沈625注空氣研究

摘 要：沈625潛山為雙重介質屬性的裂縫型塊狀碳酸鹽巖油藏，在開發過程中，由于裂縫和基質系統儲滲能力差異，兩系統間動用程度相差大。通過對注空氣開發方式的研究及對先導試驗效果的評價，認為該方式能有效改善沈625潛山油藏開發效果，提高最終采收率。

關鍵詞：碳酸鹽巖;注空氣;含水率

1、概況

沈625潛山主要開發目的層為中上元古界碳酸鹽巖，屬于典型的雙重介質油藏。經過多年注水開發，油藏目前面臨著含水上升快、儲量動用不均、采收率低等一系列問題。為改善開發效果，進行了注空氣提高采收率研究，并開展了先導試驗。

2、空氣驅機理

對于注水油藏來說，注空氣提高采收率具有更多優勢，碳酸鹽巖潛山油藏空氣驅與水驅相比，一方面可以增大波及體積，另一方面可以提高驅油效率，歸納起來主要有以下四種機理：一是重力泄油的驅替作用和氣體超覆增壓驅動。二是氣體對大小孔隙和裂縫同時驅替作用。三是低溫氧化反應的熱效應作用。四是二氧化碳的溶脹效應、抽提作用、酸化作用等。數模結果表明，與水驅相比，氮氣驅驅油效率可提高5.8%，空氣驅油效率提高23.8%，比氮氣驅提高18%;物模結果表明，氮氣驅、熱效應與混合氣驅對驅油效率的貢獻絕對值約為43%、16.6%和2.7%。

3、先導試驗效果評價

2012年5月，沈陽油田在沈253-18-24井組開展氮氣驅先導試驗，在此成功的基礎上，2012年10月開始在沈625潛山的沈625-12-26井組開展以注空氣驅為主、氮氣作為前沿段塞的空氣驅先導試驗。2013年，在沈625-12-26井組空氣驅成功的基礎上，空氣驅試驗擴大到沈625潛山的d2斷塊，開展注氣井井型、井網、注氣部位、注氣參數等試驗，取得了成功。2014年進一步擴大注空氣驅油試驗內涵，編制了《沈625潛山空氣驅初步方案》、《靜北潛山空氣驅初步方案》，并在以上兩個油藏全面開展了空氣驅現場試驗。

1、潛山油藏氮氣驅試驗效果分析

優先選擇與沈625潛山地質條件相似沈253潛山開展注氮氣驅現場試驗。沈253-18-24井組位于沈253潛山東部，該井周圍有5口油井，主要受效井為沈253-20-22。沈253-18-24井于2012年5月25日開始采用氮氣車組井口注氣，共經歷了四輪，井組累注氣2390880m3，累增油1916.4t。

經濟評價顯示，按照氮氣單方成本2.03元、空氣單方成本0.74元計算，該井組注氣費用為473.7萬元，凈利潤為198.6萬元，投入產出比1：0.42。試驗證明，潛山氮氣驅增油效果明顯，但成本較高

2、潛山油藏空氣驅試驗效果分析

在沈253-18-24注氮氣驅成功的基礎上，進一步開展注空氣驅先導試驗。沈625-12-26井組2012年10月開始采用空氣壓縮車組井口注空氣，采油井沈625-12-28井日產油由1.9t/d上升到18.8t/d，含水由93.3%下降到27.7%，井組累注氣204.6793×104m3，累增油4946t，氣增油比為414。

經濟評價顯示，按照氮氣單方成本2.03元、空氣單方成本0.74元計算，該井組注氣費用為261.0萬元，凈利潤為1476.4萬元，投入產出比1：5.7。試驗證明，潛山空氣驅增油效果明顯，成本低廉。

截止2014年10月，在沈625潛山的d2斷塊已實施空氣驅5個井組（6口注氣井），共有12口油井見到明顯增油效果，日產油由113.3t/d上升到目前的151.6t/d，綜合含水由75.0%下降到64.2%，井組油井見效比例64.2%，累增油21692t，氣增油比為1050：1。

