复杂断块油藏氮气驱先导试验效果分析

摘要：对于裂缝性油藏，注水开发中常存在水窜严重问题，注入水波及体积小，常规注水调整及措施挖潜效果差，难以进一步提高采收率。H区块为裂缝-孔隙双重介质边底水油藏，受注入水和地层水共同作用，油井水淹严重，先后开展注水井调剖调驱、油井机械和化学堵水等措施，效果均不理想，未达到增油控水目的，为此开展了氮气泡沫驱先导试验研究，包括机理分析、试验井组选择原则及井组确定等，现场实施H12-3井组，注水压力上升5.3MPa，日增油10.5吨，含水下降5.8%，阶段累增油2535吨，取得较好效果，为下步规模实施奠定了基础，对同类型油藏开发具有借鉴意义。

关键词：复杂断块油藏;注入水水窜;氮气泡沫驱;先导试验;效果分析

1.概况

H区块为复杂断块边底水油藏，构造形态为2条北东向主断层所夹持形成的狭长单斜构造，北高南低，地层倾角10～12°，上报含油面积12.5平方公里，石油地质量2750.5万吨，储层发育主要受裂缝-孔隙双重介质控制，非均质性强，其中北部构造高部位以微裂缝、网状缝为主，南部以孔隙为主。H区块采用注水开发，油井85口，开井76口，注水井30口，日注水量1400方，日产液量1436吨，日产油量135吨，综合含水90.6%，采油速度仅0.18%。

2.开发中存在问题

2.1注入水水窜严重

根据注水动态反应特征，结合示踪剂、水驱前缘等测试资料，北部构造高部位注入水主要沿主裂缝方向推进，导致对应油井水淹严重。经统计，北部25个注水井组内有油井72口，注水见效油井30口，井数占比41.7%，见效时间2～3个月，有效期仅10～12月，后暴性水淹，常规动态调配水及油井工作制度优化无效果。

2.2常规治水措施效果差

针对注入水水窜严重问题，先后开展注水井调剖调驱、油井机械和化学堵水等措施，效果均不理想，未达到增油控水目的。经统计，近3年实施“治水”措施25井次，有效7井次，措施有效率仅28%。

2.3边底水侵入严重

受裂缝发育影响，注采井间形成无效注水循环，注入水未起到补充地层能量作用，导致边底水侵入严重。相比原始油水界面，目前油水界面上升45m，加上注入水水窜影响，剩余油分布高度分散，深化挖潜难度大。

3氮气泡沫驱技术研究

3.1氮气泡沫驱机理

氮气泡沫驱是一种新兴的三次采油方法，主要利用氮气特性来提高油藏采收率，其驱油机理主要体现在四方面，一是泡沫优先进入注采井间优势通道，对宏观裂缝、孔隙有较强封堵作用，迫使氮气进行微裂缝中，驱替内部剩余油;二是泡沫具有“遇油消泡、遇水发泡”特点，即在含油饱和度高的孔道内溶于油中，不起泡，提高油相渗透率，而在高含水饱和度的裂缝中，遇水发泡，堵塞水窜通道，氮气转向高含油饱和度区域，提高气驱体积;三是受重力分异作用影响，低密度氮气易向构造高部位运移，驱替微裂缝中剩余油，并在构造主部位形成次生气顶，驱替顶部“阁楼油“，同时补层地层能量，驱替降低油水界面，缓解边底水侵入;四是起泡剂主要成分为表面活性剂，能够大幅度降低油水界面张力，能改善岩石表面润湿性，使原来呈束缚状的油乳化成可流动的油，提高洗油效率。

3.2先导试验井组优选

（1）选择原则

借鉴其它同类型油藏实施经验，结合H区块油藏条件，先导试验井组选择原则主要有五方面，一是前期注水开发见到效果，目前注入水水窜严重;二是注采系统完善，开井率高，油水井无井下异常状况;三是注采对应关系好，储层连通系数90%以上;四是构造有利，井组处于北部构造高部位，且剩余油富集;五是注采关系为低注高采，适于氮气形成次生气顶，达到驱替“阁楼油”目的。

（2）试验井组优选

按照上述优选原则，对构造高部位注水井组逐个分析，最终确定H12-3井组为先导试验井组，主要原因有以下五方面，一是注采系统完善，注水见效比例高，井组内有油井7口，全部开井，井下技术状况正常，注水见效5口，见效比例71.4%;二是受地层水和注入水共同作用，井组水淹严重。井组日注水量120方，注水压力7.5MPa，日产液126.7吨，日产油9.5吨，综合含水92.5%;三是主力开发目的层上部发育大套泥岩段，封闭性较好，有效防止氮气外泄;四是剩余可采储量大，井组含油面积0.45平方公里，石油地质储量205.3万吨，累产油20.12万吨，采出程度9.8%，剩余可采储量10.7万吨;五是注采井位置有利，相比于注水井，4口油井位于构造高部位，2口油井与注水井构造位置相当，1口井处于构造低部位，最大注采高差20m。

（3）指标预测

预计注水压力上升4.5MPa，井组日增油9吨，含水下降5.5%，实现井组产量零递减。

3.3现场实施效果

H12-3井组氮气泡沫驱历时90天，注氮气量185.3万方，折地下体积1.3856万方，未发生气窜现象，平均日增油10.5吨，含水下降5.8%，阶段累增油2535吨，效果显著，主要体现在以下几方面，一是见效时间短，注氮气15天后，构造高部位2口油井开始见效，30天后，7口井全部见效;二是注入压力升高，由试验前7.5MPa上升至12.8MPa，增加5.3MPa;三是地层压力得到恢复，相比试验前上升1.6MPa。在H12-3井组氮气泡沫驱先导试验取得成功基础上，下步计划新增10个井组，预计日产油80吨。

4 结论

本文针对H区块注水开发中水窜严重问题，开展了氮气泡沫驱先导试验研究，包括机理分析、试验井组选择原则及井组确定，现场应用效果显著，注水压力上升5.3MPa，日增油10.5吨，含水下降5.8%，阶段累增油2535吨，为下步规模实施奠定了基础。

参考文献：

[1]邱宇星，付红，张阳，黄先科，万校鸣.氮气泡沫微观驱油机理及剩余油类型实验研究[J].石油化工应用.2020（02）.

[2]赵淑霞，彭彦素，于红軍，王少冰.氮气泡沫驱提高高渗透特高含水油藏采收率技术——以梁家楼油田纯56块为例[J].油气地质与采收率. 2010（02）.

[3]由艳群.氮气泡沫调驱技术研究与实践[J].油气田地面工程.2010（07）.

作者简介：

项鹏心，男，1990年3月出生辽宁阜新，汉族，工程师，2012年毕业于中国石油大学（华东），现于中国石油辽河油田冷家油田开发公司工艺研究所从事工艺措施管理工作。