沈625注空气研究

2019-10-21盖志刚

科学与财富 2019年33期

摘要：沈625潜山为双重介质属性的裂缝型块状碳酸盐岩油藏，在开发过程中，由于裂缝和基质系统储渗能力差异，两系统间动用程度相差大。通过对注空气开发方式的研究及对先导试验效果的评价，认为该方式能有效改善沈625潜山油藏开发效果，提高最终采收率。

关键词：碳酸盐岩;注空气;含水率

1、概况

沈625潜山主要开发目的层为中上元古界碳酸盐岩，属于典型的双重介质油藏。经过多年注水开发，油藏目前面临着含水上升快、储量动用不均、采收率低等一系列问题。为改善开发效果，进行了注空气提高采收率研究，并开展了先导试验。

2、空气驱机理

对于注水油藏来说，注空气提高采收率具有更多优势，碳酸盐岩潜山油藏空气驱与水驱相比，一方面可以增大波及体积，另一方面可以提高驱油效率，归纳起来主要有以下四种机理：一是重力泄油的驱替作用和气体超覆增压驱动。二是气体对大小孔隙和裂缝同时驱替作用。三是低温氧化反应的热效应作用。四是二氧化碳的溶胀效应、抽提作用、酸化作用等。数模结果表明，与水驱相比，氮气驱驱油效率可提高5.8%，空气驱油效率提高23.8%，比氮气驱提高18%;物模结果表明，氮气驱、热效应与混合气驱对驱油效率的贡献绝对值约为43%、16.6%和2.7%。

3、先导试验效果评价

2012年5月，沈阳油田在沈253-18-24井组开展氮气驱先导试验，在此成功的基础上，2012年10月开始在沈625潜山的沈625-12-26井组开展以注空气驱为主、氮气作为前沿段塞的空气驱先导试验。2013年，在沈625-12-26井组空气驱成功的基础上，空气驱试验扩大到沈625潜山的d2断块，开展注气井井型、井网、注气部位、注气参数等试验，取得了成功。2014年进一步扩大注空气驱油试验内涵，编制了《沈625潜山空气驱初步方案》、《静北潜山空气驱初步方案》，并在以上两个油藏全面开展了空气驱现场试验。

1、潜山油藏氮气驱试验效果分析

优先选择与沈625潜山地质条件相似沈253潜山开展注氮气驱现场试验。沈253-18-24井组位于沈253潜山东部，该井周围有5口油井，主要受效井为沈253-20-22。沈253-18-24井于2012年5月25日开始采用氮气车组井口注气，共经历了四轮，井组累注气2390880m3，累增油1916.4t。

经济评价显示，按照氮气单方成本2.03元、空气单方成本0.74元计算，该井组注气费用为473.7万元，净利润为198.6万元，投入产出比1：0.42。试验证明，潜山氮气驱增油效果明显，但成本较高

2、潜山油藏空气驱试验效果分析

在沈253-18-24注氮气驱成功的基础上，进一步开展注空气驱先导试验。沈625-12-26井组2012年10月开始采用空气压缩车组井口注空气，采油井沈625-12-28井日产油由1.9t/d上升到18.8t/d，含水由93.3%下降到27.7%，井组累注气204.6793×104m3，累增油4946t，气增油比为414。

经济评价显示，按照氮气单方成本2.03元、空气单方成本0.74元计算，该井组注气费用为261.0万元，净利润为1476.4万元，投入产出比1：5.7。试验证明，潜山空气驱增油效果明显，成本低廉。

截止2014年10月，在沈625潜山的d2断块已实施空气驱5个井组（6口注气井），共有12口油井见到明显增油效果，日产油由113.3t/d上升到目前的151.6t/d，综合含水由75.0%下降到64.2%，井组油井见效比例64.2%，累增油21692t，气增油比为1050：1。

3、水驱后转空气驱方式可行性分析

前期注空气试验效果表明，注空气井组见效后，油井表现为含水持续下降，注气可有效降低油井含水。沈625潜山6口注空气见效井的平均含水下降了31.0%，最明显的沈625-12-28井含水由93.3%下降到了27.7%，下降了65.6个百分点。

分析认为，注气过程中注入气体在储层内与水驱替的部位不同（路径有差异），注气驱替了注水未动用的微裂缝和基质中的原油是油井含水下降的主要原因。实践表明，注水开发时，水驱替的主要是大的裂缝通道，最终形成人工底水。注气开发时，气除了驱替大的裂缝通道外，最主要的是动用了微小裂缝及基质孔隙中的剩余油。

4、水驱后转空气驱井网可行性分析

沈625潜山注水井划分了15个关联井组，空气驱井网与水驱井网相同。目前已开展空气驱8个井组（注气井10口），试验证明可利用现有井网直接开展空气驱。从主要见效井组井距及见效状况来看，见效前的累注气时间、累注气量以及见效高峰期的油井含水下降幅度均与注采井距无明显关系，现有井网井距条件适合空气驱。开展不同部位注气试验，潜山油藏纵向上不同部位注气均能见到注气增油效果，高注低采见效更快。所有注气井组见效方向与注水主要见效方向基本一致。注气受效油井为注水期间受效油井。注水受效方位为储层裂缝发育主方位，注气期间气体仍然沿主裂缝方位运移。由此可见，注水井可直接转注气。在试验过程中，现有井网、井距条件下，加强气体监测，油井每天含氧量监测3次，气体样品组分全分析，3天一次。目前为止，空气驱过程中未监测到尾气氧含量超标、未见气窜发生，现有井距条件下可直接转注气。

5、合理注入方式试验研究

针对裂缝性潜山易窜的问题，分别针对沈253-18-24井组、沈625-H15井组、沈625-12-30井组、沈625-12-24井组开展了注气方式优化试验，试验结果表明：

（1）气水交替注入试验中油井含水持续下降;气水交替注入时，油井含水不断上升。

（2）异步注采试验中停注后初期效果较好，但增油效果难以持续。

（3）轮替注空气时，油井见效特征不明显，增油效果不佳。

（4）连续注空气时，见效油井含水持续下降，产油量大幅上升。

（5）从不同注气方式的空气油比来看，连续注空气具有明显的优势

4结论

1、空气驱适合裂缝型潜山油藏。潜山油藏埋藏，地层温度高、压力大，具有适合开展空气驱的有利条件。

2、空气驱注采井网限制少。注水开发必须明确井网、井距、井别，而非烃类气驱对此几乎没有更多的限制。

3、注空气部位选择空间大。在油藏顶部、腰部、底部均可以注气。

4、机理作用多。注气与注水相比，波及体积更大，驱油效率更高。同时，还具有重力分异、降低原油粘度、密度和界面张力等多重作用。