劉貴滿，張世民，張 威 （中石油遼河油田分公司錦州采油廠，遼寧 凌海121209）

1 氮氣泡沫驅(qū)技術(shù)概述

1.1 氮氣泡沫驅(qū)采油機(jī)理

氮氣泡沫驅(qū)是通過向油藏注入一定比例的水、氮氣、磺酸鹽助排劑，產(chǎn)生大量的氮氣泡沫液，形成一個氮氣泡沫帶進(jìn)入油藏與原油接觸，利用氮氣泡沫液“氣阻效應(yīng)”發(fā)揮其選擇封堵、“視黏度增大”提高流度比及表活劑洗油、氮氣彈性能等綜合作用，實現(xiàn)提高采油速度與采收率的雙重目的。

1.2 氮氣泡沫驅(qū)生產(chǎn)特點

在氮氣泡沫驅(qū)生產(chǎn)過程中，從驅(qū)替開始到結(jié)束，注入井壓力一般經(jīng)歷壓力快速上升、緩慢下降和上升、趨于穩(wěn)定、逐漸下降4個階段。生產(chǎn)井一般經(jīng)歷產(chǎn)液量大幅上升 （含水穩(wěn)定或上升）、產(chǎn)液量穩(wěn)定或微降 （含水下降）、產(chǎn)液量下降 （含水上升）3個階段。

2 錦16興隆臺油層組氮氣泡沫驅(qū)優(yōu)勢

2.1 具有豐富的理論與實踐經(jīng)驗

氮氣泡沫驅(qū)采油技術(shù)已在錦州油田錦90塊成功試驗、推廣，現(xiàn)場試驗積累了豐富的理論與實踐經(jīng)驗，形成4點利于其推廣應(yīng)用優(yōu)勢：①泡沫驅(qū)增儲增產(chǎn)機(jī)理清楚，作用突出，適應(yīng)性強(qiáng)；②注采工藝技術(shù)完善配套，已逐步國產(chǎn)化，大大降低投資和維護(hù)費；③發(fā)泡劑性能與穩(wěn)定性，經(jīng)不斷優(yōu)化復(fù)配有了質(zhì)的改善和提高；④形成了較為可靠的動態(tài)監(jiān)測與動態(tài)跟蹤調(diào)控技術(shù)。

2.2 室內(nèi)研究為現(xiàn)場試驗提供了可靠的技術(shù)保障

室內(nèi)試驗研究表明，氮氣泡沫驅(qū)技術(shù)在稀油上應(yīng)用效果要好于普通稠油 （見表1）。

表1 不同油品試驗?zāi)Ｐ臀镄詤?shù)及驅(qū)替結(jié)果

2.3 能最大限度發(fā)揮泡沫封堵作用

錦16塊興隆臺油層目前已進(jìn)入特高含水開發(fā)期，采出程度高，含油飽和度低。在無油或者剩余油飽和度低于10%以下時，起泡劑能夠很好的發(fā)泡封堵高滲透層，而含油飽和度高于10%以上，發(fā)泡劑就明顯地受到原油消泡作用的限制，因此可以看出，氮氣泡沫驅(qū)主要封堵含油較低的高滲透層。

3 轉(zhuǎn)驅(qū)前試驗區(qū)面臨主要開發(fā)矛盾

3.1 注采井網(wǎng)欠完善、注入水利用率低

試驗區(qū)屬于已開發(fā)30多年的稀油油藏，已進(jìn)入高含水開發(fā)階段后期，持續(xù)的實施堵水措施，使單井產(chǎn)液層厚度降低，試驗區(qū)共有2口注水井、10口生產(chǎn)井，對應(yīng)目的層射開率為28.4%。

2.2 井間與層間吸水不均衡，反映出層間和平面矛盾突出

試驗區(qū)內(nèi)層間和平面矛盾突出，其中注入井錦2－8－08側(cè)井不吸水層厚度達(dá)到總厚度的53%。

2.3 繼續(xù)水驅(qū)開發(fā)很難達(dá)到設(shè)計指標(biāo)

