氮气泡沫驱在锦州油田的研究与实践

摘 要：锦州油田断层复杂，储层平面和层间物性差异大，孔隙度高，渗透率变异系数大，储层非均质严重，地下剩余油分布复杂，为此研究应用了氮气泡沫驱油技术。选取该油田的锦2-8-118井区开展试验，，对氮气泡沫驱注采参数进行优化设计，并进行生产指标预测。研究结果表明，采用连续注入泡沫液1年后转为段塞式注入，四年后转为后续水驱，平均单井注液速度为120m3/d，最佳气液比为1：1，最佳泡沫剂质量浓度为0.3%。结果显示，该块采用氮气泡沫驱技术可以较好地改善开发效果，达到降水增油和提高采收率的目的。

关键词：锦州油田 氮气驱 参数优化 降水增油

前言

锦州油田属于复杂断块油田，储层物性差异大，非均质严重，地下剩余油分布复杂。经过30多年的高效注水开发，目前已进入特高含水阶段，地质采出程度47.2%，综合含水93.23%。为了提高采收率，开展氮气泡沫驱试验[1]。在进行精细油藏地质描述的基础上，以锦2-8-118井区为研究对象，探讨该技术在锦州油田应用的可行性。

一、油藏概况

锦2-8-118井区位于锦16块兴隆台油层分采区中西部，试验的目的层为兴Ⅱ1-4小层，含油面积为0.32Km2，油层有效厚度23.8m，石油地质储量130.5×104t。地层南倾的鼻状构造，地层倾角2-4°，构造高点在锦2-8-2306井附近。属断层遮挡的构造-岩性油藏，油藏埋深1350～1450m，油层发育受构造控制，发育稳定，油层平均厚度为28.2m，单层厚度2～5m，连通系数83.4%。储层物性好，平均孔隙度为28%，平均渗透率为750×10-3μm2，泥质含量1.83%，20℃地面脱气原油密度为0.9311g/cm3，50℃地面脱气原油粘度为67.7mPa・s。

二、氮气泡沫驱提高采收率工艺技术

1.机理研究

氮气泡沫驱采油技术是在注水的同时按比例加入氮气和泡沫剂，利用水、氮气与泡沫剂相互作用的结果，在地下产生连续的稳定的泡沫驱替液。

机理1：增大波及体积系数提高驱油效率

泡沫液流通过储集层孔喉时所产生的阻力效应，称“贾敏效应”或叫做“气阻效应”。依次进入高、低渗层，提高波及系数，填塞各种结构的孔隙，驱替不连续的残余油。

机理2：乳化降粘作用

泡沫剂是表面活性剂，扩散在油层中能够降低油的表面张力，有利于原油流动。

机理3：弹性能作用、举升作用

氮气自身的弹性能和重力分异作用可以驱替残余油，以及少量氮气溶解或混合在原油中，增大原油体积，排除部分残余油。同时泡沫破裂所产生的压差、势能、张力也对原油起到一定的驱动作用。

2.室内试验研究

开展了不同油品驱油效果对比实验研究，氮气泡沫驱技术在稀油上应用效果要好于普通稠油，为现场试验提供了可靠的技术保障。

实验表明：在无油或者剩余油饱和度低于10%以下时，起泡剂能够很好的发泡封堵高渗透层，而含油饱和度高于10%以上，发泡剂受原油消泡作用，阻力因子大幅下降，因此可以看出，氮气泡沫驱主要封堵含油较低的高渗透层。

三、注采参数优化[2-4]

1.注入总量优化

数值模拟优选结果，当注入段塞为0.3PV时，累产油量和净产油量较高。

2.化学剂浓度

通过实验的方法得出，化学剂浓度为0.3%时效果较好，但考虑到油层预吸附作用影响，初期化学剂浓度应控制在0.5%，等注入井压力上升并趋于稳定后再降低浓度到0.3%以下。

3.合理气液比

运用数模对气液比分别为0.5：1、1：1、1.5：1、2：1、4：1条件下氮气泡沫驱开采效果进行了模拟。计算结果表明，较大的气液比下，生产井容易较早的突破，合理的气液比值应为为1：1。

4.合理的注入方式

数模计算结果表明，氮气泡沫驱连续注入1年后转为气液混注与水交替小段塞式注入效果较好，段塞大小为10～30天比较合适。

四、现场应用及效果

根据上述研究，在注入参数优选的基础上，结合锦2-8-118井区油藏实际情况，对锦2-丙7-238和锦2-8-08侧实施氮气泡沫驱现场应用。方案设计：连续注入泡沫液10个月后年后转为段塞式注入。实施后，井区启动压力上升，吸水指数下降，对应油井增油效果明显，日产油由20t/d上升到目前的45t/d，平均单井日增油2.6t/d，采收率由转驱前的45%上升到52%，提高采收率7个百分点。

五、结论与认识

1.锦州油田注氮泡沫调驱试验在稳油控水、提高采收率方面，证明方案合理、技术可行。

2.由于油水井的连通性好，采用连续注入方式，易发生气窜，因此，在方案设计上，后期应采用多段塞泡沫+氮气注入方式，利用泡沫的封堵性控制氮气的推进速度。

3.对于高渗透的注水层，注氮前要用大剂量的起泡剂注入高渗透层，使它在氮气的前沿形成一道泡沫墙，泡沫使注水层的渗流阻力增加，导致注入压力升高，迫使流体进入物性差的油层，提高注氮的波及体积。

参考文献

[1]王增林.强化泡沫驱提高原油采收率技术[M].北京：科学技术出版社，2007：93-96.

[2]彭昱强，王晓春.QHD32-6油田氮气泡沫调驱数值模拟研究[J].特种油气藏，2009，16（1）：71-74.

[3]邓玉珍，刘慧卿，王增林等.氮气泡沫驱注入参数优化研究[J].中国石油大学胜利学院学报，2006，20 （1）：1-3.

[4]吕广中，刘显太，尤启东.氮气泡沫热水驱油室内实验研究[J].石油大学学报：自然科学版，2003，27（5）：50-54.

作者简介：柴君良（1983-），男，2005年长江大学毕业，学士学位，工程师，长期从事油气田开发与开采技术工作。