稀油空气压水锥技术研究与现场试验

李峻宇

摘要：曙古32油藏经过多年开发，油藏边部油水界面已接近油藏顶部，油水界面上升加快，采油井普遍高含水。研究并实施空气压水锥技术，实现压水锥和空气驱，有效改善了井组生产效果，为曙古潜山油藏开发提供一定的借鉴意义。

关键词：稀油；空气压水锥技术；曙古32

前言

空气助排技术自2008-2011年在曙光油田进行前期试验，取得较好的措施效果，2012年实行现场试验与室内研究相结合，在扩大现场试验规模的同时，开展技术理论研究，截止目前，在稠油区块累计实施空气助排194井次，取得较好的措施效果，技术原理、安全防控手段基本完善，技术已经趋于成熟。

1 空气压水锥技术实施背景

1 .1油藏概况

曙古32潜山油藏位于辽河断陷盆地西斜坡中段，是一个储层结构十分复杂的油藏，具有缝、洞、孔多重介质，岩性多样且呈条带状分布，平面上纵向上非均质性受岩性控制明显。

1.2 存在问题

（1）采出程度高

曙古32潜山自1981年投入开发以来可采储量采出程度高达到标定采收率91.4%，可进行调整的余地较小。

（2）油水界面上升快，低构造部位油水界面已接近油藏顶部

随着油藏采出程度的提高，油水界面上升加快，曙古32油藏经过多年开发，油藏边部油水界面已接近油藏顶部。采油井普遍高含水，目前区块综合含水87.47%。

（3）剩余油层厚度小，渗透性差

目前曙古32油藏只有4口井有剩余油层，平均剩余油层18m，其中除曙古32-10外，其余油井均为高含水井，并且剩余油层渗透性较差，增油前景不容乐观。

（4）油藏压力逐渐降低，稳产难度较大

目前曙古32油藏地层压力为15.4Mpa，对比原始压力下降1.4 Mpa，现有工艺地质技术保持油藏稳产难度增大。

1.3 区块挖潜空间

曙古潜山开发主要依靠底水能量，随着采出程度的提高，油水界面上移，逐渐接近油层顶部，造成油井高含水，这就导致潜山构造上部有油采不出，与此同时，底水锥进过程中，油井开采造成井底压力不平衡，形成多个小水锥，锥间带存在一定的剩余油，通过空气压水锥技术，能够有效缓解底水锥进，降低油水界面，提高油井产能。

2 空气压水锥技术

2.1技术原理

在含油气构造顶部注入空气，利用重力分异作用保持或部分保持油藏压力，有利于减缓底水锥进，降低油水界面，采出上部构造中剩余油，同时空气与原油接触后，由于溶解、扩散作用，使空气与原油间的界面张力低于油水界面或者空气与水界面的张力，空气较容易进入较小的含油裂缝、孔隙之中，从而驱替残留的剩余油。

2.1.1 依靠重力分异作用驱动裂缝孔隙中的剩余油

当注入气体包围岩块时，单一垂直裂缝中油气界面的变化情况取决于毛管压力、油气比重以及流體运动粘滞阻力之间的平衡关系。

由于气油密度差比油水密度差要大的多，那么对于油显裂缝而言，在注水和注空气进入相同裂缝的相对距离，即驱动相同高度油柱情况下，注气所能进入的最小裂缝宽度将会远小于水驱条件下所能进入的最小裂缝宽度，也就是所注空气增大了扫油面积。

曙古32潜山油藏储集层岩石表现为亲水特性，在水淹区内，上述注空气采油机理驱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区域，这是一种很重要的驱替剩余油手段。

2.1.2 驱替出被束缚在特定裂缝中的剩余油

在水驱过程中，由于油水分异作用以及大型裂缝系统的影响，会导致与大型裂缝相连通的，倾向上的封闭的小裂缝中存在相当数量的剩余油。油气密度差会导致油气分异作用，气体会上浮进入这样的裂缝，从而驱替裂缝间的剩余油。

