板橋油田稠油開采現狀探究

孫徽　孟祥彬

摘 要：在老油田開發的中后期，新發現的儲油油層會越來越少，現有油井的采收率也在不斷下降，因此提高現有油藏中的剩余油的采出程度，并降低含水，就成為了提高采收率的關鍵。

關鍵詞：稠油;開采方式;采收率

目前世界上常規石油和天然氣各有大約1300-1600 億立方米原油當量的剩余儲量，而稠油的地質儲量約為10000 億立方米。巨大的資源量決定了稠油將是21世紀人類社會的主要能源。隨著原油價格的持續升高和世界對原油需求的不斷增長，以及稠油開采技術的不斷發展和開采成本的持續降低，稠油在滿足世界能源需求中的作用會日益增加。

一：國內稠油開發技術

目前國內稠油開采方式主要有：蒸汽吞吐開采稠油技術、常規水驅開采稠油技術、稠油汽驅開采技術、出砂冷采技術。

二：板橋油田開采現狀

板橋油田經過四十年的開發，目前已進入中高含水期，地層能量枯竭，油井含水上升快、含水高，產油量低。如何提高剩余油采出率，尤其是稠油的采出率，是當前面臨的主要問題。

板橋油田目前對于稠油的開采主要是出砂冷采和常規水驅開采這兩種方式。

出砂冷采就是不注熱、不防砂，利用螺桿泵將原油和砂一起采出。（出砂冷采是衰竭式開采中最被人推崇的開采方式）。

這種方式的主要開采機理及特點是：一是形成“蚯蚓洞”，提高油層的滲透率;二是形成了泡沫油，給原油提供內部驅動能量;三是上覆地層的壓實作用;四是遠距離邊底水的驅動作用。

這種開采方式突出優點是成本低、產能高、風險小。不利的一面是采收率低，一般為15%左右;另外對油砂的處理是個較大的問題。油砂處理費占開采成本的比例最高。

水驅開采低粘度稠油技術，這種技術就是注水開采。稠油油藏水驅生產特點是：見水早，低含水期短;中期含水上升快;采出程度大多在10-25%;5-10%的原油在高含水期間采出，水油比高，采出期長，成本高

水驅后油藏存在的主要問題是：縱向上油層下部由層內矛盾和重力產生的強水洗;一套井網多層開采注入水沿高滲層竄流，層間矛盾加大，平面上沿主流線水竄。常規水驅的稠油油藏具有較高的剩余儲量，是大幅度提高采收率的有力條件。稠油由于粘度大，流動性差，所以稠油開采面臨的主要問題是如何降低原油的粘度，增加流動性。為了提高剩余油的采出率，板橋油田于2018年底引入了“二氧化碳”驅油技術，來提高油井的產量。

三：二氧化碳驅油機理

利用注CO2來提高原油的采收率是發展較快的一項工藝技術，經過多年的現場應用，已經有了許多？原油降粘、降低原油界面張力、提高滲透率和溶解氣驅五個方面。

原油膨脹：氣態的二氧化碳可以高度溶解在碳氫化合物中，使原油體積明顯膨脹，膨脹系數反映了原油注氣后的膨脹能力。研究發現123.8立方米的二氧化碳溶解在1立方米的原油中可以使其體積膨脹10-40%，但對于稠油來說，大約膨脹5-10%。

降低原油年度：隨著二氧化碳在稠油里的溶解度不斷增加，原油粘度顯著下降，原油的粘度甚至會下降到初始粘度值的1/10-1/100，原油粘度初始值越高，降粘效果越好。越有粘度和流度的降低，使原油流動性提高，從而提高采收率。在一定溫度壓力下，50-100立方米的二氧化碳溶解在1立方米的原油里，可以增加10%-20%的原油體積，減少90%以上的粘度。

降低油水表面張力：據研究發現，注入二氧化碳可以使油和水之間的表面張力降低30%左右。

改善油水流度比：因大量注入的CO2在原油中的溶解，使原油粘度降低，流度增加，而水中溶解二氧化碳后會呈現碳酸化，粘度增加，流度降低，從而使原油和水的流度趨于接近，使水的驅油能力提高，同時也進一步擴大了水驅的波及面積，大大提高了掃油面積。

