零區氮氣輔助面積蒸汽驅現場試驗

忽明濤

摘 要：井樓油田零區開發層系單一，經過二十多年的蒸汽吞吐開采，蒸汽吞吐開采效果越來越差，出現了主力層Ⅲ6層南部吞吐周期高，低產低效井多、及開發效果差汽竄嚴重等一系列問題，為改善區塊開發效果，對區塊實施氮氣輔助面積蒸汽驅進行潛力分析，最終認為本區塊適合實施氮氣輔助面積蒸汽驅，措施后較好的改善了區塊開發效果，為同類油田蒸汽驅開發提供了相關經驗。

一、油藏地質特征及開發簡況

1、油藏地質特征

井樓油田零區位于前杜樓鼻狀構造的南翼，地層由東南向西北平緩抬起，傾角較緩，約11度，油藏類型為巖性油藏。區塊含油面積2.33km2，地質儲量106萬噸，實際動用儲量106萬噸。全區含油層位Ⅱ-Ⅳ砂組，單井油層有效厚度1.0m-11.4m，單層有效厚度小于4m。目前共開發了一套主力層系：Ⅲ6層，其余均為兼采層（Ⅱ6、Ⅳ2層、Ⅳ5層、Ⅳ8層、Ⅳ9層）

井樓油田零區主力油層為Ⅲ6層，巖性為一套淺灰色細-粉砂巖，屬水下辮狀河道沉積。油層埋藏深度263.9-428.5m，平均346.2m；油層原始地層壓力2.68-4.19MPa；原始地層溫度26.9-34℃；砂層厚度1.3-12.6m，平均7.2m，有效厚度0.6-11.4m，平均5.0m；純總厚度比0.3-0.6，平均0.4；孔隙度32%；滲透率2.1μm2，原始含油飽和度70%，脫氣原油密度0.953-0.960g/cm3；油層溫度下脫氣原油粘度16111-21445mPa.s，瀝青質和膠質含量31.5-42.6%，含蠟6.0-8.2%，含硫0.25-0.32%，凝固點0-19℃，屬特稠油。

2、開發簡況

1986年9月，零區樓101和樓資2井首次進行了單井吞吐實驗。 1987年9月零區先導試驗區正式投入吞吐試驗。1990年12月初轉入蒸汽驅試驗。至2000年底處于先導試驗區的井陸續工程關井或地質關井。隨著2004年樓資2井扶產，零區陸續投入新井，截止2012年12月，區塊共有吞吐采油井171口，其中正常吞吐井37口，低效井77口， 地質關井47口，工程關井10口。

零區2012年12月正常生產井116口，核實日產液375.9噸，日產油57噸，綜合含水84.8%，平均日注汽222噸，油汽比0.26，采注比1.69。截止2012年底，全區累計注汽144.3023萬噸，累計產液169.8043萬噸，累計產油36.3671萬噸，綜合含水78.6%，累計油汽比0.25，采注比1.18，采出程度35.0%。

二、開發形勢分析及開發中存在的主要問題

1、開發形勢分析

井樓油田零區開發層系單一，經過二十多年的蒸汽吞吐開采，蒸汽吞吐開采效果越來越差，遞減逐步加大。

2、開發中存在的主要問題

（1）主力層Ⅲ6層南部吞吐周期高，低產低效井多，開發效果差

零區主力層Ⅲ6層南部目前生產井29口，累計吞吐380井次，平均單井吞吐12.3個周期，進入高周期吞吐；低效井21口，占總生產井的72.4%，吞吐開發效果變差。

（2）汽竄嚴重，影響開發效果

由于油藏埋藏淺、膠結疏松，地層破裂壓力低，油藏非均質性嚴重，再加上零區經過二十多年的開發，油井已達到12個吞吐周期，造成蒸汽吞吐過程中汽竄嚴重，汽竄方向也由單向竄、層內竄向多井竄、雙向竄、層間竄發展，造成大量的熱能損失，嚴重影響區塊開發效果。

三、運用氮氣輔助面積蒸汽驅油藏潛力分析

1、平面上潛力分析

受油層物性及邊底水影響，邊部及井間蒸汽波及體積小，儲量動用差，剩余油較富集。

2、剖面上潛力分析

因儲層物性差異大，高滲層因油層物性好，動用程度高；中低滲透層因物性差，動用程度較低。從剩余油監測資料可以看出，零區油井縱向上油層動用程度差異大，弱水淹井段為下步潛力層段，厚度11m，占總厚度的33%。

