底水稠油油藏氮氣泡沫壓水錐技術(shù)實踐

安鉑澤張軒鈺劉揚馬建輝槐潔杜坤(.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠， 甘肅 慶陽 745000；.中國石油長慶油田分公司第七采油廠，甘肅 慶陽 745000；.長慶石油勘探局通訊處， 陜西 西安 700)

底水稠油油藏氮氣泡沫壓水錐技術(shù)實踐

安鉑澤1張軒鈺2劉揚1馬建輝1槐潔1杜坤3(1.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠， 甘肅 慶陽 745000；2.中國石油長慶油田分公司第七采油廠，甘肅 慶陽 745000；3.長慶石油勘探局通訊處， 陜西 西安 710021)

底水油藏開發(fā)后期水體錐進(jìn)，井口見水后影響油井正常生產(chǎn)，控水治水成為了增產(chǎn)的重要技術(shù)手段。本文討論了氮氣泡沫壓錐機(jī)理及適應(yīng)性，在此基礎(chǔ)上根據(jù)研究區(qū)實際的地質(zhì)條件，分析了該技術(shù)的適用性。并優(yōu)選了1口井進(jìn)行現(xiàn)場實施，最終的實施效果表明控水效果較好，達(dá)到了控水增油的預(yù)期目的。該項技術(shù)的成功應(yīng)用，為類似區(qū)塊控水治水措施提供良好的指導(dǎo)。

稠油油藏；底水油藏；氮氣泡沫壓錐；控水增油

本文在掌握目標(biāo)油藏構(gòu)造特征、油藏類型、開發(fā)歷程和生產(chǎn)動態(tài)的基礎(chǔ)上，開展油藏數(shù)值模擬研究，對比未采取壓錐措施、注氮氣壓錐、注氮氣泡沫壓錐三種方式進(jìn)行壓錐控水增油的效果，確定氮氣注入天數(shù)、表活劑溶液濃度、氮氣體積與表活劑溶液體積比(氣液比)、燜井時間、生產(chǎn)天數(shù)、注入方式(地面發(fā)泡或地下發(fā)泡，地下發(fā)泡的段塞數(shù))、注氮氣時機(jī)等關(guān)鍵工藝參數(shù)，對氮氣泡沫壓錐控水的效果進(jìn)行預(yù)測。通過對地層流體和起泡劑的室內(nèi)評價實驗，評價起泡劑與水源井水、回注污水和目標(biāo)油井生產(chǎn)水的配伍性，優(yōu)選起泡劑濃度，評價起泡劑對地層滲透率傷害情況、泡沫對原油的敏感性，以及氮氣泡沫驅(qū)油效果等。

1 氮氣泡沫壓錐機(jī)理

底水油藏在生產(chǎn)中表現(xiàn)以下特點：生產(chǎn)初期，底水起到補充油藏能量，提高油井產(chǎn)量的作用，地層壓力下降慢，單位壓降產(chǎn)量高；但是底水錐進(jìn)后，油井壓力有所回升，液量增加，原油產(chǎn)量快速下降，含水迅速上升[1]。注入氮氣可以抑制底水錐進(jìn)，降低油井的綜合含水。氮氣泡沫壓水錐的機(jī)理是利用油水粘度差，注入的氮氣首先進(jìn)入水錐中，使其被迫沿地層向構(gòu)造或油層下部運移，使水錐逐漸消失，同時降低了油水界面。由于重力分異作用，氮氣從油層底部向頂部運移，從而增加了一個附加的彈性能量，延緩了油水界面的恢復(fù)[2]。除此之外，注入地層的泡沫也起到堵水、調(diào)剖的作用，其主要原因在于泡沫在多孔介質(zhì)內(nèi)的滲流特性。在多孔介質(zhì)中，泡沫首先進(jìn)入流動阻力較小的高滲透大孔道，由于泡沫在大孔道中流動時具有較高的視粘度，流動阻力會隨著泡沫注入量的增加而增大，當(dāng)增大到超過小孔道中的流動阻力后，泡沫便越來越多的流入低滲透小孔道中。視粘度隨介質(zhì)孔隙的增大而升高，隨剪切應(yīng)力的增加而降低。泡沫在小孔道中流動視粘度低，而且小孔道中含油飽和度較高，所以泡沫穩(wěn)定性差。以上兩種因素導(dǎo)致泡沫在高、低滲透層內(nèi)均勻推進(jìn)，并在油水界面處形成大量的泡沫，封堵底水的進(jìn)一步侵入[3]。

