稀油空氣壓水錐技術研究與現場試驗

李峻宇

摘要：曙古32油藏經過多年開發，油藏邊部油水界面已接近油藏頂部，油水界面上升加快，采油井普遍高含水。研究并實施空氣壓水錐技術，實現壓水錐和空氣驅，有效改善了井組生產效果，為曙古潛山油藏開發提供一定的借鑒意義。

關鍵詞：稀油；空氣壓水錐技術；曙古32

前言

空氣助排技術自2008-2011年在曙光油田進行前期試驗，取得較好的措施效果，2012年實行現場試驗與室內研究相結合，在擴大現場試驗規模的同時，開展技術理論研究，截止目前，在稠油區塊累計實施空氣助排194井次，取得較好的措施效果，技術原理、安全防控手段基本完善，技術已經趨于成熟。

1 空氣壓水錐技術實施背景

1 .1油藏概況

曙古32潛山油藏位于遼河斷陷盆地西斜坡中段，是一個儲層結構十分復雜的油藏，具有縫、洞、孔多重介質，巖性多樣且呈條帶狀分布，平面上縱向上非均質性受巖性控制明顯。

1.2 存在問題

（1）采出程度高

曙古32潛山自1981年投入開發以來可采儲量采出程度高達到標定采收率91.4%，可進行調整的余地較小。

（2）油水界面上升快，低構造部位油水界面已接近油藏頂部

隨著油藏采出程度的提高，油水界面上升加快，曙古32油藏經過多年開發，油藏邊部油水界面已接近油藏頂部。采油井普遍高含水，目前區塊綜合含水87.47%。

（3）剩余油層厚度小，滲透性差

目前曙古32油藏只有4口井有剩余油層，平均剩余油層18m，其中除曙古32-10外，其余油井均為高含水井，并且剩余油層滲透性較差，增油前景不容樂觀。

（4）油藏壓力逐漸降低，穩產難度較大

目前曙古32油藏地層壓力為15.4Mpa，對比原始壓力下降1.4 Mpa，現有工藝地質技術保持油藏穩產難度增大。

1.3 區塊挖潛空間

曙古潛山開發主要依靠底水能量，隨著采出程度的提高，油水界面上移，逐漸接近油層頂部，造成油井高含水，這就導致潛山構造上部有油采不出，與此同時，底水錐進過程中，油井開采造成井底壓力不平衡，形成多個小水錐，錐間帶存在一定的剩余油，通過空氣壓水錐技術，能夠有效緩解底水錐進，降低油水界面，提高油井產能。

2 空氣壓水錐技術

2.1技術原理

在含油氣構造頂部注入空氣，利用重力分異作用保持或部分保持油藏壓力，有利于減緩底水錐進，降低油水界面，采出上部構造中剩余油，同時空氣與原油接觸后，由于溶解、擴散作用，使空氣與原油間的界面張力低于油水界面或者空氣與水界面的張力，空氣較容易進入較小的含油裂縫、孔隙之中，從而驅替殘留的剩余油。

2.1.1 依靠重力分異作用驅動裂縫孔隙中的剩余油

當注入氣體包圍巖塊時，單一垂直裂縫中油氣界面的變化情況取決于毛管壓力、油氣比重以及流體運動粘滯阻力之間的平衡關系。

由于氣油密度差比油水密度差要大的多，那么對于油顯裂縫而言，在注水和注空氣進入相同裂縫的相對距離，即驅動相同高度油柱情況下，注氣所能進入的最小裂縫寬度將會遠小于水驅條件下所能進入的最小裂縫寬度，也就是所注空氣增大了掃油面積。

曙古32潛山油藏儲集層巖石表現為親水特性，在水淹區內，上述注空氣采油機理驅油效果可能是有限的，但是在那些未水淹或者注水未波及到的區域，這是一種很重要的驅替剩余油手段。

2.1.2 驅替出被束縛在特定裂縫中的剩余油

在水驅過程中，由于油水分異作用以及大型裂縫系統的影響，會導致與大型裂縫相連通的，傾向上的封閉的小裂縫中存在相當數量的剩余油。油氣密度差會導致油氣分異作用，氣體會上浮進入這樣的裂縫，從而驅替裂縫間的剩余油。

