黄沙坨油田氮气驱先导试验效果分析

2022-09-20

随着油田开采难度的增加, 注氮气泡沫成为一种新兴的三次采油方法。它是利用氮气的特性来提高石油采收率的一门新技术。氮气进入微裂缝后, 通过重力分异作用, 向构造高部位运移, 驱替微裂缝中剩余油, 同时在构造高部位形成次生气顶, 降低油水界面, 驱替顶部“阁楼油”;泡沫的选择性封堵作用, 能提高低渗层的油相渗透率, 同时药剂的洗油作用, 能使原来呈束缚状的油通过乳化作用成为可流动的油, 最终达到提高采收率的目的。

1 油藏开发状况及存在问题

1.1 油田基本概况

黄沙坨油田位于辽河盆地东部凹陷黄沙坨构造带上, 目的层位沙三下段火山粗面岩, 油藏埋深2800-3300m, 含油面积12km2, 地质储量2744.6×104t, 为一裂缝型块状边底水火山岩油藏。该油田构造上表现为一个东高西低、呈北东-南西方向展布的狭长带体, 地层倾角20-30度;其储集空间类型多样, 为裂缝-孔隙双重介质类型, 储集性能差, 非均质性强;油田裂缝发育程度不均, 呈现平面分片, 纵向分段的特点。

1.2 存在问题

1.2.1 注水波及体积小, 有效期短, 效果差

从示踪剂波及情况来看, 注入水主要沿主裂缝方向窜进, 注水波及体积小。区内的20口注水井中, 能注进水的只有12口, 对应的23口油井中见效井仅为10口, 见效井数少, 且平均单井见效期仅为一年, 有效期短。

1.2.2 受油藏条件限制, 措施效果差

黄沙坨油田进入递减阶段以后, 为改善油田开发效果, 先后开展了裂缝性油藏注水、堵水配套压裂、深抽、侧钻等试验, 均未见到明显增油效果。其中井筒内机械堵水难以封堵地层中的水锥, 而常规凝胶堵水剂又不适合这种埋藏深、温度高的油藏, 深抽受地层供液能力的限制, 油井的液面随着泵挂深的加深而加深。近5年实施各类措施共计18井次, 措施有效率仅为22.2%, 常规技术应用效果差。

2 氮气泡沫驱研究与应用

2.1 氮气泡沫驱油机理

泡沫优先进入高渗大孔道, 对宏观裂缝有较强的封堵作用, 而对微裂缝封堵作用较弱, 使氮气进入微裂缝中, 驱替微裂缝中的剩余油;泡沫堵水不堵油, 即泡沫具有“遇油消泡, 遇水稳定”的性能, 它在含油饱和度高的油层部位易溶于油, 不起泡, 不堵塞孔隙孔道, 提高油相渗透率, 而在水层中发泡, 堵塞孔隙孔道, 降低水相渗透率, 从而有效扩大波及体积, 迫使氮气向含油饱和度高的部位运移, 提高驱油效率。

2.2 先导试验井组优选

在借鉴同类油藏成功注气经验的基础上结合本油藏特点总结出注氮气泡沫井的4条选井原则:井网完善, 开井率高;注采对应, 连通性好;构造有利, 剩余油富集;注入层段低于生产层段。按照上述优选标准, 对构造主体部位进行了分析, 综合分析储层、物性及压力情况, 最后选定小25块构造高部位小12-13井组作为先导试验井组。

2.3 现场实施

小12-13井组氮气泡沫驱共经历两个阶段。第一阶段:试注水, 历时13天, 累计注水910m3, 试注过程中, 各生产井计量及含水情况正常;第二阶段:注氮气泡沫, 历时89天, 累计注氮气182.6×104m3, 折算地下体积13648 m3。在平均注气速度为1200m3/h的条件下, 注气初期井口注入压力快速上升, 变化较大;3天后压力趋于平稳, 在19.3MPa左右波动, 无太大变化。

2.4 试验效果分析

注氮20天后, 部分油井开始见效, 之后6口油井均见到了效果, 目前井组日增油9t, 含水下降4.4%, 阶段增油1155t。见效油井主要分为3类:位于构造高部位的油井在生产上表现为, 液量稳定、含水下降、动液面上升, 分析其主要增油由原因为氮气的重力分异作用, 挤压、驱替基质和微裂缝中的剩余油;位于构造中部位的油井在生产上表现为液量下降、含水下降、动液面下降, 因此认为主要增油原因为泡沫体系对主裂缝的暂时性封堵和氮气驱替基质和微裂缝中的剩余油;对于水平井而言, 其生产上表现为液量波动、含水略有下降、动液面上升, 其增油原因主要是氮气的驱油作用。

3 结语

黄沙坨裂缝型火山岩油藏在开发过程中, 底水锥进严重, 注氮气泡沫驱比传统水驱更适合本油田, 具有一定的推广价值, 同时, 氮气价格昂贵, 在保证安全的同时, 建议更换空气等其他气体进行试验。

摘要：黄沙坨裂缝型块状边底水油藏经过13年的开发后, 受底水暴性水淹影响, 油井水淹严重, 油田处于低速、低效开采状态, 开发形势异常严峻。针对这一问题, 优选小12-13井组作为试验井组, 开展氮气泡沫驱先导试验, 井组见到了良好的增油效果, 日增油9t, 含水降低4.4%, 阶段净增油1155t。氮气泡沫驱试验的成功开展对同类裂缝型油藏的开发具有参考价值。

关键词：裂缝型火山岩,开发方式,氮气泡沫驱,黄沙坨油田