空气泡沫驱动高温高盐油藏

□ 孙世高

向储层同时注空气和泡沫能发挥空气和泡沫复合驱的技术优势，比较适用于中高渗、高含水、非均质严重的油藏提高采收率。

□ 中原油田采油三厂工作人员正往罐中添加表面活性剂，确保明15块油田先导复合试验增油见成效。赵奕松 摄

6月17日下午，中原油田采油三厂明19号空气泡沫驱注入站内一片繁忙。该厂工艺研究所调剖室主任吝拥军正在仔细查看明15块明486井空气和发泡液的注入量、注入压力等工艺参数。“注入井明486井只对应明408井一口油井。明408井2009年底见效，初期日增油5.1吨，目前已累计增油5120吨。”吝拥军说。

2007年5月至今，中原油田在高温高盐油藏开展空气泡沫驱矿场试验，先后注入1322.5万立方米空气和8.7万立方米发泡液，累计增油3.55万吨，采收率提高5～9个百分点。其中，胡12块空气泡沫调驱采收率提高5.52个百分点，明15块空气泡沫驱采收率提高8.84个百分点。

空气泡沫驱落户中原

中原油田开发30余年来，部分油藏的采收率已接近或超过油藏标定的采收率目标。在这种情况下，如何进一步提高原油采收率、实现东濮老区产量硬稳定，成为科技人员的攻关方向。

中原油田油层埋藏深，储层变化大，油层温度和地层水矿化度较高，特别是钙镁离子含量高。在这样苛刻的条件下，利用化学驱大幅提高采收率举步维艰。科研人员调研认为，东濮老区三次采油技术的突破点在气驱技术领域，比如二氧化碳驱、氮气驱、天然气驱、空气驱等。

“经过多轮次分析论证，我们还是选择了气源易得的空气作为三次采油的注入驱替气体。”中原油田采油工程技术研究院中高渗油藏研究所高海涛说。

虽然空气驱具有气源丰富、来源广、成本廉价等优点，但对大多中高渗夹层、无倾角水平地层来说，由于气窜和黏性指进，单纯注空气的驱油效率受到限制。可如果利用泡沫就能降低水和气的相对渗透率，增加驱油效率和波及体积，从而大幅提高采收率。

“向储层同时注空气和泡沫能发挥空气和泡沫复合驱的技术优势，比较适用于中高渗、高含水、非均质严重的油藏提高采收率。”中原油田高温高盐油藏空气/泡沫驱提高采收率技术研究项目组主要负责人之一林伟民表示。

增油效率节节攀升

早在2000年，中原油田采油工程技术研究院就已展开“注空气泡沫调驱提高采收率”技术研究。经过多年室内研究，2007年5月，中原油田在国内首次成功地在中高渗、严重非均质、高含水典型油藏胡状油田胡12块4个井组开展了空气泡沫调驱矿场试验。

中原油田采油五厂工艺研究所采收率室张兵涛依然清晰记得6年前中原油田开展空气泡沫调驱试验的第一口井——胡12－152井。他介绍说，胡12块4个井组试验后，累计增油6211吨，可采储量增加4.43万吨，采收率提高5.22%。

此后，中原油田分别在胡19块、卫317块、明15块、胡5块等油藏展开空气泡沫调驱矿场试验。

“中原油田注空气泡沫驱油，前期以个别井组试验为主，规模小，只能说是‘调’，在2009年之后，随着试验规模的扩大，逐步达到‘驱’的层次。”高海涛说。

明15块空气泡沫驱矿场试验始于2009年6月，油藏采收率较试验前明显提高。2011年，中原油田在国内又首次展开空气泡沫/表面活剂复合驱技术应用研究。针对明15块特点，科研人员在注入空气和泡沫的同时，再加入表面活性剂，原油采收率再次得到提升。

截至目前，中原油田在明15块共实施复合驱矿场试验10个井组，累计增油2.3万吨，增加可采储量14.83万吨，采收率提高8.84个百分点。

实现安全注气和防腐

在空气泡沫驱矿场试验中，中原油田科研人员面临两只拦路虎：一只是实现安全注气难度较大的难题，另一只是注气引起的井筒及管道设备的腐蚀问题。

据高海涛介绍，注入空气中的氧气在与原油发生不完全氧化反应时，地层中的轻烃组分会和氧气形成混合性爆炸气体，在特定条件下就会发生爆炸事故。此外，由氧气、二氧化碳引起的设备腐蚀，也一度导致部分区块不得不暂停试验。

为赶走拦路虎，科研人员一边加强油藏精细描述，一边优化试验层系和井组，努力寻求破解之道。

今年5月上旬，高温高盐油藏空气/泡沫驱提高采收率技术研究项目通过集团公司鉴定，项目研究成果整体达到国际领先水平。笔者在鉴定书上看到，安全和腐蚀这两个大难题已经解决。

中原油田不但利用自主设计的爆炸混合物实验装置测算出了临界氧含量值，而且通过防回流、脱氧、定期清理积炭、在线实时监测产出气变化等多项技术，实现了井口、井筒、压缩机等关键节点的安全可控。

初次见到吝拥军时，他正在检查新进的一批不锈钢基体防腐短节。“普通油管在注入井中使用4个月就会腐蚀报废，这种新研制的不锈钢基体防腐短节能坚持一年多时间。”吝拥军说。

目前，中原油田已研究出流速、温度及分压对腐蚀的影响幅度，开发出缓蚀剂、牺牲阳极材料，优选出防腐管材，形成系列综合防腐技术，使系统腐蚀速率控制在部颁标准以内。