古城油田氮气抑水技术

2014-11-21王继创孟繁森安俊玉徐卫红河南油田分公司采油二厂

油气田地面工程 2014年3期

王继创孟繁森安俊玉徐卫红河南油田分公司采油二厂

古城油田目前有正常注水井25口，正常注聚井10口，由于南部砂体位于河道中心部位，物性、连通性好。2011年完善注采井网后油井受效，但同时区块综合含水上升较快，动态调整难度大。2010年年底有8口受平面矛盾及单向突进影响，产能下降12t。2011年对古225#、古2307#等8口井进行示踪剂监测。

1 氮气抑水作用机理

氮气抑水技术主要是针对高液量、高含水油井注入一定的氮气，通过优化注氮参数及注入工艺，从而改变液流方向，以达到抑水之目的[1-2]。

注氮气提高采收率的原理为：①氮气在多孔介质中发泡，堵塞大孔道，控制水锥，调整产液剖面；②氮气能降低水相相对渗透率；③由于重力分异，注入的氮气进入微构造高部位形成次生小气顶，驱替顶部原油向下移动；④氮气能保持地层压力，有利于减缓底水锥进，氮气不溶于水，微溶于油，具有良好的膨胀性，驱油弹性能量大；⑤氮气黏度小，有较强的穿透能力，能进入水窜通道，降低水窜能量，解放潜力油层段；另外相渗改变，油井含水降低，岩性由水润湿性转变为油润湿性，降低了水相渗透率，提高了油相渗透率，改善措施效果。

鉴于以上作用机理，结合其他油田成功应用经验，在古城油田南三块开发单元开展氮气抑水试验。

2 现场应用

近年古城油田4个主体常采单元共实施38井次的氮气抑水试验，共增油3377t。其中泌123区2012年2月10日开始实施氮气抑水，实施6口，有效6口，有效率达到100%，且增油效果显著。

氮气抑水技术在现场应用过程中经历了实验尝试—总结规律—推广应用三个阶段。

2.1 氮气抑水技术应用

（1）注氮选井原则。应选取水淹严重（边水淹为主），生产层位相对单一（3层以下），采出程度较低（＜35%），有一定地层能量（日产液＞10t）的油井。

（2）施工方式选择。采取氮气段塞+清水压井+焖井的方式，先从油管注入氮气，根据井口压力情况决定清水用量及焖井天数。

（3）注氮强度选择。结合监测资料，根据水淹决定氮气注入量，正常情况下要求每米油层厚度注氮量＞3000m3。

2.2 氮气抑水见效特征

（1）氮气抑水堵边水效果明显好于注入水淹井。通过对不同水淹类型油井的见效情况进行对比分析，发现注氮气后边水淹油井生产效果明显好于注入水淹油井。见效特征主要表现为增产幅度大、稳定，有效期持续时间长。6口边水淹井累计增油949t，有效率100%；而5口注入水淹油井注氮后增油146t，见表1和表2。

表1 边水淹井注氮效果评价

表2 注入水淹井注氮效果评价

（2）见效油井产状变化大，见效特征显著。氮气抑水见效较好的5口油井，其见效特征呈现出较强的规律性。见效的5口油井液量稳定或下降，其中3口井液量呈下降趋势，2口井液量稳定。其他生产参数如液量、含水、氯离子均呈下降趋势，产油量上升明显。液量、液面、含水及氯离子等参数的下降表明边水能量有所减弱，油井的层间矛盾得到一定程度的缓解，高含水层被抑制，含水较低的出油层得到解放和动用，充分说明所注氮气对大通道高产液层产生了一定的抑水效应，增油效果明显。泌123区注氮井合计日均增油9.2t，平均单井日增油1.5t，增产幅度达150%以上。目前该区注氮井平均日产油20t，对区块产量贡献率达到27.4%。

（3）高黏度油井实施效果较差。泌125区实施氮气抑水的7口油井虽然都见到了一定的增油效果，但增产幅度较小，单井日增油只有25t左右，总体增产幅度远远差于泌123区。分析认为，泌125区Ⅳ9层氮气抑水效果差的原因主要是因为原油黏度的影响，Ⅳ9层油层温度（37℃）下原油黏度为6868mPa·s，在正常的地层温度下原油流动困难，极大地影响了措施效果。

（4）注氮强度与增油量关系不大。随着注氮量的增加，油井产油量并没有表现出相应的增加趋势，需进一步摸索探讨，找出具有最佳经济效益的注氮量。