四、氮氣輔助面積蒸汽驅現場試驗

1、確定氮氣輔助面積蒸汽驅時機

經過多輪次蒸汽吞吐的稠油油藏容易出現汽竄現象，一旦發生汽竄，即可導致油藏加熱不均，從而致使蒸汽波及體積減小，熱利用率降低，經濟效益變差。區域油藏出現多條汽竄通道，形成面積竄，即可實施氮氣輔助面積驅。

2、氮氣輔助面積蒸汽驅方式

為解決面積竄，挖潛層內及井間剩余油，將射孔層位相互對應、汽竄發生頻繁的油井作為一個井組，對汽竄中心井采取高強度調剖措施，其它油井根據液量、溫度采取氮氣助排措施或者氮氣輔助熱處理措施。

3、氮氣輔助面積蒸汽驅注采參數優化

氮氣量按需封堵層、段體積設計，注氮半徑按15-20米計算：

V氮=（π*r2*h*φ-Q汽）*（T地表+273.16）*P地層/0.1/（T注汽+273.16）

蒸汽量按目前已動用體積+擴大體積設計：

Q汽= π*h（r擴大+Q油/ （π *h*φ*S油）^（1/2））^2

4、實施效果分析

零區從2013年10開始在樓J0611井組實施氮氣輔助面積蒸汽驅，截止2015年6月共實施2個井組，分別汽驅5個和7個輪次，共產油11569噸，油汽比0.32， 采注比1.82， 汽驅采出程度4.5%。

實例：樓J0611井組氮氣輔助面積蒸汽驅效果

樓J0611組合單元Ⅲ6層為薄互層稠油油層，單井平均有效厚度5.7米，平均孔隙度30.7%，平均滲透率1.949um2，平均含油飽和度62.21%，平面孔隙度26.9-35.1%，滲透率1.094-3.704um2。地質儲量10.3萬噸，平均單井有效厚度5.7米。

該井組吞吐階段累計產油48053.4噸，核實吞吐采出程度32.8%。平均單井吞吐16.3個周期，其中樓J0611井吞吐7個周期，采出程度低僅11.3%，樓0511、樓0610、樓J0710、樓0810、樓J0512等井均為吞吐周期高的老井，采出程度較高達到30%以上。目前9口井日產液45.3噸，日產油8.9噸，綜合含水80.4%

零區樓J0611組合單元共有9口井，注汽井1口（樓J0611），采油井8口（樓J0710、樓J0610、樓J0810、樓J0711、樓J0612、樓J0511、樓J0512、樓J0509），共有汽竄通道14條，其中雙向竄通道1條，被竄通道13條，注汽時呈現面積汽竄現象，導致熱能利用率降低，蒸汽波及體積受到限制，油層平剖面動用不均（汽竄情況見圖4）。為了保持平面上注汽壓力平衡，擴大蒸汽波及體積，提高油層平剖面動用程度，進一步改善汽竄區域油井的吞吐效果，對樓J0611組合單元實施氮氣輔助面積注汽措施。

從表5中和圖5中五個輪次的蒸汽驅生產狀況看，周期平均產油量1410噸，最高周期產油量2185噸，最低861噸，單井日產油水平達到1.73噸/天，與吞吐后期0.5噸/天相比提高1.2噸 /天，油汽比平均達到了0.42，采注比2.14，氮氣輔助蒸汽驅采出程度4.8%。

五、結論及認識

1、氮氣輔助面積蒸汽驅時機為區域油藏出現多條汽竄通道，形成面積竄，即可實施氮氣輔助面積驅。

2、氮氣輔助面積蒸汽驅方式是為解決面積竄，挖潛層內及井間剩余油，將射孔層位相互對應、汽竄發生頻繁的油井作為一個井組，對汽竄中心井采取高強度調剖措施，其它油井根據液量、溫度采取氮氣助排措施或者氮氣輔助熱處理措施。

3、零區從2013年10開始在樓J0611井組實施氮氣輔助面積蒸汽驅，截止2015年6月共實施2個井組，分別汽驅5個和7個輪次，共產油11569噸，油汽比0.32， 采注比1.82， 汽驅采出程度4.5%，本區塊實施氮氣輔助面積蒸汽驅取得較好的效果，并為相似油藏實施氮氣輔助面積蒸汽驅具有指導意義。

參考文獻：

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[2]黃鷗，黃忠廉譯.油田稠油熱采技術綜述.國外油田工程，1997：1（6）.