2.1.3注空气改变液流方向，驱替裂缝通道中的剩余油

油藏从底水改为顶部注空气，改变了渗流空间的压力分布，可以疏通某些被阻塞的死油区和驱替裂缝面上的部分剩余油。

2.2技术实施条件

2.2.1 油井条件

（1）注入井处于曙古32油藏顶部，使注入气体能够迅速形成气顶。

（2）裂缝发育好，保障气体驱油效果的同时，使注入气体压力低于地层破裂压力。

（3）井况相对完好，能够空气选层及后续化堵等工艺技术

（4）无明显水窜或气窜通道存在，降低措施风险。

根据上述选井原则，选取曙古32-11井注空气，进行空气压水锥试验，初步设计注入量30万标方，依据现场压力适当调整。

2.2.2设备条件

（1）空气压缩机选择：目前曙光油田所使用的空气压缩机主要有排量600Nm3/h，压力25MPa、排量600Nm3/h，压力15MPa、排量720Nm3/h，压力15MPa、排量420Nm3/h，压力25MPa、排量420Nm3/h，压力40MPa5种类型，考虑曙古潜山油藏封闭较好、地层压力较高，选择使用排量420Nm3/h，压力40MPa这种机型能够符合现场要求。

（2）管线及井口选择：井口选择350井口，注气管线采用抗压35MPa高压管线，并用地锚固定。

2 现场试验

2.1 曙古32-11井生产井史

1982.11投产，1986.03见水，至1994.7累产油量14.9339 ×104t累产水量3.9519×104t。1994.08化堵后生产井段 1416.4-1475.4，至1997.10再次化堵后生产井段1416.4-1453.8，目前生产井段1416.4-1425.68。至2013.09累产油量21.2245×104t累产水量15.5722×104t。

2.2 参数设计

采用封上注下施工工艺，利用Y211、Y341封隔器，封堵油层上部，向油层下部注入空气，施工结束后实施化学堵水措施进行封口，防止空气外溢的同时，封堵底水进入油层。

根据地层压力、温度进行计算，初步设计量30×104Nm3，可补充地下亏空气体积2300m3，预计波及体积可达到15000m3，根据现场施工压力进行调整，注入催化剂7t，防止爆炸事故发生，注入广谱预膜减阻剂12t，防止空气气窜。

2.3 施工参数

该井2013年10月31日进行试注，2.5小时压力升高到28.6MPa，压力高停注，经分析，由于液气渗透率不同，当空气进入油藏后，压力会有所下降，17时复注，压力由11.2MPa升至28.6MPa后，压力逐渐下降，至16.4MPa，期间曙古32-011井气窜，关井，监测氧气含量为0，曙古32-011井套压维持在4.0MPa，，12月16日停注，累计注入空气49.6万标方。12月20日，实施化学堵水，焖井，封堵底水锥进。

2.4 效果分析

曙古32-11井组共有油井6口，与措施前一个月平均日产计算，去除措施影响产量123.35吨，增产原油826.8吨，综合含水下降6.3%，各井动液面均有所上升

3 认识及结论

（1）在曙古32油藏实施空气压水锥技术，有效改善了井组生产效果，为曙古潜山油藏开发提供一定的借鉴意义。

（2）该项技术在现场实施过程中，通过技术手段有效的消除了安全隐患，使该项技术安全可控。

（3）通过本次试验，对曙古32-11井组连通性有了初步认识，建议以曙古32-11井为基础井点，连续注入空气，实现压水锥和空气驱，改善井组生产效果。

参考文献

[1]王书慧.稀油空气压水锥技术研究与矿场试验[J].化工管理，2016，（11）.

[2] 范凤英；韩炜；郭东华；黄茗；王新东.化学凝胶隔板阻断底水锥进矿场试验[J].钻采工艺，2003，（4）.

（作者单位：中油辽河油田分公司曙光采油厂工艺研究所）