延長油田L井區空氣泡沫驅效果評價

康園園，宿永鵬

(1.延安大學石油工程與環境工程學院，陜西延安716000；2.中國石油集團油田技術服務有限公司，北京100027)

現今，大多數的油田都早已到了注水開發的后期，水驅采收率已經達到了極限。但由于油藏原因或技術原因，造成了地層中大部分的原油未能被開采出來[1，2]。通過前兩次技術開發以后，最后得到的采收率通常只有原始儲量的20%～40%。因此，三次采油在剩余油的開采上則顯得尤為重要[3，4]。

空氣泡沫驅油技術是三次采油的重要手段。該技術所用材料成本低，而且來源廣，安全無污染，能夠通過注入空氣和泡沫液對地層進行封堵和調剖，提高產量[5，6]，氣泡沫驅油對于提高采收率取得了十分顯著的效果。勝利油田空氣泡沫驅油的成功為國內油田解決剩余油問題提供了思路[7]。

L井區注水后地層能量較低，產量下降速度迅速，經過多次常規注采調控和井網部署調整，采出效果仍然不夠理想，剩余油開采難度高。空氣泡沫驅中的空氣相比水而言易于注入特低滲透儲層中，而且利用氣體的重力分異作用可以動用水洗程度低的油層部位。同時泡沫的存在又可以封堵高滲透層和裂縫，起到很好的調剖作用，從而實現增油控水[8，9]。綜合以上考慮，研究區選擇水驅后采用空氣泡沫驅并于2017年11月開始空氣泡沫驅試驗。

本文擬通過對比空氣泡沫驅前后的產液量、產油量以及含水率等參數，論述延長油田低滲透油藏實施空氣泡沫驅的礦場實踐效果，為同類油藏應用該技術提供指導。

1 基本概況

研究區的構造位置位于鄂爾多斯盆地一級構造單元陜北斜坡的中南部，內部為簡單的鼻狀構造，方向為近東西向。本區主要含油層位為統延長組長4+5、長6油層組。該地區的孔隙度最大值為13.6%，最小值為1.3%，平均值為8.75%；滲透率最大值為6.2×10-3μm2，最小值為0.005×10-3μm2，平均值為0.51×10-3μm2。該區天然裂縫發育，其方向在NE60°～80°之間。

L井區自2006年1月開始投入生產，在開發初期充分利用天然能量，由于地層能量的虧空，產量急劇下降。2012年6月開始轉為注水開發，將其中8口采油井進行轉注。截止到2018年5月，油井共開井56口，水井共8口。

通過對L井區注水效果進行評價可知，僅有40%左右的油井注水效果明顯，10%油井暴性水淹，其余油井見效不明顯，但其產量遞減率不同程度地變緩，因此需要尋求其他技術來提高產量，降低暴性水淹井的含水率。研究區天然裂縫發育，暴性水淹井多數由裂縫存在引起，同時水驅后的波及系數低，而且有些注水井注水壓力高，注水困難。

2 空氣泡沫驅效果評價

目前L井區現場有配注間2間，注入井共有5口，采油井35口，建成投運以后當月主要進行的是注泡沫液。12月以后泡沫液與清水按照1∶3.5的比例進行交替注入，1月15日至27日一直注清水，28日以后按照5天注空氣間隔2天注泡沫液進行注入，空氣的日注入量是4～5 m3，泡沫液單井日注入量是6 m3，后來空氣日注入量提高至11 m3，泡沫液單井日注入量提高至9 m3。一直到2018年5月底，井區共累積注水29124 m3，共累積注入空氣2767 m3，共累積注入泡沫液1832.7 m3，累積注入氣液比為1.33∶1，因為前期是泡沫液與清水交替注入，未注入空氣，所以與計劃氣液比3.2∶1差距較大。2018年4月月注入空氣1428.26 m3，月注入泡沫液363.25 m3，月注入氣液比為3.93∶1。

從試驗前后的生產數據對比可知，全區受益采油井共28口，產液含水下降，產油稍有上升，有一定效果，其中4口油井的含水急劇下降，6口采油井的含水有小幅下降。受益油井中有19口產油都有小幅度上升，占受益井總數的67.8%，其中月增油2.5 t以上井2口，月增油2～2.5 t井4口，月增油1～2 t井5口。

2.1 典型井組分析

(1)L7-1井組分析

L7-1處于研究區的東北方向，該井在長6油層射孔，射孔厚度9.5 m。生產層位于長612層。在2012年6月29日開始轉為注水井，因周圍只有這一口注水井，所以在2017年11月1日將其改為空氣泡沫注入井，截止到2018年5月，累積注水5105.1 m3，累積注入空氣360.39 m3，累積注入泡沫液267.97 m3，日注空氣9.96 m3，日注泡沫液8.01 m3，空氣與泡沫液按照時間比例3∶1交替注入，累積氣液比1.34∶1。

