延長(zhǎng)油田三次采油技術(shù)適應(yīng)性研究與應(yīng)用

鐵連軍，王寶萍，張永飛，曹滿利

（延長(zhǎng)油田股份有限公司，陜西延安 716000）

根據(jù)延長(zhǎng)油田的技術(shù)現(xiàn)狀，有計(jì)劃地開展了配套的提高采收率技術(shù)研究，主要包括微生物驅(qū)、生物活性驅(qū)、空氣泡沫驅(qū)以及CO2驅(qū)等優(yōu)勢(shì)主體技術(shù)的攻關(guān)研究和應(yīng)用，形成了適合延長(zhǎng)特色的三次采油技術(shù)體系。

1 提高采收率的途徑

1.1 提高波及系數(shù)

降低水油流度比（M），減少驅(qū)油體系的指進(jìn)現(xiàn)象，達(dá)到波及系數(shù)的提高。M=（KW/UW）/（KO/UO）；式中，KW，UW分別為水體系在地層中有效滲透率和水體系的黏度；KO，UO分別為原油在地層中有效滲透率和原油的黏度。

1.2 增加毛管數(shù)

注水開采后，剩余油以不連續(xù)油塊被圈捕在巖石孔隙中，此時(shí)每個(gè)油塊受到兩個(gè)主要作用力（黏滯力和驅(qū)動(dòng)力）。Melrose和Taber等，用一個(gè)無因次準(zhǔn)數(shù)Ne（毛管數(shù)）表征上述兩種作用力之比。Ne=（UOVO/δ）=（ΔP/Lδ）式中：Ne為毛管數(shù)；UO為原油黏度；VO為原油流動(dòng)速度；δ為水和原油之間界面張力；Δp/L表示被圈捕油珠，通過毛細(xì)孔喉道所需壓力梯度。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)原油采收率與毛管數(shù)之間關(guān)系：當(dāng)毛管數(shù)（Ne）超過某一值時(shí)，采收率（η）將急劇上升。原油、水巖石體系的不同，要求Ne數(shù)值也不同，一般是不同的數(shù)值，但是這種關(guān)系是普遍存在的。注水開采之后，一般地層的毛管數(shù)為10-6左右，為了繼續(xù)采油、要求Ne增加到10-3～10-2。

2 適合延長(zhǎng)特色的三采技術(shù)

2.1 空氣泡沫驅(qū)

空氣泡沫驅(qū)是在氣驅(qū)基礎(chǔ)上發(fā)展的技術(shù)，它綜合了泡沫驅(qū)與空氣驅(qū)的優(yōu)點(diǎn)，成本低，既能大規(guī)模注入提高地層壓力，又能有效地避免水竄和氣竄問題。通過提高波及系數(shù)，降低界面張力，從而提高單井產(chǎn)油量、驅(qū)油效率以及采收率。

針對(duì)延長(zhǎng)油田儲(chǔ)層特點(diǎn)及空氣泡沫驅(qū)技術(shù)特色，“十二五”期間主要開展了試驗(yàn)區(qū)油藏地質(zhì)特征研究，空氣泡沫驅(qū)油機(jī)理研究，空氣泡沫驅(qū)適應(yīng)性評(píng)價(jià)研究，空氣泡沫驅(qū)油體系篩選評(píng)價(jià)，空氣泡沫綜合調(diào)驅(qū)方案優(yōu)化，空氣泡沫驅(qū)數(shù)值模擬及試驗(yàn)參數(shù)優(yōu)選研究，空氣泡沫驅(qū)注入工藝研究及空氣泡沫驅(qū)效果評(píng)價(jià)方法研究等。在研究的基礎(chǔ)上，分別在甘谷驛唐80井區(qū)和唐114井區(qū)開展了空氣泡沫驅(qū)和空氣泡沫復(fù)合調(diào)驅(qū)礦場(chǎng)試驗(yàn)。

2.2 生物活性驅(qū)

通過技術(shù)探索和攻關(guān)，初步形成了延長(zhǎng)石油低滲油藏生物活性驅(qū)油技術(shù)。該技術(shù)利用生物活性驅(qū)油體系改善儲(chǔ)層巖石表面潤(rùn)濕性，減小油水界面張力，降低原油在孔喉中滲流阻力，達(dá)到提高洗油效率的目的，提高單井產(chǎn)量，降低綜合含水率，從而提高原油的最終采收率，具有溶解性好，耐鹽，界面張力低，中性潤(rùn)濕能力強(qiáng)，驅(qū)油效率高，成本低且環(huán)保等優(yōu)良性能。

2.3 二氧化碳驅(qū)

二氧化碳驅(qū)油技術(shù)能提高波及系數(shù)，增加毛管數(shù)。“十二 五”期間，優(yōu)選出了靖邊油田喬家洼油區(qū)長(zhǎng)6儲(chǔ)層和吳起油田油溝油區(qū)長(zhǎng)4+5儲(chǔ)層。其中，靖邊油田喬家洼油區(qū)：距離氣源地最近，運(yùn)輸成本低；吳起油田長(zhǎng)官?gòu)R油溝油區(qū)：處于適宜實(shí)施CO2驅(qū)油區(qū)塊的中心位置，便于未來擴(kuò)大規(guī)模。

3 三采技術(shù)應(yīng)用效果

3.1 空氣泡沫驅(qū)提高采收率技術(shù)

