揮發性油藏天然氣驅提高采收率深化機理研究

摘要文88塊揮發性油藏通過開展不同注入壓力、不同物性、不同注入組分下的巖心驅替實驗，明確天然氣驅油機理及不同因素下天然氣驅開發效果；結合油藏工程方法和現場實際注入情況，明確天然氣驅最佳注采參數。

關鍵詞揮發性油藏注如壓力天然氣驅注入氣組分

中圖分類號：TE357.7 文獻標識碼：A

文88塊沙三中8-10油藏位于文留構造東翼文東斜坡帶，構造相對簡單，地層傾角大（16?18埃；油藏埋藏深?600－3900m）；物性差（平均孔隙度14%，滲透率1.7-5.5 mD）、原始地層壓力高（60-68MPa）、飽和壓力高（41.32MPa）、地層溫度高（145℃）、地層水礦化度高（33.0?04mg/L）、原始氣油比高（350 m3/m3），為揮發性油藏，具有深層、低滲、高溫、高壓的特點，天然氣驅是提高采收率的重要手段，能有效補充地層能量，具不腐蝕，產出氣無需分離等優勢。該塊于2006年開始在沙三中8-10開展現場注天然氣先導試驗，目前5注11采，實現有效注氣開發。

1天然氣驅油效果實驗研究

1.1明確地層壓力對注氣提高采率影響研究

1.1.1不同壓力下天然氣驅產出氣組分變化研究

細管試驗分兩次混相和三次非混相驅替進行，分析認為，地層壓力越高，注入氣突破時間越晚，采收率提高幅度越大，注入壓力越低注入氣突破越早，采收率越低；地層壓力達到混相壓力(45.16MPa)以上注氣，注入氣突破時的注入倍數、采收率變化不大。保持高于原始飽和壓力注氣比衰竭至目前地層壓力（30MPa）下注氣采收率提高27.4個百分點，目前地層壓力下注氣比天然能量開發提高27.9個百分點。

1.1.2確定最小混相壓力

第一次、第四次和第五次驅替試驗為非混相驅替，氣體突破時間較早，分別在注入0.67PV、0.88PV和0.35PV時突破，其采收率分別為78.48%、92.20%和54.82%。第二和第三次驅替試驗為混相驅替，注入氣體突破時間很晚，分別在注入0.91PV和0.90PV時突破，采收率分別為97.98%和95.96%。根據細管實驗結果得出，在140℃條件下的最小混相壓力約為45.16MPa。

1.2不同開發階段注氣驅油對采收率影響研究

模擬文88塊油藏條件，利用長巖心驅替試驗開展了衰竭開采物理模擬實驗研究。

1.2.1衰竭開采實驗研究

（1）衰竭過程采出程度變化特征研究。

在試驗溫度140℃下，模型壓力由50.00MPa彈性開采至42.05MPa時采出程度為5.36%；巖心壓力由42.05MPa衰竭開采至30.27MPa時采出程度為26.24%；繼續衰竭至常壓(入口壓力5MPa，出口壓力0MPa)，采出程度可高達53.54%。

（2）衰竭過程氣油比變化特征研究。

模型壓力由50.00MPa下降至42.05MPa間，氣油比沒有變化；當壓力降至30.2MPa時，氣油比由428.9cm3/降到199.1cm3/g；當降到29.21MPa時，氣油比降到190.9cm3/g；隨壓力降低氣油比緩慢上升，當降到24.37MPa時上升速度較快，降到13.33MPa時，已達4191.9cm3/g。當壓力降到5MPa時氣油比增加到23879cm3/g。

（3）衰竭過程氣組分變化特征研究。

當壓力由原始飽和壓力降至30.27MPa時，天然氣的C1含量由90.03%上升至93.44%，中間組分C2-C6隨壓力的降低而下降。降至29.31MPa時，天然氣C1含量突然降至90.44%，隨著壓力降低，組分保持不變，游離氣突破，成為兩相流動狀態。

實驗分以下幾個階段：

①衰竭開采的第一階段，壓力由41.95MPa下降至29.21MPa，溶解氣溢出造成地層流體膨脹，可采出17.35g原油，占總儲量的25.94%，氣油比隨壓力的降低而降低。

②衰竭開采的第二階段，壓力由29.21MPa下降至13.33MPa，溶解氣溢出造成地層流體膨脹，驅動地層原油流動，氣油比隨壓力的降低而增加。

③溶解氣產出階段，壓力由13.33MPa下降至5MPa，原油流動系數很小，而游離氣流動系數很高，為主要產出。氣油比隨壓力的降低而增加很快，已經大于10000cm3/g。

2明確文88塊天然氣驅最佳注采參數

2.1提高了揮發性油藏天然氣驅PVT相態擬合精度

通過合理化組分劈分、組合，參數敏感性和相關性分析，組分間二元交互系數微調三大技術提高了揮發性油藏天然氣驅PVT相態擬合精度。精細劈分C3~C6由3個細分到6個擬組分， PVTi相態擬合精度提高到96%；引入PEBi非結構化網格構建方式，克服儲層非均質性強、網格取向效應等問題，優化網格過渡銜接，提高了組分數值模擬精度，誤差在5%以內，擬合精度較高。

2.2優化注采參數

開展沉積相、注采高低部位、注入方式、注氣速度、注氣量對天然氣驅效果的影響。沉積相河道注-河口壩采優于河口壩注-河道采；高注低采優于低注高采；連續注氣優于脈沖注氣和燜井；優化注氣速度2.5萬方/天；優化注氣量0.35PV，見圖1。

3現場應用效果

注天然氣先導試驗含油面積0.55km2，地質儲量107?04t，試驗層位沙三中8-10，累計注入天然氣2.76?08m3，注氣井5口對應油井11口，目前日產液180.3t，日產油16.8t，累增油4.45?04t，整體提高采出程度12.2%。

4結論

（1）揮發性油藏更適宜開展天然氣驅，可實現有效注入、補充地層能量、礦場試驗提高采出程度21.7個百分點，采收率可提高36.6個百分點；

（2）天然氣驅油效果實驗；

（3）明確文88塊天然氣驅最佳注采參數。

作者簡介：高玉鋒，男，1985年10月出生，工程師，從事油田開發技術工作。

參考文獻

[1]李士倫,張正卿,冉新權等.注氣提高石油采收率技術[M].成都:四川科學技術出版社,2001.

[2]李士倫．中低滲透油藏注氣提高采收率理論及應用[M].北京:石油工業出版社,2007.