氮气辅助蒸汽吞吐技术研究及在大庆稠油油藏的应用

随着大庆油田富拉尔基稠油区块蒸汽吞吐周期数的增加,仅用蒸汽进行吞吐的开发效果变差,井间大量剩余油得不到动用。为解决这一问题,实施了注入氮气蒸汽混合体的开发方案,研究了氮气辅助蒸汽吞吐的提高采收率机理,确定了氮气辅助蒸汽吞吐时氮气比例、氮气注入速度、氮气注入方式等,根据方案优化结果,在研究区块开展了氮气辅助蒸汽吞吐矿场试验,试验效果显著。     

氮气辅助蒸汽吞吐工艺在面120区的应用研究

低渗透非均质稠油油藏，天然能量差，常规蒸汽吞吐工艺管柱复杂且周期采油量低，油气比、回采水率低，有效期短，采用氮气辅助蒸汽吞吐工艺可以简化工艺管柱，降低蒸汽注入量，提高周期产油量和回采收率。     

氮气泡沫调剖堵水在井楼油田一区的应用研究

氮气泡沫调剖堵水是在油井注蒸汽过程中,由油管注入蒸汽,由环空注入氮气及高温发泡剂,蒸汽与氮气、泡沫同时进入油层,以改善蒸汽的注入剖面,封堵边、底水推进,改善原油流动性,延长吞吐周期,降低综合含水,提高稠油采收率。该项技术在井楼油田一区的成功应用,为下步实施氮气泡沫调剖堵水,提高水淹井的开发效果提供了新的思路。     

中深层超稠油注空气辅助蒸汽吞吐试验研究

  辽河油区稠油油藏已进入蒸汽吞吐开发后期,面临地层压力低、周期产油量低、油汽比低等问题。针对该问题,在室内物模实验基础上,模拟了注空气辅助吞吐低温氧化反应过程,初步认识到注空气辅助吞吐补充地层能量、提高地层压力、降低原油黏度等开采机理,并结合D80块超稠油油藏特点,优化了注入方式、注汽（气）量、气汽比、注入速度和蒸汽干度。现场实施后,油井周期产油量增加,地层压力明显提高,取得了显著的开采效果。该研究为中深层稠油蒸汽吞吐后期进一步提高采收率提供了技术借鉴。     

氮气隔热助排提高稠油蒸汽吞吐热采效果

稠油蒸汽吞吐热采是一种降压开采方式,随着注汽周期的增加,地层压力在幅度下降,因而造成油井产量下降,油汽比降低,油田开采效果差,1998年度开发了氮气隔热助排技术,此项技术通过注汽过程同时注入氮气,在向地层注入热量的同时向地层补充压力,从而提高吞吐开采效果,到目前为止,已累计施工36井次,增产原油8710t。平均单井增产227t,单井创直接经济效益21．3万元,提高阶段采收率3－5％,现已在辽河油田推广应用。     

下二门油田浅北稠油高轮次吞吐期改善开发效果技术探讨

针对下二门油田浅北稠油目前已进入高轮次蒸汽吞吐开发中后期,地层压力保持水平低,地下存水多,油汽比低,排水期增长,高含水低采出率,开发效果差,提高采收率困难等问题,通过采取调整注汽参数优化、提高生产压差及氮气泡沫调剖等技术对策,提高了蒸汽吞吐热能利用率和吞吐周期产油量,缩短了排水期和减缓了汽窜问题,有效地改善了稠油热采的开发效果。实现了下二门油田浅北稠油高轮次吞吐期的可持续开发,同时也为其他同类型油田持续提高采收率提供了一定的技术方向。     

塔河油田高温高盐油藏氮气泡沫调驱技术

为降低塔河油田边底水高温高盐油藏的含水率,提高产油量,进行了氮气泡沫调驱技术研究。通过评价耐温耐盐发泡剂的性能,优选出了适用于塔河油田高温高盐油藏的发泡剂,并通过室内岩心驱替试验,分析了泡沫注入时机、注入量、注入方式对氮气泡沫调驱效果的影响。结果表明:发泡剂GD-2在130℃下,210 000 mg/L矿化度的情况下,老化10 d后的半衰期可以维持在850 s,耐温耐盐性能较好,适合在塔河油田使用;水驱至含水率为80%~90%时,注入氮气泡沫采收率提高幅度最大;氮气泡沫的注入量为0.5倍孔隙体积时,采收率提高幅度最大;段塞方式注入氮气泡沫的采收率提高幅度比连续注入方式和气液交替注入方式大。塔河油田TK202H井组的现场试验表明:注入氮气泡沫进行调驱后,3口生产井的产油量得到提高,含水率得到降低。这表明,塔河油田边底水高温高盐油藏采用氮气泡沫调驱技术可以降低含水率,提高油井产量。      