2007年開始在甘谷驛采油廠進(jìn)行空氣泡沫驅(qū)油技術(shù)的研究、應(yīng)用和試驗(yàn)，經(jīng)過多年的研究和探索，逐步形成了適合延長(zhǎng)油田地質(zhì)特點(diǎn)的空氣泡沫驅(qū)油技術(shù)，成效較好。

3.1.1 唐80空氣泡沫驅(qū)

唐80井區(qū)主要含油層位為三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6油層組。從試驗(yàn)開始至2013年3月底，8口井累計(jì)注入泡沫液1.73萬方，累計(jì)注入空氣1.5萬方（折算地下體積），階段累計(jì)增油3611.15t，空氣泡沫區(qū)平均單井日產(chǎn)0.34t/d，單井日產(chǎn)油較注水區(qū)平均增長(zhǎng)25.9%，含水率降低6.23%，地層壓力較注水區(qū)高0.35MPa，較非注水區(qū)高0.65MPa，截至2013年11月，隨著空氣泡沫的穩(wěn)定注入，含水率由該階段初期的54%降至35.5%，平均單井日產(chǎn)由初期的0.30t增至0.36t，階段累計(jì)增產(chǎn)5 977.28t，取得了良好的階段應(yīng)用效果。

3.1.2 唐114空氣泡沫綜合調(diào)驅(qū)

試驗(yàn)區(qū)共8口水井、17口油井，單井平均產(chǎn)油量0.208t，累積采油量3 456t，采出程度1.76%，平均綜合含水37%，但已有7口井含水超過60%，區(qū)域非均質(zhì)性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)挖潛難度大。結(jié)合該區(qū)注水開發(fā)狀況分析，綜合考慮注水效果，確定在唐114井區(qū)開展空氣泡沫綜合調(diào)驅(qū)試驗(yàn)。

四個(gè)井組空氣泡沫綜合調(diào)驅(qū)見效增油時(shí)間均為2011年10月開始，四個(gè)井組9口井有增油效果，四個(gè)井組到2012年8月31日合計(jì)增油869.95m3（不考慮遞減）。按原油密度0.826g/cm3計(jì)，則增油718.58t。

該技術(shù)已推廣至子北、南泥灣、黃陵、川口和七里村等采油廠。

3.2 二氧化碳驅(qū)油技術(shù)試驗(yàn)初見成效

于2012年9月建成靖邊喬家洼油區(qū)5個(gè)試驗(yàn)井組，2014年12月建成吳起油溝油區(qū)5個(gè)試驗(yàn)井組。靖邊喬家洼平均單井日產(chǎn)油由0.17t上升至0.36t，綜合含水穩(wěn)定在60%左右。吳起油溝原油產(chǎn)量和含水基本穩(wěn)定。

3.2.1 靖邊喬家洼油區(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)

根據(jù)前期基礎(chǔ)地質(zhì)研究、油藏特點(diǎn)以及開發(fā)現(xiàn)狀，結(jié)合油藏工程方案規(guī)劃21個(gè)注氣井組（21注68采井網(wǎng)），優(yōu)選了5個(gè)井組先期開展先導(dǎo)注氣試驗(yàn)，主要注氣層位為長(zhǎng)621，5個(gè)注氣井控制同層位生產(chǎn)油井33口，其中一線受益井14口（5注14采），形成不規(guī)則反七點(diǎn)注采井網(wǎng)，井排距為250×150m；二線受益井19口（開井12口，關(guān)停7口）。注氣井受控面積1.2km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量39.4 ×104t。

12口見效井呈現(xiàn)了“兩升一穩(wěn)”的良好態(tài)勢(shì)；見效井平均單井日產(chǎn)液由0.50t上升至1.08t，單井日產(chǎn)油由0.17t上升至平均0.35t，是見效前的2.1倍。自2012年9月注氣后，見效井階段相對(duì)累積增油2 202.8t。

3.2.2 吳起油溝油區(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)

根據(jù)基礎(chǔ)地質(zhì)研究、油藏特點(diǎn)、開發(fā)現(xiàn)狀以及油藏工程方案部署，優(yōu)選了5個(gè)井組先期開展先導(dǎo)注氣試驗(yàn)，主要注氣層位為長(zhǎng)4+521，5口注氣井控制同層位生產(chǎn)井33口，其中一線受益井23口，正常生產(chǎn)18口，形成菱形反九點(diǎn)注采井網(wǎng)。

注氣見效井16口生產(chǎn)狀況呈現(xiàn)了“兩升一降”的良好態(tài)勢(shì)，見效平均單井日產(chǎn)液由2.8t上升至3.14t，平均單井日產(chǎn)油由1.84t上升至2.28t，平均日增油0.44t，綜合含水下降，由見效前的21.64%下降到14.59%，下降了7.05%。

4 結(jié)論

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中存在的問題，結(jié)合延長(zhǎng)油田技術(shù)現(xiàn)狀，總結(jié)開展配套的三采技術(shù)，經(jīng)較大范圍現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，取得了良好的應(yīng)用效果和經(jīng)濟(jì)效果。

1）形成了具有延長(zhǎng)油田特色的三采技術(shù)體系，包括微生物驅(qū)、生物活性驅(qū)、空氣泡沫驅(qū)及CO2驅(qū)；

2）生物活性驅(qū)油體系與調(diào)堵劑相結(jié)合，可以有效提高注水波及效率和驅(qū)油效率，形成了延長(zhǎng)特色生物活性復(fù)合驅(qū)油技術(shù)體系；

3）空氣泡沫驅(qū)試驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水的目的，為延長(zhǎng)油田發(fā)展高含水期油田技改方向提供數(shù)據(jù)支撐。