河南稠油水驱油藏氮气泡沫调驱体系的研究及应用

河南油田稠油水驱油藏具有"浅、薄、稠"的特点,油层连通性较好,非均质性强,经过20多年的注水开发,含水上升快,为提高采收率开展了氮气泡沫调驱技术研究。通过配方实验和物模实验,研制了适合河南油田稠油水驱油藏地层条件的强化泡沫驱油体系,通过合注分采情况下对10倍和20倍级差岩心驱油实验,采出程度提高了30.2%和24.7%,证实复合泡沫调驱体系具有较好的调剖、驱油效果。研制的氮气泡沫调驱体系在古城和王集油田进行了3口井的矿场试验,见到了明显的增油降水效果。     

早期可动凝胶调驱注水开发普通稠油油藏

华北油田赵108断块为多层普通稠油油藏，注水开发后产油量递减严重、含水上升速度快、层间矛盾突出、水驱效率低。为了改善油藏开发效果，实施早期周期性可动凝胶调驱，经过4个轮次调驱与注水开发，实现了年产3万t、稳产10年的开发目标。早期可动凝胶多轮次调驱与单纯注水开发（数值模拟结果）开采10年的指标对比表明：油藏采出程度达到21％，提高10．01％；综合含水率为67．6％，降低了25．4％；中、高含水阶段的含水上升率分别为6．93％和2．08％，远低于单纯水驱开发预测的12．06％和6．15％，中低含水期成为原油主要开发阶段。断块采出程度提高，稳产期延长，注入水利用率提高，投资回收期缩短，取得了显著的经济效益。赵108断块开发效果表明，采取早期周期性可动凝胶调驱注水开发可以改善普通稠油油藏开发效果。图6表2参11     

浅薄层稠油油藏氮气泡沫调驱适应性研究

针对河南油田某区块稠油粘度大、油层厚度薄、蒸汽吞吐后期汽窜超覆现象严重,急需转变热采开发方式,利用室内物理模拟实验和数值模拟方法,进行了氮气泡沫调驱的适应性研究。实验结果表明,发泡剂静态性能综合评价指数有利于发泡剂的统一筛选;在蒸汽和发泡剂基本注入参数相同的条件下,热泡沫(蒸汽伴随)的发泡剂利用率较高,单位质量发泡剂产油量比冷泡沫(蒸汽不伴随)高24.4%;多层合注合采时各层启动压差受泡沫注入方式和渗透率级差的双重影响,冷泡沫注入时各级启动压差随渗透率级差呈线性增长,热泡沫注入时则呈对数式增长;此外,不同渗透率层对采出程度贡献度差异较大,泡沫对中、低渗透层动用率相近。在实验基础上,利用数值模拟得到的氮气泡沫调驱最优方案为:采用氮气泡沫段塞式注入,在蒸汽注入速度为4.5t/(d·m),发泡剂质量分数为0.5%的条件下,泡沫段塞最佳注入量为0.01倍孔隙体积,最佳地面气汽比为20∶1,最佳采注比为1.3∶1,最佳泡沫段塞停注时间为90d。     

辽河金马油田火山岩裂缝型油藏氮气泡沫调驱试验成功

9月28日,笔者从辽河油田金马油田开发公司工艺研究所了解到,黄沙坨油田小12—13井组氮气泡沫调驱试验成功。截至目前,这口井已安全生产99天,日产原油翻了一番多,由试验前的9．9吨上升至20．4吨,井组综合含水由试验前的95％下降至90％。     

渤海稠油油田氮气泡沫调驱室内实验研究

为了拓宽海上油田提高采收率技术的选择范围,有效开发海上稠油油田,选取满足泡沫调驱技术油藏筛选条件的QHD32-6油田北区开展了氮气泡沫调驱室内实验研究。在考虑海上平台空间有限的情况下,评价和研究了较低气液比(1∶2)氮气泡沫在岩心中的流动特点。实验结果表明:海上稠油油田氮气泡沫驱的合理气液比为1∶2~2∶1,最佳泡沫剂质量分数为0.3%~0.5%;气液比为1∶2时,氮气泡沫调驱能够较好地改善水驱效果,提高原油采收率幅度在26%左右。     

下二门油田特稠油油藏氮气泡沫调剖技术研究

下二门油田中深特稠油区块自2005年投入开发以来，持续强化热采，大部分油井已进入多轮次吞吐开发的后期，平均吞吐周期超过11轮次。受油藏非均质性的影响，蒸汽沿高渗透带突进，出现超覆和汽窜现象，排水期延长，且地层亏空大，吞吐效果变差。针对该区块的这些问题，利用氮气＋泡沫剂起泡封堵高渗透层和大孔道，调整吸汽剖面，用氮气补充地层能量，提高了注汽效果。笔者主要针对发泡剂的研究进行论述。给出了发泡剂的配方，对发泡剂的性能进行了评价，确定了最佳气液比为1．2：1，现场累计施工15井次，措施成功率100％，取得了良好的效果。     

