板桥油田稠油开采现状探究

孙徽　孟祥彬

摘 要：在老油田开发的中后期，新发现的储油油层会越来越少，现有油井的采收率也在不断下降，因此提高现有油藏中的剩余油的采出程度，并降低含水，就成为了提高采收率的关键。

关键词：稠油;开采方式;采收率

目前世界上常規石油和天然气各有大约1300-1600 亿立方米原油当量的剩余储量，而稠油的地质储量约为10000 亿立方米。巨大的资源量决定了稠油将是21世纪人类社会的主要能源。随着原油价格的持续升高和世界对原油需求的不断增长，以及稠油开采技术的不断发展和开采成本的持续降低，稠油在满足世界能源需求中的作用会日益增加。

一：国内稠油开发技术

目前国内稠油开采方式主要有：蒸汽吞吐开采稠油技术、常规水驱开采稠油技术、稠油汽驱开采技术、出砂冷采技术。

二：板桥油田开采现状

板桥油田经过四十年的开发，目前已进入中高含水期，地层能量枯竭，油井含水上升快、含水高，产油量低。如何提高剩余油采出率，尤其是稠油的采出率，是当前面临的主要问题。

板桥油田目前对于稠油的开采主要是出砂冷采和常规水驱开采这两种方式。

出砂冷采就是不注热、不防砂，利用螺杆泵将原油和砂一起采出。（出砂冷采是衰竭式开采中最被人推崇的开采方式）。

这种方式的主要开采机理及特点是：一是形成“蚯蚓洞”，提高油层的渗透率;二是形成了泡沫油，给原油提供内部驱动能量;三是上覆地层的压实作用;四是远距离边底水的驱动作用。

这种开采方式突出优点是成本低、产能高、风险小。不利的一面是采收率低，一般为15%左右;另外对油砂的处理是个较大的问题。油砂处理费占开采成本的比例最高。

水驱开采低粘度稠油技术，这种技术就是注水开采。稠油油藏水驱生产特点是：见水早，低含水期短;中期含水上升快;采出程度大多在10-25%;5-10%的原油在高含水期间采出，水油比高，采出期长，成本高

水驱后油藏存在的主要问题是：纵向上油层下部由层内矛盾和重力产生的强水洗;一套井网多层开采注入水沿高渗层窜流，层间矛盾加大，平面上沿主流线水窜。常规水驱的稠油油藏具有较高的剩余储量，是大幅度提高采收率的有力条件。稠油由于粘度大，流动性差，所以稠油开采面临的主要问题是如何降低原油的粘度，增加流动性。为了提高剩余油的采出率，板桥油田于2018年底引入了“二氧化碳”驱油技术，来提高油井的产量。

三：二氧化碳驱油机理

利用注CO2来提高原油的采收率是发展较快的一项工艺技术，经过多年的现场应用，已经有了许多？原油降粘、降低原油界面张力、提高渗透率和溶解气驱五个方面。

原油膨胀：气态的二氧化碳可以高度溶解在碳氢化合物中，使原油体积明显膨胀，膨胀系数反映了原油注气后的膨胀能力。研究发现123.8立方米的二氧化碳溶解在1立方米的原油中可以使其体积膨胀10-40%，但对于稠油来说，大约膨胀5-10%。

降低原油年度：随着二氧化碳在稠油里的溶解度不断增加，原油粘度显著下降，原油的粘度甚至会下降到初始粘度值的1/10-1/100，原油粘度初始值越高，降粘效果越好。越有粘度和流度的降低，使原油流动性提高，从而提高采收率。在一定温度压力下，50-100立方米的二氧化碳溶解在1立方米的原油里，可以增加10%-20%的原油体积，减少90%以上的粘度。

降低油水表面张力：据研究发现，注入二氧化碳可以使油和水之间的表面张力降低30%左右。

改善油水流度比：因大量注入的CO2在原油中的溶解，使原油粘度降低，流度增加，而水中溶解二氧化碳后会呈现碳酸化，粘度增加，流度降低，从而使原油和水的流度趋于接近，使水的驱油能力提高，同时也进一步扩大了水驱的波及面积，大大提高了扫油面积。