2.1.3注空氣改變液流方向，驅替裂縫通道中的剩余油

油藏從底水改為頂部注空氣，改變了滲流空間的壓力分布，可以疏通某些被阻塞的死油區和驅替裂縫面上的部分剩余油。

2.2技術實施條件

2.2.1 油井條件

（1）注入井處于曙古32油藏頂部，使注入氣體能夠迅速形成氣頂。

（2）裂縫發育好，保障氣體驅油效果的同時，使注入氣體壓力低于地層破裂壓力。

（3）井況相對完好，能夠空氣選層及后續化堵等工藝技術

（4）無明顯水竄或氣竄通道存在，降低措施風險。

根據上述選井原則，選取曙古32-11井注空氣，進行空氣壓水錐試驗，初步設計注入量30萬標方，依據現場壓力適當調整。

2.2.2設備條件

（1）空氣壓縮機選擇：目前曙光油田所使用的空氣壓縮機主要有排量600Nm3/h，壓力25MPa、排量600Nm3/h，壓力15MPa、排量720Nm3/h，壓力15MPa、排量420Nm3/h，壓力25MPa、排量420Nm3/h，壓力40MPa5種類型，考慮曙古潛山油藏封閉較好、地層壓力較高，選擇使用排量420Nm3/h，壓力40MPa這種機型能夠符合現場要求。

（2）管線及井口選擇：井口選擇350井口，注氣管線采用抗壓35MPa高壓管線，并用地錨固定。

2 現場試驗

2.1 曙古32-11井生產井史

1982.11投產，1986.03見水，至1994.7累產油量14.9339 ×104t累產水量3.9519×104t。1994.08化堵后生產井段 1416.4-1475.4，至1997.10再次化堵后生產井段1416.4-1453.8，目前生產井段1416.4-1425.68。至2013.09累產油量21.2245×104t累產水量15.5722×104t。

2.2 參數設計

采用封上注下施工工藝，利用Y211、Y341封隔器，封堵油層上部，向油層下部注入空氣，施工結束后實施化學堵水措施進行封口，防止空氣外溢的同時，封堵底水進入油層。

根據地層壓力、溫度進行計算，初步設計量30×104Nm3，可補充地下虧空氣體積2300m3，預計波及體積可達到15000m3，根據現場施工壓力進行調整，注入催化劑7t，防止爆炸事故發生，注入廣譜預膜減阻劑12t，防止空氣氣竄。

2.3 施工參數

該井2013年10月31日進行試注，2.5小時壓力升高到28.6MPa，壓力高停注，經分析，由于液氣滲透率不同，當空氣進入油藏后，壓力會有所下降，17時復注，壓力由11.2MPa升至28.6MPa后，壓力逐漸下降，至16.4MPa，期間曙古32-011井氣竄，關井，監測氧氣含量為0，曙古32-011井套壓維持在4.0MPa，，12月16日停注，累計注入空氣49.6萬標方。12月20日，實施化學堵水，燜井，封堵底水錐進。

2.4 效果分析

曙古32-11井組共有油井6口，與措施前一個月平均日產計算，去除措施影響產量123.35噸，增產原油826.8噸，綜合含水下降6.3%，各井動液面均有所上升

3 認識及結論

（1）在曙古32油藏實施空氣壓水錐技術，有效改善了井組生產效果，為曙古潛山油藏開發提供一定的借鑒意義。

（2）該項技術在現場實施過程中，通過技術手段有效的消除了安全隱患，使該項技術安全可控。

（3）通過本次試驗，對曙古32-11井組連通性有了初步認識，建議以曙古32-11井為基礎井點，連續注入空氣，實現壓水錐和空氣驅，改善井組生產效果。

參考文獻

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[2] 范鳳英；韓煒；郭東華；黃茗；王新東.化學凝膠隔板阻斷底水錐進礦場試驗[J].鉆采工藝，2003，（4）.

（作者單位：中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所）