稠油热采氮气泡沫调驱技术实验研究

蒸汽窜流是蒸汽驱开采中影响开发效果的主要因素,为了有效解决蒸汽驱过程中蒸汽超覆和汽窜现象造成的驱替波及系数小、采收率低、油藏动用程度差等问题,开展了稠油热采氮气泡沫调驱技术研究,通过进行高温发泡剂的静态性能评价实验研究和蒸汽氮气热力泡沫调驱物理模拟研究,为下步泡沫调驱工作的开展奠定基础。     

冷43块稠油油藏氮气泡沫调剖实验研究

在模拟辽河冷43块稠油油藏的烧结模型上进行了氮气泡沫调剖实验研究。起泡剂HL-1溶液与氮气质量比为1：1，驱替流量按相似条件求出，驱替程序包括：饱和地层水，水驱，氮气泡沫驱，后续水驱。常压下在均质模型中注入起泡剂溶液和氮气时，阻力因子随LH-1浓度增大而增大，随温度升高而略减小，在30、60、80℃下，0．5％LH-1浓度时分别为5．81，5．78，5．67；后续注水时残余阻力因子随温度升高略有减小，在以上3个温度下分别为1．83，1．78，1．68。在非均质模型上，在围压高于内压2MPa条件下，高渗低渗层流量比在水驱时为3．00～3．17。注入1．0％LH-1溶液和氮气时下降至1．44～1．67，后续水驱时回升至2．08～2．23；常压(0．1MPa)、60℃或80℃下该组流量比值相差不大；60℃、压力0．1、10、20MPa下的该流量比，注剂时分别为1．44，1．63，1．67，后续水驱时分别为2．08，2．08，2．13。两组实验结果表明：LH-1的浓度宜选择0．5％～0．6％；同时注入起泡剂溶液和氮气可在岩心中产生泡沫，泡沫先进入高渗层，起调剖和使后续泡沫流和水流转向的作用；在高压下泡沫仍具有这种调剖和使流体流转向能力，只是略有减弱。表2表4．     

稠油油藏吞吐后转氮气泡沫驱

氮气泡沫驱能有效改善稠油油藏蒸汽吞吐和水驱后期的开发效果.以辽河油田某区块莲花油层稠油油藏为对象,开展氮气泡沫驱研究.通过岩心驱替实验,确定了氮气泡沫驱的最佳气液比;利用油藏数值模拟技术,建立了三维地质模型,进行了目标区块历史拟合.在此基础上,优化了氮气泡沫驱注采设计方案,预测对比了方案实施后的效果.研究结果表明:目标区块宜采用注泡沫2个月后开井生产4个月的周期氮气泡沫驱开发方式,注入最佳气液比为1.3∶1,发泡剂最佳使用质量分数为0.45％,单井注入速度为45 m3/d;与同期注水开发预测结果相比,周期氮气泡沫驱的预测阶段采收率可提高6.09％.氮气泡沫驱技术可显著提高该区块稠油油藏采收率.     

蒸汽驱添加氮气泡沫——提高稠油油藏原油采收率

辽河小洼油田蒸汽吞吐已避^中后期阶段，到了转换开发方式的决粜阶段，针对这一形势，开展了不同开发方式的研究，以提高该区块原油采收率．本文分析了蒸汽添加氮气，化学制泡沫驱提高原油采收率的开采机理，连行了开采方式对比，合理注入参数优化研究，包括化学剂注入浓度，注入体积，气液比．段寨大小等．在此基础上，针对辽河油田洼38块的油藏地质特点和开采现状，进行了开发指标预测和经济效益评价．通过现场试验，蒸汽添加氮气，化学制泡沫驱在先导试验井组中已取得了较好的开采效果．将为该区块的转换开发方式提供经验。     

巨厚块状稠油油藏高温调剖技术研究与应用

厚块状稠油油藏往往在开发过程中油层动用程度严重不均,汽窜现象突出,开发效果差,为此,结合辽河油田巨厚块状稠油油藏特点,开展了高温调剖技术研究,确定了调剖剂配方。矿场试验表明,研制的高温调剖剂能够封堵高渗油层,同时注入驱油助排剂对低渗油层进行驱油助排,达到了改善吸汽剖面、提高油层纵向动用程度、改善蒸汽吞吐效果的目的。     

氮气泡沫层内封堵工艺在稠油冷采中的研究与应用

由于地层中油水粘度比差异大，普通稠油底水油藏普遍具有低含水期短和含水上升快的特点，而层内堵水工艺目前在国内外油田的应用尚处于探索阶段。本文介绍了泡沫剂稳定性、阻力因子以及气、液、泡沫剂比例优化等氮气泡沫层内堵水工艺先导试验研究和现场试验情况。在对部分成功和不成功井例试验效果分析的基础上，初步总结了氮气泡沫层内封堵工艺技术特点和选井规律，以指导下步该工艺的推广应用。     