提高油层的渗透率：二氧化碳和水可以产生碳酸，可以与石灰石和白云石发生反应，提高渗透率，从而提高原油采收率。经实验显示，经二氧化碳酸水驱替后，白云石的渗透率提高了近三倍。

溶解气驱：停注二氧化碳后，油藏压力下降，溶解在原油里的二氧化碳会释放出来，类似于溶解气驱，释放的气体可以提高采收率。另外一些二氧化碳驱替原油后站据一定的空隙空间，成了束缚气，也可以使原油增产。

萃取和气化原油中的轻质烃：CO2吞吐浸泡期间，CO2能够萃取和汽化原油中的轻质组分，形成CO2富气相，从而减少注入气和原油之间的界面张力，减少原油的流动阻力，使油更易于流动，提高波及效率。

四：板桥油田二氧化碳现场应用情况

板桥油田经过多年的开发，目前大多数油井的含水在50%以上，发现新的地质储量的难度越来越大，要想提高采收率只有从现有的油井上挖潜，提高单井的产量。由于多年的开采，各个区块的采出程度高，剩余油开采潜力也不大。而稠油区块由于原油粘度大，采出程度小，潜力较大。因此2018年底到2019年初，采油厂决定引入二氧化碳吞吐技术在BAN64断块注入二氧化碳来提高单井的产量。这个断块，原油粘度高，开采时间短，主要开采层系为馆陶油组，岩性为砂岩、细砂岩和泥质砂岩。多数油井原油粘度50度时，在几百到两千帕.秒。这个断块是注水开发，多数油井用螺杆泵开采。由于层间矛盾大，水淹严重，注水开发的效果不理想。单井日产油只有1-2吨/天，含水在90%以上，动液面平均在300米左右。因此2019年这个断块上先后选取了8口油井，开展了注入CO2来提高油井产量的先导性研究。

这几口井的选井条件是，油井井况良好，套管完好，没有破损、漏失，油井不出砂。油层含油饱和度高，油层采出程度低。油层的渗透率、孔隙度不能低，同时圈闭行良好，注入过程中不会发生气窜。

每口井注入CO2约几百吨左右。注入后开井生产，8口井累计共增产原油9329.93吨，累计减少采出水共27353.33方。

单井案例

选取先导性实验中的一口螺杆泵井为例，注水开采时，该井生产油层由注水井注水补充地层能量。日产油1.5吨，含水97%。2019年6月13日注二氧化碳作业。焖井后放喷出液，作业后改为抽油泵生产，平均日产油5吨，平均含水63%。在有效期内累计增油1562吨，累计减少出水23518方。后因油井不出，关井等待第二次二氧化碳吞吐作业。

五：结论

经过理论上的探讨和现场应用表明，二氧化碳吞吐技术是一项可行的稠油开采技术，非常适合应用于稠油油井的开采。应用后能降低原油粘度和油水粘度比，改善地层原油的流动性能;提高地层的供液能力和单井日产油量，减少出水;提高蒸汽吞吐回采水率，有利于提高蒸汽吞吐效果;能够调整油层纵向吸蒸汽剖面，提高油层纵向动用程度。以外还能提高油层的采出程度，挖掘油层的剩余油潜力，经对比分析可以看出，在板桥油田注二氧化碳开采的效果要远远大于注水开发的效果，在稠油区块，尤其是注水后水驱效果递减的区块，注入二氧化碳后，油井的日产油量增加，增产效果明显。实践表明注二氧化碳开采，是非常有效的稠油开采方法，能提高油井的产油量，降低出水。在今后措施中，应该进一步探究二氧化碳的注入量和油层的厚度，含油饱和性、空隙度、渗透率以及油井圈闭之间的联系，注入后探讨油井的工作制度，对有效期的影响，尽量延长注入后的开采有效期，减少注入的次数，降低原油的开采成本，提高油田开发的经济效益。

（大港油田第四采油厂（滩海开发公司）  天津 300280）