井楼油田零区稠油热采组合吞吐技术实验研究

井楼油田零区热采汽窜现象严重,已经形成大面积汽窜,为此,开发过程中通过物模方法探索面积汽窜井区扩大蒸汽波及体积、提高采收率的技术。实验采取单井轮流蒸汽吞吐后转组合蒸汽吞吐、组合蒸汽+氮气、组合蒸汽+氮气+泡沫三组平行实验,通过汽窜井区周期产油量、周期油汽比和温度场变化,研究组合吞吐方案的实施效果。结果表明,氮气辅助组合蒸汽吞吐和氮气泡沫辅助组合蒸汽吞吐均能够有效封堵汽窜通道,扩大蒸汽的热波及;组合吞吐技术是扩大汽窜井区蒸汽波及体积、提高采收率的有效手段。     

氮气泡沫吞吐抑制潜山底水油藏水平井底水锥进实验研究

针对潜山底水油藏渗透率低、裂缝发育和底水锥进及堵剂选择性差等问题,对氮气泡沫控水增油可行性进行评价。在起泡剂优选的基础上,利用依据地质资料设计制作的三维底水模型,模拟底水作用下水平井氮气泡沫吞吐过程,考察氮气泡沫吞吐的控水增油效果及裂缝和注入压力等因素的影响规律。实验结果表明:在无裂缝的低渗透基质模型中,注入优选的氮气泡沫进行吞吐可使含水率降低78.49%,采出程度提高6.85%,氮气泡沫吞吐控水增油效果明显,说明氮气泡沫的注入增加了地层能量,起到了抑制底水锥进的作用;而对于基质-裂缝模型,含水率可降低17%以上,采出程度提高约2%,裂缝的存在直接影响其吞吐增油效果,说明氮气泡沫在此裂缝存在条件下的流度控制能力有限;提高注入压力,可进一步发挥氮气泡沫补充能量的作用,从而保证控水增油效果;采用高强度淀粉凝胶对裂缝进行封堵,可使氮气泡沫吞吐采出程度进一步提高近2%。     

特稠油油藏注氮气可行性分析

蒸汽吞吐是特稠油油藏开采的主要方法，但随着吞吐轮次增加，地层能量下降，周期产油减少，开采效果变差。结合新疆九7+8 区地质特征，建立理论模型，通过数值模拟对蒸汽吞吐后期采取注氮气改善吞吐效果进行可行性分析，对混氮比、注入时机、注入方式、注入速度等注氮参数进行优选。模拟结果表明，注氮气后单井周期产油量平均提高6146.9 t，含水率平均降低15%。注汽过程中注氮气的方法可在很大程度上改善超稠油的开发效果，为有效开发此类难动用储量提供借鉴。     

哥伦比亚圣湖油田稠油油藏增产技术

针对哥伦比亚圣湖油田稠油油藏开发进入中后期,存在老井产量递减率大、新井产能不足、热采效果变差、高含水率井增多、增产措施效果不明显等问题,在通过室内试验优选发泡剂和氮气与蒸汽注入比的基础上,对泡沫调剖工艺和氮气辅助蒸汽吞吐工艺进行了优化;通过分析生产情况,制定了适应不同区块的稠油注汽转周最优时机图版;进行了高含水率水平井堵水试验。泡沫调剖8井次,平均单井日增油4.4 t,累计增油4 575 t,预计增油超8 000 t;氮气辅助蒸汽吞吐井11井次,平均单井日增油2.4 t,累计增油3 124 t,预计增油超5 000 t;Girasol区块实施优化转周后,周期递减率由18.5%降至15.0%,三个月累计增油5 680 t;A9井堵水后,含水率由100%降至65%,增油303 t。现场应用结果表明,以上增产技术措施适用于圣湖油田稠油油藏,应用以后存在的问题得到了解决,且增产效果显著。      

