冷家油田冷35块注空气提高采收率技术研究

2014-06-19高睿宋考平东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

石油天然气学报 2014年2期

高睿,宋考平 (东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆 163318)

高睿,宋考平 (东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆 163318)

特低渗透油藏冷35块的油藏条件符合具备实施注空气提高采收率技术的基本条件和潜力。在试验条件下,最佳注气速度为0.3m L/min,采收率在水驱基础上提高了7.2%。在油藏条件下,气体注入量以0.6PV为宜,采收率可提高8.15%。空气注入时机晚,最终采收率低,因此应尽早转换开发方式,且水气交替注入方式使采收率得到较大幅度提高。试验结果对现场开采提供了有效的技术支持。

特低渗透油藏;注空气;采收率;注入时机;注入方式

通过总结国内外注空气现场应用实例[1],归纳出适合注空气低温氧化工艺油藏的筛选标准 (油藏原始压力、温度、密度和剩余油饱和度等),并与冷35块[2]油藏条件对比得知实际条件与适合注空气低温氧化工艺[3-4]油藏筛选标准基本相符,因此具备实施注空气提高采收率技术的基本条件和潜力。笔者主要对冷35块注空气提高采收率技术进行研究,这对特低渗透油藏的开发具有重要意义。

1 试验方案

试验装置见图1。首先将已经建立束缚水(饱和油)的岩心模型进行水驱(0.02PV),然后进行空气驱,开展注空气试验。模型长度1.5m,内径3.8cm,孔隙度13.9%,孔隙体积2360m L,渗透率13.0mD,初始含油饱和度52.7%,入口压力22.0MPa,试验温度100℃。

2 试验结果与讨论

2.1 空气注入速度对采收率的影响

拟定注空气试验参数:入口压力22.0MPa,温度100℃,注入速度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5m L/min。空气注入速度对采收率的影响的试验结果见图2,分析可知,在试验条件下,最佳注入速度为0.3m L/min。这是因为当注气速度过低时,提供氧气量较少,产生烟道气的量有限,空气氧化作用未能充分发挥;当注气速度过高时,气体过快突破,造成采收率不高。空气驱阶段采收率提高了7.2%。

2.2 空气注入量对采收率的影响

空气注入量考察试验条件:温度100℃,初始压力22MPa,长岩心(直径2.5cm,长1.2m),孔隙度13.9%,渗透率13.0mD,含油饱和度为52.7%。

图1 原油空气氧化动态驱替装置流程图

空气注入量分别设定为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0PV。注入空气,恒温反应60h后,以0.2MPa的恒定压差放油,收集油样至不出油为止。最终的采收率情况见图3。由图3可见,当气体注入量达到约0.6PV之后,采收率增加不明显,因此0.6PV为最佳注气量。若注气过少,则原油氧化不彻底,采收率低;若过多注气则影响采出井安全生产。

2.3 空气注入时机对采收率的影响

当注气速度0.3m L/min,注气量0.65PV时,分别考察注水0.02、 0.04、0.06、0.08、0.10PV后,再转空气驱的最终采收率增加值,以考察空气驱的最佳注入时机[5]。

不同注气时机的采收率情况见表1。由表1可知,注水量为0.02PV时,空气注入时机对最终采收率及采收率增加值影响较大,注气晚,水驱造成的非均质性增强,则最终采收率低。因此,应尽早转换开发方式,以弥补单纯水驱的不足, “注空气低温氧化提高采收率”是可选择的技术之一。

图2 注气速度对采收率的影响

图3 注气量对采收率的影响

2.4 空气注入方式对采收率的影响

在22MPa、100℃条件下,当注气速度为0.3m L/min,注气量为0.6PV时,分别考察不同注入方式的采收率,试验方案见表2。

各种驱替方案所得采收率的对比见图4。由图4可见,方案3采收率高于方案1和2,说明水气交替注入方式好于水气单独注入方式;方案4的采收率最高(31.2%),说明将空气以泡沫形式注入可封堵水驱阶段形成的大孔道,防止气窜过早发生,提高了波及因数,从而较大幅度地提高了采收率;方案4的采收率高于方案5,说明对大孔道的封堵应尽早实施。