提高油層的滲透率：二氧化碳和水可以產生碳酸，可以與石灰石和白云石發生反應，提高滲透率，從而提高原油采收率。經實驗顯示，經二氧化碳酸水驅替后，白云石的滲透率提高了近三倍。

溶解氣驅：停注二氧化碳后，油藏壓力下降，溶解在原油里的二氧化碳會釋放出來，類似于溶解氣驅，釋放的氣體可以提高采收率。另外一些二氧化碳驅替原油后站據一定的空隙空間，成了束縛氣，也可以使原油增產。

萃取和氣化原油中的輕質烴：CO2吞吐浸泡期間，CO2能夠萃取和汽化原油中的輕質組分，形成CO2富氣相，從而減少注入氣和原油之間的界面張力，減少原油的流動阻力，使油更易于流動，提高波及效率。

四：板橋油田二氧化碳現場應用情況

板橋油田經過多年的開發，目前大多數油井的含水在50%以上，發現新的地質儲量的難度越來越大，要想提高采收率只有從現有的油井上挖潛，提高單井的產量。由于多年的開采，各個區塊的采出程度高，剩余油開采潛力也不大。而稠油區塊由于原油粘度大，采出程度小，潛力較大。因此2018年底到2019年初，采油廠決定引入二氧化碳吞吐技術在BAN64斷塊注入二氧化碳來提高單井的產量。這個斷塊，原油粘度高，開采時間短，主要開采層系為館陶油組，巖性為砂巖、細砂巖和泥質砂巖。多數油井原油粘度50度時，在幾百到兩千帕.秒。這個斷塊是注水開發，多數油井用螺桿泵開采。由于層間矛盾大，水淹嚴重，注水開發的效果不理想。單井日產油只有1-2噸/天，含水在90%以上，動液面平均在300米左右。因此2019年這個斷塊上先后選取了8口油井，開展了注入CO2來提高油井產量的先導性研究。

這幾口井的選井條件是，油井井況良好，套管完好，沒有破損、漏失，油井不出砂。油層含油飽和度高，油層采出程度低。油層的滲透率、孔隙度不能低，同時圈閉行良好，注入過程中不會發生氣竄。

每口井注入CO2約幾百噸左右。注入后開井生產，8口井累計共增產原油9329.93噸，累計減少采出水共27353.33方。

單井案例

選取先導性實驗中的一口螺桿泵井為例，注水開采時，該井生產油層由注水井注水補充地層能量。日產油1.5噸，含水97%。2019年6月13日注二氧化碳作業。燜井后放噴出液，作業后改為抽油泵生產，平均日產油5噸，平均含水63%。在有效期內累計增油1562噸，累計減少出水23518方。后因油井不出，關井等待第二次二氧化碳吞吐作業。

五：結論

經過理論上的探討和現場應用表明，二氧化碳吞吐技術是一項可行的稠油開采技術，非常適合應用于稠油油井的開采。應用后能降低原油粘度和油水粘度比，改善地層原油的流動性能;提高地層的供液能力和單井日產油量，減少出水;提高蒸汽吞吐回采水率，有利于提高蒸汽吞吐效果;能夠調整油層縱向吸蒸汽剖面，提高油層縱向動用程度。以外還能提高油層的采出程度，挖掘油層的剩余油潛力，經對比分析可以看出，在板橋油田注二氧化碳開采的效果要遠遠大于注水開發的效果，在稠油區塊，尤其是注水后水驅效果遞減的區塊，注入二氧化碳后，油井的日產油量增加，增產效果明顯。實踐表明注二氧化碳開采，是非常有效的稠油開采方法，能提高油井的產油量，降低出水。在今后措施中，應該進一步探究二氧化碳的注入量和油層的厚度，含油飽和性、空隙度、滲透率以及油井圈閉之間的聯系，注入后探討油井的工作制度，對有效期的影響，盡量延長注入后的開采有效期，減少注入的次數，降低原油的開采成本，提高油田開發的經濟效益。

（大港油田第四采油廠（灘海開發公司）? 天津 300280）