L7-1井組共有受益油井5口，分別為L7-2、L7-3、L7-4、L7-6、L7-7。其中采油井L7-2井與注水井L7-1井之間存在裂縫，L7-1井從2012年7月開始注水，L7-2井于2007年1月份開始生產后，含水較為穩定，在40%～62.9%，平均含水率為45.7%，后于2008年1月份關井，于2013年12月重新開井生產，一開井立刻水淹，含水100%，目前含水已經由100%下降到了15%。同樣L7-6井含水已經由100%下降到了10%，其由于暴性水淹，已關井3個月，且裂縫的存在造成水淹；L7-3井之前由于注水井的強注溝通了優勢通道導致含水上升快，空氣泡沫驅后含水已經由80%下降到了17%。分析認為，泡沫液在地層中形成泡沫，以非連續相通過介質孔隙，由于裂縫阻力最小，空氣泡沫優先進入裂縫，隨著注入量的增加，空氣泡沫的視黏度增大，其流動阻力增加，在賈敏效應的作用下，實現對裂縫的封堵[10,11]。因此L7-2井與L7-6井的含水率從100%急劇降低。同樣泡沫進入并封堵L7-3井和L7-1井之間的優勢通道后，其含水率也迅速降低至17%。在驅替壓力的作用下泡沫進入到更小的孔隙中，通過泡沫對孔隙壁面上油膜的擠壓、剪切、攜帶作用，使油膜變薄、分散，最終被泡沫擠走，擴大了其波及系數。由于起泡劑也是表面活性劑，降低了油水界面張力，通過油的乳化和捕集作用，可有效地驅替盲端剩余油，提高驅油效率[12，13]。因此L7-4、L7-7、L7-3井產油都有小幅度上升(表1)。

總的來看，控水效果非常明顯，油井產量增幅不大。

表1 L7-1受益井組試驗前后生產對比表

(2)L7-10井組動態分析

注入井L7-10于2012年6月29日轉注注水，從2017年11月1日開始改為空氣泡沫注入井，截止2018年5月底，累積注水4662.38 m3，累積注入空氣348.68 m3，累積注入泡沫液285.53 m3，日注空氣10.14 m3，日注泡沫液8.63 m3，空氣與泡沫液按照時間比例3∶1交替注入，累積氣液比1.22∶1。

L7-10井周圍有7口采油井，其中共有受益油井4口，分別為L7-11、L7-12、L7-13、L7-14。目前井組日產液1.69 m3，日產油1.45 m3，綜合含水14.69%，2018年5月份月產液41.23 m3，月產油32.45 m3，月注入287.54 m3，月注采比6.97。

由表2知，L7-11、L7-12、L7-13井產油量均有不同程度的增加。L7-12、L7-13井的含水率有小幅降低。L7-14井在空氣泡沫驅之前由于暴性水淹處于關井狀態，試驗后含水已經由100%下降到了15.6%。

分析原因認為，L7-14井與L7-10井之間存在天然裂縫，注水后注入水沿著裂縫滲透，導致L7-14井暴性水淹。采用空氣泡沫驅后，泡沫封堵裂縫通道，迫使注入流體沿著滲透性差的通道流動，因此L7-14井含水由100%降低至15.6%。其他井如L7-11、L7-12、L7-13井的日產油量小幅上升，分析認為空氣中的氧與原油發生氧化作用生成二氧化碳和氮氣等，這些氣體溶于原油使得原油體積膨脹，驅替水洗程度較低部位的原油[14，15]。

表2 L7-10受益井組試驗前后生產對比表

另外3口井(L7-15、L7-18和L7-20)沒有見效，這三口井在注水期間就為不受效井，通過對比柵狀圖可知，這3口井的生產層位是長62，均為只采不注，因此建議對注入井L7-10進行補孔，完善其注采關系。

由上述分析可知，空氣泡沫驅對于該研究區而言已經開始見效，但由于目前見效時間還較短，還需進一步觀察。

3 結論

(1)空氣泡沫驅的乳化、捕集作用以及降低油水界面張力，提高了驅油效率，全區采油量有小幅度上升的井數占受益井總數的67.8%，其中月增油2.5 t以上井2口，月增油2～2.5 t井4口，月增油1～2 t井5口，空氣泡沫驅的增油初見成效。

(2)空氣泡沫驅的泡沫封堵裂縫通道，4口油井的含水急劇下降，6口采油井的含水有小幅下降，空氣泡沫驅的堵水效果明顯。