3、水驅后轉空氣驅方式可行性分析

前期注空氣試驗效果表明，注空氣井組見效后，油井表現為含水持續下降，注氣可有效降低油井含水。沈625潛山6口注空氣見效井的平均含水下降了31.0%，最明顯的沈625-12-28井含水由93.3%下降到了27.7%，下降了65.6個百分點。

分析認為，注氣過程中注入氣體在儲層內與水驅替的部位不同（路徑有差異），注氣驅替了注水未動用的微裂縫和基質中的原油是油井含水下降的主要原因。實踐表明，注水開發時，水驅替的主要是大的裂縫通道，最終形成人工底水。注氣開發時，氣除了驅替大的裂縫通道外，最主要的是動用了微小裂縫及基質孔隙中的剩余油。

4、水驅后轉空氣驅井網可行性分析

沈625潛山注水井劃分了15個關聯井組，空氣驅井網與水驅井網相同。目前已開展空氣驅8個井組（注氣井10口），試驗證明可利用現有井網直接開展空氣驅。從主要見效井組井距及見效狀況來看，見效前的累注氣時間、累注氣量以及見效高峰期的油井含水下降幅度均與注采井距無明顯關系，現有井網井距條件適合空氣驅。開展不同部位注氣試驗，潛山油藏縱向上不同部位注氣均能見到注氣增油效果，高注低采見效更快。所有注氣井組見效方向與注水主要見效方向基本一致。注氣受效油井為注水期間受效油井。注水受效方位為儲層裂縫發育主方位，注氣期間氣體仍然沿主裂縫方位運移。由此可見，注水井可直接轉注氣。在試驗過程中，現有井網、井距條件下，加強氣體監測，油井每天含氧量監測3次，氣體樣品組分全分析，3天一次。目前為止，空氣驅過程中未監測到尾氣氧含量超標、未見氣竄發生，現有井距條件下可直接轉注氣。

5、合理注入方式試驗研究

針對裂縫性潛山易竄的問題，分別針對沈253-18-24井組、沈625-H15井組、沈625-12-30井組、沈625-12-24井組開展了注氣方式優化試驗，試驗結果表明：

（1）氣水交替注入試驗中油井含水持續下降;氣水交替注入時，油井含水不斷上升。

（2）異步注采試驗中停注后初期效果較好，但增油效果難以持續。

（3）輪替注空氣時，油井見效特征不明顯，增油效果不佳。

（4）連續注空氣時，見效油井含水持續下降，產油量大幅上升。

（5）從不同注氣方式的空氣油比來看，連續注空氣具有明顯的優勢

4結論

1、空氣驅適合裂縫型潛山油藏。潛山油藏埋藏，地層溫度高、壓力大，具有適合開展空氣驅的有利條件。

2、空氣驅注采井網限制少。注水開發必須明確井網、井距、井別，而非烴類氣驅對此幾乎沒有更多的限制。

3、注空氣部位選擇空間大。在油藏頂部、腰部、底部均可以注氣。

4、機理作用多。注氣與注水相比，波及體積更大，驅油效率更高。同時，還具有重力分異、降低原油粘度、密度和界面張力等多重作用。

5、水驅和非烴類氣驅可共容?，F場試驗結果表明，由于注水和注氣驅替路徑不同，兩種方式可以共容，水驅油藏可以直接轉空氣驅。

參考文獻：

[1] 姚淑影. 裂縫性潛山油藏注氣提高采收率研究[D].成都： 西南石油大學，2011

[2] 李士倫，等. 注氣提高石油采收率技術[M].成都：四川科學技術出版社， 2001： 45-48.

[3] 李士倫，等. 發展注氣提高采收率技術[J].西南石油學院學報，2000，22（ 3） ： 41-45.

[4] 曹學良，等. 低滲透油藏注氣提高采收率前景分析[J].天然氣工業，2006，26（ 3） ： 100-102.

作者簡介：

蓋志剛（1984-），男，遼河油田勘探開發研究院工程師，目前從事石油地質開發工作。