積，m3；QN2為氮?dú)饬?，m3；λ為蒸汽與氮?dú)饣斓龋籅為氮?dú)怏w積系數(shù)。

5 結(jié)語

（1）通過數(shù)值模擬研究及礦場試驗(yàn)，確定：①氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油在九區(qū)稠油油藏適應(yīng)原油粘度小于20000MPa·s的汽驅(qū)井組。②注氮?dú)馀c蒸汽的摩爾比為1∶0.5～1∶0.7。③注氮?dú)廨o助蒸汽驅(qū)油段塞式注入效果最佳。（2）現(xiàn)場實(shí)施注氮輔助蒸汽驅(qū)油4井組，有效率70%；注氮?dú)夂笃?qū)井組平均日產(chǎn)油量提高10噸；油汽比提高0.03～0.28，平均提高0.12；井組內(nèi)油井生產(chǎn)時(shí)率由40.3%提高到78.8%。井組累積增產(chǎn)油量5600噸，增油效果、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

［1］李允，王嘉淮等.注氮?dú)飧纳瞥碛驼羝掏潞笃陂_采效果［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，（03）.

［2］高永榮，劉尚奇，沈德煌，李小玲，等.超稠油氮?dú)?、溶劑輔助蒸汽吞吐開采技術(shù)研究［J］.石油勘探與開發(fā).

［3］陳榮燦，霍進(jìn)，等.稠油注蒸汽加氮?dú)馔掏略囼?yàn)研究［J］.特種油氣藏，1999，6（3）.

楊林科（1987- ），男，助理工程師，2010年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣開采專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)方面的科研工作?？蒲许?xiàng)目：新疆克拉瑪依市科技局科技計(jì)劃項(xiàng)目“多元復(fù)合熱載體泡沫流體提高采收率技術(shù)研究”（sk2014-39）