底水稠油油藏水平井复合增产技术

针对桩西油田强底水稠油油藏水平井单井产液量高、含水率高、开发效果差、剩余油动用难度大的问题,进行了底水稠油油藏复合增产技术研究。利用水平井二氧化碳吞吐可视化试验,分析了底水油藏水平井二氧化碳吞吐提高采收率的机理,同时针对单一二氧化碳驱易指进的问题,优选发泡剂和稳泡剂,研制了增黏型泡沫体系,并配制了乳化沥青堵水剂以封堵高渗透通道,形成了包括二氧化碳吞吐、增黏型泡沫体系和乳化沥青堵水剂的水平井复合增产技术。复合增产技术在桩1块底水稠油油藏应用7井次,平均含水率降低27.5百分点,累计增油量3 205 t,取得了明显的降水增油效果。现场应用表明,复合增产技术可以解决底水稠油油藏水平井含水率高、剩余油动用难度大的问题。      

提高低效热采吞吐井开发效果的技术发展动向

目前我国稠油开发以蒸汽吞吐为主,但随着蒸汽吞吐轮次的增加,周期产油量、油气比下降,含水率高,开采效果变差,且蒸汽吞吐采收率较低,一般在20％左右。针对这一问题,采取各种措施提高蒸汽吞吐后期的开采效果,主要包括多井整体吞吐、一注多采、复合蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等热采技术和化学吞吐、CO2吞吐等冷采技术以及各种改善蒸汽吞吐效果的工艺措施。综述各种改善蒸汽吞吐效果的工艺技术及其增产机理,分析各种稠油开采技术存在的问题和不足,指出稠油复合开采及水平井应用是稠油开采的发展方向。     

减氧空气吞吐技术在鲁克沁深层稠油油藏的应用

鲁克沁三叠系深层稠油油藏经过多年的注水开发,出现了含水率上升快、水驱效率低、采出程度低等问题。为了解决水驱矛盾,提高单井产量,提出了减氧空气吞吐的方案。通过室内物理模拟实验和数值模拟研究,分析了减氧空气吞吐的机理,优化了注入参数。基于理论研究结果,在鲁克沁三叠系深层稠油油藏开展了减氧空气吞吐矿场试验,结果表明：减氧空气吞吐降水增油的机理是稠油注减氧空气后存在拟泡点,形成泡沫油流分散降黏,同时封堵水流优势通道,扩大波及体积。注气量、注气速度和焖井时间对减氧空气吞吐效果影响较大,建议单井注气量40×10⁴ m³,注气速度4×10⁴ m³/d,焖井时间8~10 d。鲁克沁三叠系深层稠油油藏共实施减氧空气吞吐400余井次,有效率82%,单井平均初期日增油量4.5 t,综合含水率下降42%,有效期达168 d,有效期内单井增油量480.0 t。因此,减氧空气吞吐是深层稠油的一种有效降水增油技术,对同类型油藏注水开发后提高采收率具有重要的借鉴意义。     

稠油复合吞吐配套管柱研制与应用

稠油油藏进入开发中后期,动用不均、低压低产、汽窜等矛盾日益突出,严重影响稠油开发效果。二氧化碳、氮气助排等复合吞吐技术在现场应用中存在措施针对性差、施工周期长、生产时率低等问题。为此,研制了投球器、双作用封隔器、可逆注入阀球等核心工具,将分层注汽机械管柱与复合吞吐技术有机结合,形成了稠油复合吞吐配套管柱技术,一次投放管柱即可完成油井复合吞吐和精细注汽,实现了不同介质按需定量注入的目的。现场应用表明,该技术解决了常规复合吞吐技术应用效率低的问题,有效提高了稠油油藏油井复合吞吐效果和生产时率。该技术对稠油开发后期复合吞吐技术的规模应用具有技术支撑作用,具有较好的应用前景和潜力。     