試驗前試驗區(qū)累產(chǎn)油48.1921×104t，采出程度為36.9%，綜合含水93%，采油速度0.42%，石油地質(zhì)儲量130.5×104t，達(dá)到水驅(qū)標(biāo)定采收率51%開采時間需33年。目前試驗區(qū)剩余油高度零散，繼續(xù)水驅(qū)開發(fā)潛力較小，調(diào)整難度大，應(yīng)通過氮氣泡沫驅(qū)油技術(shù)進(jìn)一步提高采收率。

4 錦16塊Ⅰ類稀油氮氣泡沫驅(qū)試驗情況分析4.1 試驗區(qū)基本情況

1）地質(zhì)概況 試驗區(qū)位于構(gòu)造較為完整的錦16塊中西部，目的層為興隆臺油層Ⅱ油組，含油面積為0.32km2，地質(zhì)儲量130.5×104t。興Ⅱ油組縱向劃分4個砂巖組8個小層，試驗區(qū)目的層興Ⅱ油組1～4小層，平均有效厚度23.8m，層數(shù)連通系數(shù)83.4%，厚度連通系數(shù)82.9%。油藏埋深1350～1450m，沉積微相以河口砂壩微相為主，主要巖性為含泥不等粒砂巖、細(xì)－中砂巖為主。有效孔隙度28%，有效滲透率750×10－3μm2。地面原油密度 （20℃）0.933g／cm3，黏度 （50℃）72.8mPa·s，地下原油黏度14.3mPa·s，體積系數(shù)1.098。原始地層壓力13.9MPa，飽和壓力12.71MPa，地飽壓差1.27MPa，壓力系數(shù)1.0，地層溫度50℃。

2）試驗區(qū)開發(fā)歷程 試驗區(qū)自投產(chǎn)到目前經(jīng)歷3個開發(fā)階段4次重大綜合調(diào)整。試驗前試驗區(qū)共有油井10口，開井8口，井口日產(chǎn)液361t，日產(chǎn)油26t，含水93%，平均動液面316m，采油速度0.42%，采出程度為36.9%。2011年6月，試驗區(qū)2個井組全部轉(zhuǎn)入氮氣泡沫驅(qū)開發(fā)，目前試驗達(dá)到初步工作目標(biāo)。

4.2 油藏工程設(shè)計

1）井網(wǎng)規(guī)劃 根據(jù)現(xiàn)場實際生產(chǎn)井布局，采用不規(guī)則調(diào)驅(qū)井網(wǎng)，設(shè)計注入井2口，對應(yīng)采油井10口，觀察井1口。

2）注入?yún)?shù)選擇 根據(jù)石油勘探開發(fā)研究院熱采所的研究成果，借鑒歡17塊大凌河油藏氮氣泡沫驅(qū)優(yōu)化設(shè)計研究成果，結(jié)合錦16塊油藏實際情況，注入?yún)?shù)選擇如下：階段注入總體積為0.3PV，連續(xù)注入泡沫液1年后轉(zhuǎn)為段塞式注入，4年后轉(zhuǎn)為后續(xù)水驅(qū)。初期段藥劑有效濃度0.5%，段塞階段藥劑有效濃度0.4%；氣液比取1∶1；注采比1.05∶1；2個井組日配注總量472m3，具體情況視現(xiàn)場實際進(jìn)行調(diào)整。

3）開發(fā)指標(biāo)預(yù)測 試驗區(qū)通過實施氮氣泡沫驅(qū)的開發(fā)方式，可比水驅(qū)開發(fā)方式提高原油采收率5.48%，增加可采儲量7.16×104t，5年可創(chuàng)凈現(xiàn)值1916.1萬元 （油價4949.64元／t），經(jīng)濟(jì)效益較為顯著 （見表2）。

