杜255塊稠油油藏空氣采油可行性研究與應(yīng)用

摘 要：曙光油田薄互層狀稠油油藏杜255塊 1990年4月投入開(kāi)發(fā)，2006年末進(jìn)入水平井二次開(kāi)發(fā)階段，隨著水平井的規(guī)模開(kāi)發(fā)，區(qū)塊出現(xiàn)地層壓力迅速下降，地層儲(chǔ)量動(dòng)用不均等現(xiàn)象，69%水平井目前地層壓力均降至1MPa左右，致使水平井吞吐效果變差，為保持區(qū)塊穩(wěn)產(chǎn)，需要對(duì)區(qū)塊水平井配合空氣催化氧化等增能類措施吞吐生產(chǎn)進(jìn)行深入研究，進(jìn)而補(bǔ)充地層壓力，提高油井產(chǎn)能。

關(guān)鍵詞：稠油油藏，地層壓力，空氣采油，提高產(chǎn)能

1.研究背景

杜255塊位于曙一區(qū)西南部，遼河斷陷西部凹陷西斜坡中段齊曙上臺(tái)階東部地區(qū)，開(kāi)發(fā)目的層為下第三系沙四段杜家臺(tái)油層，杜家臺(tái)油層為扇三角洲前緣分流河道沉積。含油面積2.3km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量441×104t。1994年8月正式投入開(kāi)發(fā)，歷經(jīng)投產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、遞減階段，2006年斷塊已進(jìn)入直井吞吐開(kāi)發(fā)末期，地層壓力低，油井吞吐輪次高，低產(chǎn)矛盾突出，隨后利用水平井重建井網(wǎng)二次開(kāi)發(fā)試采并取得了良好的開(kāi)發(fā)效果。隨著二次開(kāi)發(fā)的持續(xù)進(jìn)行，區(qū)塊主要表現(xiàn)為：吞吐高周期，地層壓力低，油井普遍低產(chǎn)低效。其中地層壓力低成為目前影響區(qū)塊開(kāi)發(fā)效果的主要因素。因此急需一種既能補(bǔ)充地層能量成本又低的措施技術(shù)來(lái)提高油井的增油效果，于是空氣采油技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

2.空氣采油原理

（1）在催化氧化雙功能催化劑和氧化劑（空氣）作用下，稠油大分子被氧化形成過(guò)氧化物自由基，引發(fā)稠油大分子裂解鏈反應(yīng)，從而在油層的溫度壓力條件下完成重油的輕質(zhì)化。

（2）部分支鏈被氧化為極性的含氧化合物（如醛、酮、醇和羧酸），屬自生表面活性劑。

（3）氧化反應(yīng)生成的CO2溶解于稠油和水中降低了油水界面張力，使原油粘度大幅度下降。

（4）空氣中的氮?dú)饩哂袃?yōu)良特性，是驅(qū)替與舉升油、氣流的理想氣體。

3.空氣采油可行性研究

3.1油藏具備空氣采油的基本條件

蒸汽吞吐開(kāi)發(fā)后期，區(qū)塊產(chǎn)能迅速降低，選取接替技術(shù)可有效地改善老油田開(kāi)發(fā)效果，從而進(jìn)一步提高老油田采收率，其中空氣采油技術(shù)是目前稠油改善吞吐效果技術(shù)之一。從空氣采油篩選標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比表可看出（表2.1），杜255塊指標(biāo)基本符合空氣采油油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)。

3.2油藏縱向上層系間具有穩(wěn)定的隔層律

杜家臺(tái)油層為三角洲前緣相沉積，隔層發(fā)育。杜Ⅰ～杜Ⅱ組之間隔層為淺灰～綠灰色泥巖，質(zhì)較純，厚度1.9～15.5m，向南西減薄。杜Ⅱ～杜Ⅲ組之間隔層為灰、褐灰色泥巖，平面分布特點(diǎn)為北薄南厚，北部隔層厚4m，南部8～12.1m。

其中低壓區(qū)（曙1-18-63井區(qū)）目的層杜 Ⅱ11-2和杜 Ⅰ32 組，單層厚度達(dá)到8-16m，平面連續(xù)性較好，上部隔層較發(fā)育，厚度在3-5m。

4.空氣采油實(shí)施效果

針對(duì)CO2氣源不穩(wěn)定、N2價(jià)格逐年升高等問(wèn)題，2009-2014年期間區(qū)塊開(kāi)展了普通稠油注空氣采油試驗(yàn)，措施井生產(chǎn)效果得到一定改善。

4.1直井空氣采油生產(chǎn)效果

2013-2014年直井實(shí)施空氣采油措施共計(jì)3井次，有效率100%，與上周期同期對(duì)比：注汽壓力由14.3MPa上升到15.6MPa；階段日產(chǎn)油由2.2t上升到3.1t；階段產(chǎn)油由430t上升到639t，階段油汽比由0.21提高到0.34；排水期由19天縮短至11天，措施增油明顯。

4.2水平井空氣采油生產(chǎn)效果

2008年-2012年杜255塊先后對(duì)6口低壓水平井配合空氣采油措施進(jìn)行熱采，平均單井周期增油112t。

典型井例如杜212-杜H19井，該井為杜255塊一口挖潛水平井，2008年6月投產(chǎn)，原始地層壓力11.3兆帕，壓力系數(shù)0.78，目前已生產(chǎn)六周期，累積注汽2.4萬(wàn)噸，累產(chǎn)油6426噸，累積油汽比0.26。

該井三周期測(cè)試顯示地層壓力下降至1.04兆帕，壓力系數(shù)0.07，五周期在配套分段+調(diào)剖工藝的條件下，平均單井日產(chǎn)油仍下降至2.7t/d，效果較差。六周期實(shí)施空氣采油技術(shù)，設(shè)計(jì)注汽量4000噸，設(shè)計(jì)空氣量24萬(wàn)標(biāo)方，實(shí)際注汽量29.5萬(wàn)標(biāo)方，注汽4000噸，2012年1月30日下泵生產(chǎn)，初期日產(chǎn)液25t，日產(chǎn)油9.3t，目前周期已結(jié)束，取得較好措施效果，主要表現(xiàn)為：

（1）注汽壓力升高：注汽壓力由10.6兆帕上升至13.97兆帕，上升3.4兆帕；

（2）排水期縮短：排水期由10天下降至5天，減少5天；

（3）周期日產(chǎn)油提高：周期日產(chǎn)油由2.7t/d上升至4.5t/d，提高1.8t/d；

（4）油汽比上升：油汽比由0.25升至0.27，對(duì)比上升0.02；

（5）周期產(chǎn)油增加：周期產(chǎn)油1084噸，周期對(duì)比增加71噸；與上周期相同生產(chǎn)時(shí)間對(duì)比，增油562噸。

5.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1、空氣采油技術(shù)可作為稠油吞吐過(guò)程中既經(jīng)濟(jì)又能有效補(bǔ)充地層能力的方法之一；

2、試驗(yàn)表明，該技術(shù)對(duì)增加周期產(chǎn)量，延緩周期遞減，降低油井綜合含水從而改善稠油吞吐效果具有重要作用。

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作者簡(jiǎn)介：

金瑞，女，工程師，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院資源勘查專業(yè)，現(xiàn)從事油藏動(dòng)態(tài)管理工作。