超稠油水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术

为了改善超稠油油藏蒸汽吞吐开采效果,通过室内驱油实验研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率,利用数值模拟方法研究水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐的降黏机理。研究表明：CO2与降黏剂辅助蒸汽驱驱油效率(80.8%)明显高于常规蒸汽驱驱油效率(65.4%);水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术实现了降黏剂、CO2与蒸汽协同降黏作用的滚动接替,从而有效降低了注汽压力,扩大了蒸汽波及范围即扩大了降黏区域,提高了产油速度。根据温度分布和降黏机理的不同可将降黏区分成4个复合降黏区,即蒸汽复合降黏区、热水复合降黏区、低温水复合降黏区和CO2-降黏剂复合降黏区。矿场应用表明,水平井CO2与降黏剂辅助蒸汽吞吐技术在深部薄层超稠油油藏、深部厚层超稠油油藏和浅部薄层超稠油油藏开发过程中取得了显著的降黏增油效果。图6表5参15     

边水淹稠油储量蒸汽吞吐技术对策

针对油层温度条件下脱气原油粘度大于10 000mPa.s的稠油油藏,在注蒸汽吞吐长期降压开采过程中,油藏压力下降导致边水推进,水淹井区采油井含水急剧上升,生产效果变差,资源浪费严重。对井楼油田一区楼1254、2107两口井的边水油层蒸汽吞吐试验结果表明,厚度不小于8 m的特稠油边水淹油层,通过优化射孔和优化注采参数,实施短周期注汽、短周期生产的开采方式,能够取得较好的吞吐效果和经济效益。目前,该技术已成为河南稠油油田进一步提高边水淹油层储量资源利用程度的主要措施之一。     

新疆稠油油藏复合吞吐技术研究与应用

针对新疆油田红003井区蒸汽吞吐开采效果较差的现状,引进了高效复合化学药剂配合氮气辅助蒸汽吞吐的复合吞吐开采技术。室内实验结果表明,氮气对原油黏度的影响很小,但可以增加地层的弹性能量;加入复合降黏剂可以使稠油在高温下转变为牛顿流体,启动压力消失。对注蒸汽+氮气+降黏剂复合吞吐的压力场、温度场和黏度场进行数值模拟,开采效果显著优于单纯注蒸汽方式,可以明显延长蒸汽吞吐生产周期。现场对12口井开展了稠油复合吞吐技术试验,增产效果明显,可为同类型稠油油藏的合理开发提供经验和借鉴。     

特超稠油油藏蒸汽吞吐筛选标准的探讨

蒸汽吞吐是目前开采稠油油藏最主要的技术,但对原油粘度远大于5×10⁴mPa·s 的特超稠油油藏仍存在着筛选条件不明确的问题。根据目前油价,基于投入与产出平衡原理,研究确定了单井周期极限油汽比、单井极限产油量等经济指标。在此基础上,应用数值模拟技术,对特超稠油油藏吞吐的筛选标准进行了探讨,确定了油藏条件下原油粘度不超过50×10⁴mPa·s,油层有效厚度大于8.5 m,净总厚比大于0.4,含油饱和度大于50%,孔隙度大于20%,渗透率大于500×10^-3μm²,最佳的垂向与水平渗透率比值为0.1~0.5. 该筛选条件的确定对特超稠油油藏蒸汽吞吐开采具有重要的指导意义。     

超稠油油藏HDCS开采技术优化

针对胜利油田广9区块超稠油油藏HDCS开采过程中存在的问题,通过油藏数值模拟分析了HDCS的降黏作用机理,优化了HDCS吞吐各周期降黏剂、CO_2与蒸汽的注入量,提出HDCS吞吐后期开采方式应转为HNS吞吐。研究结果证实:降黏剂、CO_2与蒸汽先后注入地层具有滚动接替、协同降黏作用,降黏剂的作用范围主要集中在近井地带0~2.4 m,CO_2的受效半径大于降黏剂,约为6.4 m,蒸汽的作用范围最大,受效半径约为11.2 m。从经济角度出发,HDCS吞吐4周期时,应停止注入降黏剂,转入HCS开发;吞吐7周期时,停止注入CO_2,转入蒸汽吞吐开发。HDCS吞吐8周期后,近井地带温度逐渐升高,原油黏度大幅度降低,地层能量逐渐衰竭,产油量下降较快。通过优化得出,HDCS吞吐8周期后转HNS吞吐4周期的总产油量最高。