表2 開發(fā)效果預(yù)測

4.3 試驗實施情況

試驗區(qū)2個井組2011年6月中旬轉(zhuǎn)注，至8月部分油井驅(qū)替作用凸顯，井組產(chǎn)液持續(xù)上升至700t／d，日產(chǎn)油穩(wěn)定在20t／d，2011年10月至2012年2月期間先后有5口井實現(xiàn)驅(qū)替向封堵作用轉(zhuǎn)化，日產(chǎn)油開始持續(xù)上升至45t／d，日產(chǎn)液進(jìn)一步升至900t／d，綜合含水由96%下降94%。2012年4月轉(zhuǎn)段塞式注入，除2012年8～9月受臺風(fēng)、鉆井和注入井作業(yè)影響一直無法正常注入，產(chǎn)油量出現(xiàn)較大波動外，日產(chǎn)液穩(wěn)定在750t／d，日產(chǎn)油穩(wěn)在40t／d，試驗達(dá)到初步工作目標(biāo)。

4.4 初步效果分析

1）驅(qū)替和封堵作用明顯 泡沫液優(yōu)先進(jìn)入主滲層發(fā)揮泡沫液驅(qū)替作用的共有5口井，主要表現(xiàn)液量升，含水升 （或穩(wěn)），日產(chǎn)油穩(wěn)，地層壓力升，平均單井采液提升40t。泡沫液進(jìn)入主滲層并發(fā)揮封堵作用的共有5口井，主要表現(xiàn)為液降、含水降、油升，含水平均下降14%，最高下降23%。

2）注入井油、套壓升高，區(qū)塊地層壓力明顯恢復(fù) 丙7－238井油壓由1MPa上升至10MPa，套壓由0.8MPa上升至17MPa；8－08側(cè)井油壓由8MPa上升至10MPa，套壓由8MPa上升至10MPa。生產(chǎn)井平均單井動液面上升了80m。一方面說明地層壓力提高，供液能力充足；另一方面說明目前油井的排液能力還有提升空間，工作制度還需調(diào)整，努力實現(xiàn)注采平衡。

3）試驗時間尚短，整體效益不如瞬時效益理想 氮氣泡沫驅(qū)試驗有效運行15個月，增量投入運行費用2756.1萬元，其中注入費用2630.5萬元，地面建設(shè)費用141.2萬元，監(jiān)測費用86.7萬元。期間累產(chǎn)油1.61×104t，增油7308t，創(chuàng)效897.9萬元。

4.5 試驗取得的初步認(rèn)識

1）初步試驗證實泡沫驅(qū)在稀油上有很好的適應(yīng)性 現(xiàn)場試驗動態(tài)表明，試驗日產(chǎn)油和增量效益均有提升空間。首先，有5井尚未進(jìn)入封堵狀態(tài)，日產(chǎn)油有進(jìn)一步提升的可能。其次，轉(zhuǎn)入段塞后，增量操作成本大幅下降，同時改進(jìn)泡沫質(zhì)量和注入工藝，仍有較大降成本空間。

2）吸入剖面和采出剖面均有不同程度改善 通過錦2－8－08側(cè)井泡沫液驅(qū)前后注入剖面對比，剖面改善明顯，上部原吸水好層得到有效抑制，下部原不吸水層能夠較好吸水，封堵調(diào)驅(qū)作用得到較好發(fā)揮。

3）從采出氣組份分析資料表明大量氮氣滯留地下發(fā)揮驅(qū)替和封堵作用 試驗區(qū)內(nèi)取樣24井次，平均氮氣含量14.93%，試驗區(qū)外取樣3井次，平均氮氣含量14.29%。比較可見，注入氮氣并沒有被采出。

［1］劉應(yīng)學(xué)，趙力強(qiáng)，錢勇 .氮氣泡沫調(diào)驅(qū)技術(shù)在注水井的應(yīng)用 ［J］.江漢石油職工大學(xué)學(xué)報，2007，20（2）：56－60.