缝洞型稠油油藏注水指示曲线的研究与应用

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏单井注水替油技术已成为塔河油田减缓产量递减的最为经济有效的手段。根据原油压缩系数的定义,推导出适用于碳酸盐岩油藏的注水指示曲线（累计注水量—注水期间井口压力）,并以曲线分析为突破口,在单井可动用地质储量估算、注水时机确定、合理工作制度确定、油井措施挖潜等方面提出了有益指导,经过近2年的现场实践得到了有效验证,为定量分析改善开发效果提供了有力依据。     

氮气泡沫调驱提高稠油采收率实验——以秦皇岛32-6油田为例

为了改善秦皇岛32—6油田的水驱开发效果，开展了氮气泡沫调驱提高稠油呆收率室内实验研究。通过泡沫剂的静态性能和动态性能评价，筛选出泡沫剂及其配方。在此基础上，研究了氮气泡沫的驱油特点。研究结果表明，在气液比为1：2时，氮气泡沫的阻力因子大于160，泡沫剂的最佳质量分数为0．3％～0．5％。氮气泡沫调驱能够较好地改善水驱效果，在水驱的基础上提高原油采收率达26％。     

稠油热采井氮气泡沫调剖技术研究与应用

针对河南稠油热采井的汽窜问题,开展了氮气泡沫调剖技术体系的室内实验及参数优化研究,通过发泡剂的静态性能评价和单双管连续驱替实验,确定了最佳发泡剂质量分数和最佳气液比,优选发泡剂质量分数为0.5%,推导出最佳气液比在地面条件下注氮气量与蒸汽量之比约为40:1左右,单井汽窜的泡沫调剖段塞注入量为0.1 PV左右。2007年,经过现场7口井的氮气泡沫调剖试验,措施有效率85.7%,取得了较好的增油效果,措施后平均单井注汽压力与措施前相比上升0.6 MPa,有效封堵了热采井的汽窜通道。     

鲁克沁油田中区超深稠油调剖技术与先导性试验

鲁克沁油田中区稠油油藏具有埋藏深、原油黏度大、储层物性较差等特点。油藏采用注水开发,注入水方向性突进,对应油井含水上升快,整体需深部调剖。油藏开发要求调剖剂成胶时间长,能够深入地层深部,并具有足够的强度,能有效封堵高渗透层和微裂缝。针对油藏特征及开发现状,通过相关资料和室内实验,成功研发了延缓交联酚醛树脂凝胶(中高温下成胶时间大于5 d)和高强度复合有机交联冻胶2种调剖剂,满足注入剂量大、组合段塞封堵技术的要求。按照"三压力调剖决策方法"要求选井,优化设计了施工参数,确保达到深部调剖的目的。优化配套可控排量施工工艺,减小对低渗层、低渗带的伤害,为稠油调剖顺利实施提供保障。试验井组增油量达到7.5 t/d,实现了鲁克沁稠油油藏开发上的新突破。     

高18块稠油油藏常温注水开发可行性研究

稠油油藏由于其地质条件不同．不一定都适合热采开发。通过对高升油田高18块开发效果评价、油藏工程研究及模糊决策的应用，认为高18块采用常温注水开发为最佳的开采方式，具有较高的采收率及经济效益。     

海上底水稠油油藏氮气泡沫压锥技术研究与应用

基于QHD32-6油田西区底水稠油油藏底水锥进控制水淹的需要,分析了氮气泡沫压锥堵水敏感性因素,研制了氮气泡沫压锥液。模拟分析表明,注氮20 d、表活剂溶液质量浓度10 g/L、气液比2∶1、焖井2～5 d时压锥堵水效果最好;室内评价实验表明,起泡剂YS-FA150与生产污水、地层水及水源井水之间的配伍性较好;起泡剂的泡沫半衰期为3 871 s,排液半衰期215 s,气液比为2∶1的泡沫体系的阻力因子高达90,饱和起泡剂的岩心渗透率恢复率可达99.8%。现场应用结果表明,新研制的氮气泡沫压锥液能有效地抑制底水沿高渗透部位的锥进,试验井含水率由92.8%下降到62.5%,日产液量降低60 m3,日产油量增加22 m3,累积增油3 500 m3,综合效益显著。氮气泡沫压锥技术适合底水油藏锥进后进一步提高产量,具有较好的应用前景。     

蒸汽泡沫调剖技术在稠油开采中的试验研究及其应用

针对稠油在注蒸汽开采中发生的汽窜问题，阐述了蒸汽泡沫调剖的应用机理，在室内对各种机械泡沫剂进行了性能评价，并对调剖敏感因素的影响及泡沫注入方式的筛选进行了研究，同时通过现场应用效果分析，证实了蒸汽泡沫调剖对提高采收率具有显著效果。