延長油田三次采油技術適應性研究與應用

鐵連軍，王寶萍，張永飛，曹滿利

（延長油田股份有限公司，陜西延安 716000）

根據延長油田的技術現狀，有計劃地開展了配套的提高采收率技術研究，主要包括微生物驅、生物活性驅、空氣泡沫驅以及CO2驅等優勢主體技術的攻關研究和應用，形成了適合延長特色的三次采油技術體系。

1 提高采收率的途徑

1.1 提高波及系數

降低水油流度比（M），減少驅油體系的指進現象，達到波及系數的提高。M=（KW/UW）/（KO/UO）；式中，KW，UW分別為水體系在地層中有效滲透率和水體系的黏度；KO，UO分別為原油在地層中有效滲透率和原油的黏度。

1.2 增加毛管數

注水開采后，剩余油以不連續油塊被圈捕在巖石孔隙中，此時每個油塊受到兩個主要作用力（黏滯力和驅動力）。Melrose和Taber等，用一個無因次準數Ne（毛管數）表征上述兩種作用力之比。Ne=（UOVO/δ）=（ΔP/Lδ）式中：Ne為毛管數；UO為原油黏度；VO為原油流動速度；δ為水和原油之間界面張力；Δp/L表示被圈捕油珠，通過毛細孔喉道所需壓力梯度。

實驗發現原油采收率與毛管數之間關系：當毛管數（Ne）超過某一值時，采收率（η）將急劇上升。原油、水巖石體系的不同，要求Ne數值也不同，一般是不同的數值，但是這種關系是普遍存在的。注水開采之后，一般地層的毛管數為10-6左右，為了繼續采油、要求Ne增加到10-3～10-2。

2 適合延長特色的三采技術

2.1 空氣泡沫驅

空氣泡沫驅是在氣驅基礎上發展的技術，它綜合了泡沫驅與空氣驅的優點，成本低，既能大規模注入提高地層壓力，又能有效地避免水竄和氣竄問題。通過提高波及系數，降低界面張力，從而提高單井產油量、驅油效率以及采收率。

針對延長油田儲層特點及空氣泡沫驅技術特色，“十二五”期間主要開展了試驗區油藏地質特征研究，空氣泡沫驅油機理研究，空氣泡沫驅適應性評價研究，空氣泡沫驅油體系篩選評價，空氣泡沫綜合調驅方案優化，空氣泡沫驅數值模擬及試驗參數優選研究，空氣泡沫驅注入工藝研究及空氣泡沫驅效果評價方法研究等。在研究的基礎上，分別在甘谷驛唐80井區和唐114井區開展了空氣泡沫驅和空氣泡沫復合調驅礦場試驗。

2.2 生物活性驅

通過技術探索和攻關，初步形成了延長石油低滲油藏生物活性驅油技術。該技術利用生物活性驅油體系改善儲層巖石表面潤濕性，減小油水界面張力，降低原油在孔喉中滲流阻力，達到提高洗油效率的目的，提高單井產量，降低綜合含水率，從而提高原油的最終采收率，具有溶解性好，耐鹽，界面張力低，中性潤濕能力強，驅油效率高，成本低且環保等優良性能。

2.3 二氧化碳驅

二氧化碳驅油技術能提高波及系數，增加毛管數。“十二 五”期間，優選出了靖邊油田喬家洼油區長6儲層和吳起油田油溝油區長4+5儲層。其中，靖邊油田喬家洼油區：距離氣源地最近，運輸成本低；吳起油田長官廟油溝油區：處于適宜實施CO2驅油區塊的中心位置，便于未來擴大規模。

3 三采技術應用效果

3.1 空氣泡沫驅提高采收率技術

2007年開始在甘谷驛采油廠進行空氣泡沫驅油技術的研究、應用和試驗，經過多年的研究和探索，逐步形成了適合延長油田地質特點的空氣泡沫驅油技術，成效較好。

3.1.1 唐80空氣泡沫驅

唐80井區主要含油層位為三疊系延長組長6油層組。從試驗開始至2013年3月底，8口井累計注入泡沫液1.73萬方，累計注入空氣1.5萬方（折算地下體積），階段累計增油3611.15t，空氣泡沫區平均單井日產0.34t/d，單井日產油較注水區平均增長25.9%，含水率降低6.23%，地層壓力較注水區高0.35MPa，較非注水區高0.65MPa，截至2013年11月，隨著空氣泡沫的穩定注入，含水率由該階段初期的54%降至35.5%，平均單井日產由初期的0.30t增至0.36t，階段累計增產5 977.28t，取得了良好的階段應用效果。

3.1.2 唐114空氣泡沫綜合調驅

試驗區共8口水井、17口油井，單井平均產油量0.208t，累積采油量3 456t，采出程度1.76%，平均綜合含水37%，但已有7口井含水超過60%，區域非均質性強，穩產挖潛難度大。結合該區注水開發狀況分析，綜合考慮注水效果，確定在唐114井區開展空氣泡沫綜合調驅試驗。

四個井組空氣泡沫綜合調驅見效增油時間均為2011年10月開始，四個井組9口井有增油效果，四個井組到2012年8月31日合計增油869.95m3（不考慮遞減）。按原油密度0.826g/cm3計，則增油718.58t。

該技術已推廣至子北、南泥灣、黃陵、川口和七里村等采油廠。

3.2 二氧化碳驅油技術試驗初見成效

于2012年9月建成靖邊喬家洼油區5個試驗井組，2014年12月建成吳起油溝油區5個試驗井組。靖邊喬家洼平均單井日產油由0.17t上升至0.36t，綜合含水穩定在60%左右。吳起油溝原油產量和含水基本穩定。

3.2.1 靖邊喬家洼油區先導試驗

根據前期基礎地質研究、油藏特點以及開發現狀，結合油藏工程方案規劃21個注氣井組（21注68采井網），優選了5個井組先期開展先導注氣試驗，主要注氣層位為長621，5個注氣井控制同層位生產油井33口，其中一線受益井14口（5注14采），形成不規則反七點注采井網，井排距為250×150m；二線受益井19口（開井12口，關停7口）。注氣井受控面積1.2km2，石油地質儲量39.4 ×104t。

12口見效井呈現了“兩升一穩”的良好態勢；見效井平均單井日產液由0.50t上升至1.08t，單井日產油由0.17t上升至平均0.35t，是見效前的2.1倍。自2012年9月注氣后，見效井階段相對累積增油2 202.8t。

3.2.2 吳起油溝油區先導試驗

根據基礎地質研究、油藏特點、開發現狀以及油藏工程方案部署，優選了5個井組先期開展先導注氣試驗，主要注氣層位為長4+521，5口注氣井控制同層位生產井33口，其中一線受益井23口，正常生產18口，形成菱形反九點注采井網。

注氣見效井16口生產狀況呈現了“兩升一降”的良好態勢，見效平均單井日產液由2.8t上升至3.14t，平均單井日產油由1.84t上升至2.28t，平均日增油0.44t，綜合含水下降，由見效前的21.64%下降到14.59%，下降了7.05%。

4 結論

針對現場中存在的問題，結合延長油田技術現狀，總結開展配套的三采技術，經較大范圍現場應用后，取得了良好的應用效果和經濟效果。

1）形成了具有延長油田特色的三采技術體系，包括微生物驅、生物活性驅、空氣泡沫驅及CO2驅；

2）生物活性驅油體系與調堵劑相結合，可以有效提高注水波及效率和驅油效率，形成了延長特色生物活性復合驅油技術體系；

3）空氣泡沫驅試驗可實現穩油控水的目的，為延長油田發展高含水期油田技改方向提供數據支撐。