2 氮氣泡沫控制底水錐進(jìn)的適用條件

地下流體條件主要考慮原油的密度、黏度。國外進(jìn)行的注氮氣和煙道氣重力排驅(qū)現(xiàn)場應(yīng)用表明：原油重度在24API(0.91g/cm3)左右為宜，此時驅(qū)油效率可達(dá)87%。南美委內(nèi)瑞拉石油公司在一個稠油油藏(14～20API，相當(dāng)于0.97～0.93g/cm3)成功地實施了注氣開發(fā)，其同時進(jìn)行的室內(nèi)實驗表明，原油密度在0.95g/cm3左右仍能取得較好的注氣效果[4]。

注氮氣壓錐堵水時對原油粘度沒有專門限制，對于塊狀厚層底水油藏，其原油粘度應(yīng)該小于10000mPa·s。

3 氮氣泡沫控制底水錐進(jìn)的適用條件

在掌握目標(biāo)油藏構(gòu)造特征、油藏類型、開發(fā)歷程和生產(chǎn)動態(tài)的基礎(chǔ)上，開展油藏數(shù)值模擬研究，對比未采取壓錐措施、注氮氣壓錐、注氮氣泡沫壓錐三種方式進(jìn)行壓錐控水增油的效果，確定氮氣注入天數(shù)、表活劑溶液濃度、氮氣體積與表活劑溶液體積比(氣液比)、燜井時間、生產(chǎn)天數(shù)、注入方式(地面發(fā)泡或地下發(fā)泡，地下發(fā)泡的段塞數(shù))、注氮氣時機(jī)等關(guān)鍵工藝參數(shù)，對氮氣泡沫壓錐控水的效果進(jìn)行預(yù)測。通過對地層流體和起泡劑的室內(nèi)評價實驗，評價起泡劑與水源井水、回注污水和目標(biāo)油井生產(chǎn)水的配伍性，優(yōu)選起泡劑濃度，評價起泡劑對地層滲透率傷害情況、泡沫對原油的敏感性，以及氮氣泡沫驅(qū)油效果等。

4 實施效果

對Q1井實施了氮氣泡沫壓錐作業(yè)，歷時31天。采用地下發(fā)泡的施工方式，十個注入段塞，共注入氮氣28.8×104Nm3，注入泡沫基液1590m3，起泡劑平均濃度1%。基液注入時井口壓力2.5-5.4MPa，氮氣注入時井口壓力9-11MPa，隨著注入量增加，地面注入壓力不斷增加。

措施前相比，Q1井含水下降了15%，產(chǎn)液量下降30%(由140多方到目前的100m3左右)，日均增油8m3左右，生產(chǎn)參數(shù)穩(wěn)定，動液面穩(wěn)定在390m左右，生產(chǎn)情況穩(wěn)定，效果良好。Q1井氮氣壓錐后，既實現(xiàn)了日平均增油8m3的效果，同時日平均產(chǎn)水量減少40m3左右，達(dá)到了控水增油的預(yù)期目的。

[1]龐占喜,程林松,陳月飛，等.常規(guī)稠油底水油藏氮氣泡沫控制水錐技術(shù)研究[J].石油學(xué)報,2007,28(5)∶99-103.

[2]馬躍,唐曉旭,劉暉，等.海上底水稠油油藏氮氣泡沫壓錐技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國海上油氣,2012,24(1)∶45-50.

[3]馬天態(tài).底水油藏氮氣泡沫流體壓水錐技術(shù)研究[D].中國石油大學(xué)(華東),2007.

[4]岳行行.氮氣泡沫在稠油油藏中的現(xiàn)場應(yīng)用[J].內(nèi)江科技,2013,34(1)∶108,121.

安鉑澤(1987-)，男，本科，從事油氣田開發(fā)工作。