氮氣泡沫輔助吞吐工藝技術適應性研究

徐巖光

（中國石化股份勝利油田分公司 勝利油田東勝精攻石油開發集團股份有限公司，山東 東營 257001）

氮氣泡沫輔助吞吐技術開采稠油是利用氮氣驅、泡沫驅和熱水驅的優點而提出的一種復合驅油新方法。高溫泡沫因其高的視粘度，可以改善油水流度比，對蒸汽進行封堵調剖，提高蒸汽的波及系數。且泡沫體系作為表面活性劑可以降低油水界面張力，提高洗油效率。此外，注入的氮氣可以補充油藏的能量，抑制底水的錐進。

氮氣泡沫輔助吞吐技術雖然具有很多優勢，但是針對不同油藏措施效果差異較大，因此對該技術的適用性研究十分有必要。針對2006-2010年勝利油田共實施氮氣泡沫輔助吞吐技術的402井次進行了統計類比分析，利用數值模擬技術對氮氣泡沫技術進行模擬分析，通過結果對比得出了該技術的油藏適應性。

1 直井油藏適應性分析

1.1 原油粘度

原油粘度是制約氮氣泡沫措施效果的主要因素。統計結果表明：隨著原油粘度的增油周期增油逐漸降低，粘度大于4.0×104mPa·s 后措施有效期短，周期增油量較低；數模結果表明：隨著粘度的增加周期增油量降低，粘度大于4.0×104mPa·s 后周期增油量降低趨于平緩。

1.2 油藏非均質性

由于泡沫具有遇水穩定、遇油不穩定的特性，所以油藏非均質性是一個影響泡沫作用的關鍵因素。改變油藏縱向兩層的滲透率和層間的滲透率，研究油藏非均質性對泡沫作用的影響。

數模研究結果表明：滲透率級差達到4以后，周期增油量降低幅度較大，說明氮氣泡沫封堵大孔道能力還是有限的；統計結果表明：隨著滲透率的增加周期增油量逐漸升高，當滲透率大于4000md以后周期增油量下降幅度較大；隨著孔隙度的增加周期增油量逐漸升高，當孔隙度大于40%以后周期增油量下降幅度較大。

1.3 油層厚度

由于蒸汽與原油密度、粘度的差異，常常導致蒸汽重力超覆，使得蒸汽波及體積降低。油層厚度是影響蒸汽重力超覆的另一個重要因素。泡沫由于視粘度較高，可以作為抑制蒸汽重力超覆的重要手段。

數模研究結果表明：隨著油層厚度的增加周期增油量增加；現場統計結果表明：油層厚度大于4m周期增油效果顯著。

1.4 含油飽和度

泡沫具有遇油不穩定的特性，所以含油飽和度的大小對泡沫作用具有很大的影響。由于含油飽和度不同，生產能力也不同，為了較好地反映泡沫作用的影響，用相同條件下，注泡沫與不注泡沫的日產量曲線以及累積產油量作對比。

數模研究結果表明：隨著含油飽和度的增加原油增產倍數降低；現場統計結果表明：隨著可采儲量采出程度的增加周期增油量增加，當可采儲量采出程度大于80%時，周期增油量明顯降低。

1.5 距油水邊界

雖然距油水邊界近措施增油量較大，但氮氣泡沫的封堵效果有限，一旦油水前緣突破，則極易導致含水迅速上升，措施提前失效。

統計結果表明：距油水邊界300-500m 范圍內，即中部位實施氮氣泡沫調剖后措施效果顯著。

1.6 邊底水

沒有邊底水的影響，油井附近含油飽和度分布比較有規律，也比較均勻，泡沫作用不明顯，而在邊底水的影響下，含油飽和度分布不均，或者存在大通道等，在這種情況下有利于泡沫發揮遇水穩定、遇油不穩定的特性，因此可以很好的擴大蒸汽波及體積，產量有明顯的增加。

數模研究結果表明：在有邊底水的情況下，措施后增油效果顯著。

1.7 吞吐周期

統計結果表明：隨著周期數的增加，措施的增油量逐漸減少，降水效果逐漸降低。

2 水平井油藏適應性分析

2.1 原油粘度

統計結果表明：原油粘度大于3.0×104mPa·s 時措施增油量有所降低；措施有效期增加，含水下降率先增加后降低。

2.2 滲透率

統計結果表明：隨著滲透率的增加周期增油量增加，措施有效期先減少后增加，含水下降率先增加再減少。

2.3 水平段長度

統計結果表明：隨著水平段長度的增加，周期增油量逐漸增加，含水下降率增加，措施有效期增長。

2.4 吞吐周期

統計結果表明：隨著吞吐輪次的增加，周期增油量增加，措施的降水效果增強，措施有效期整體呈下降趨勢。

3 氮氣泡沫調剖選井標準小結

直井氮氣泡沫調剖體系的油藏適應條件：①原油粘度小于4.0×104mPa·s，②非均質性：滲透率級差（縱向上）小于4，③油層厚度大于4m，④距離油水邊距300-500m，⑤邊底水油水體積比小于4，⑥吞吐周期小于9；水平井氮氣泡沫調剖體系的油藏適應條件：①原油粘度小于3.0×104mPa·s，②滲透率大于0.2md，③水平段長度150米以上，④吞吐周期2周期以上。

[1] 彭昱強,王曉春,羅富平.QHD32-6 油田氮氣泡沫調驅數值模擬研究[J].特種油氣藏.2009.1.

[2]龐占喜,程林松,何曉明.氮氣泡沫開發稠油底水油藏的物質平衡方程[J].中國石油大學學報.2007.6.

[3]孫煥泉,王敬,劉慧卿.高溫蒸汽氮氣泡沫復合驅實驗研究[J].石油鉆采工藝.2011.6.