楊勝來(lái)，陳　浩，馮積累，周代余，李芳芳，章　星

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院，北京102249；2.中國(guó)石油塔里木油田分公司，新疆庫(kù)爾勒841000）

塔里木油田改善注氣開(kāi)發(fā)效果的關(guān)鍵問(wèn)題

楊勝來(lái)1，陳浩1，馮積累2，周代余2，李芳芳1，章星1

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院，北京102249；2.中國(guó)石油塔里木油田分公司，新疆庫(kù)爾勒841000）

針對(duì)塔里木油田的油藏地質(zhì)特征及開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，面對(duì)部分油藏已進(jìn)入高含水、高采出程度階段的形勢(shì)，為了控制產(chǎn)量遞減速度、實(shí)現(xiàn)原油穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，提出了注氣提高油田采收率的技術(shù)思路。分析了目前注氣驅(qū)油技術(shù)及應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題，從改善注氣開(kāi)發(fā)效果的角度出發(fā)，探討了氣體類型及試驗(yàn)區(qū)選區(qū)、驅(qū)替類型及注入方式、氣竄控制、注氣配套技術(shù)、利用儲(chǔ)氣庫(kù)理念開(kāi)發(fā)油藏等問(wèn)題。建議選擇烴氣作為塔里木油田的注氣氣源、選擇條件適中的輕質(zhì)油油藏進(jìn)行試驗(yàn)，獲得技術(shù)突破后，再逐步向低滲透油藏推廣。根據(jù)具體區(qū)塊具體分析原則，分別開(kāi)展垂向驅(qū)、水平驅(qū)（面積驅(qū)）試驗(yàn)和氣竄控制技術(shù)研究，在氣水交替注入方面應(yīng)進(jìn)行注入能力分析及室內(nèi)效果評(píng)價(jià)；在注氣試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，開(kāi)展注氣、采氣平面和垂向監(jiān)測(cè)工作，掌握注氣過(guò)程中的氣體運(yùn)移規(guī)律。從注氣技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性方面考慮，建議引入儲(chǔ)氣庫(kù)理念開(kāi)發(fā)油藏，把注氣采油作為臨時(shí)儲(chǔ)氣階段，待采油完成后，再將天然氣產(chǎn)出到輸氣管網(wǎng)。

注氣驅(qū)驅(qū)替類型氣竄控制注入能力儲(chǔ)氣庫(kù)塔里木油田

塔里木油田規(guī)劃到“十二五”末建成高質(zhì)量、高水平、高效益的“新疆大慶”，實(shí)現(xiàn)油氣當(dāng)量產(chǎn)量3 000×104t的目標(biāo)［1］。塔里木油田大部分油藏具有井深、井距大、高溫、高壓、高鹽、地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)，個(gè)別油藏進(jìn)入中高含水期，原油產(chǎn)量遞減加大，應(yīng)積極開(kāi)展提高采收率方法研究及先導(dǎo)性試驗(yàn)。由于特殊的油藏、地質(zhì)條件，現(xiàn)有基于化學(xué)驅(qū)的三次采油技術(shù)的應(yīng)用，面臨諸多問(wèn)題和技術(shù)挑戰(zhàn)，無(wú)法有效解決中高含水期油藏面臨的問(wèn)題［2-5］。前期研究表明，注氣提高采收率技術(shù)在塔里木油田具有較好的適應(yīng)性，然而由于該技術(shù)的復(fù)雜性，在論證氣驅(qū)有效性的同時(shí)，還需要慎重、充分研究制約注氣開(kāi)發(fā)和提高注氣開(kāi)發(fā)效果的影響因素。為此，筆者結(jié)合塔里木油田的地質(zhì)條件和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，分析了注氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題，并提出相關(guān)對(duì)策與建議。

1　水驅(qū)油藏開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及技術(shù)需求

塔里木油田碎屑巖油藏具有構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單且完整、油藏類型多、含油層系多的地質(zhì)特征。儲(chǔ)層物性及原油物性好，油水粘度比低，有利于水驅(qū)開(kāi)發(fā)，如輪南2TII油組水驅(qū)采出程度達(dá)到54%，塔中402CIII油藏均質(zhì)段水驅(qū)采出程度接近60%［2］。目前，塔中4、塔中16、桑塔木、輪南、東河塘和解放渠東等區(qū)塊的主要砂巖油藏均已進(jìn)入高含水、高采出程度階段，綜合含水率持續(xù)升高［6］。全油田碎屑巖油藏綜合含水率為75.86%，含水上升率為3.8%；盡管目前原油產(chǎn)量遞減得到一定控制，但遞減率仍然較高。其中，2大主力油田塔中4和輪南油田尤其嚴(yán)重，產(chǎn)量遞減也最快。

塔里木油田碎屑巖油藏儲(chǔ)層縱向上非均質(zhì)性相對(duì)嚴(yán)重，很多油藏水驅(qū)后殘余油飽和度約為40%。殘余油主要集中在物性較差的儲(chǔ)層頂部及夾層附近，呈現(xiàn)總體分散、局部富集的特點(diǎn)，稀井網(wǎng)條件下有效動(dòng)用難度較大。

塔里木油田地面環(huán)境苛刻，埋深在4 000 m以上的油藏占83%以上，地層溫度達(dá)110～140℃，原始地層壓力高達(dá)42.55～62.38 MPa。另外，由于塔里木油田是海相沉積油田，地層水礦化度普遍高于10× 104mg/L，最高達(dá)到27×104mg/L，水型多為氯化鈣型，鈣鎂離子含量普遍高于4 000 mg/L［2，7］。

總體而言，塔里木油田的開(kāi)發(fā)環(huán)境日益復(fù)雜，表現(xiàn)出層內(nèi)和層間矛盾突出、剩余油分散、水平井高含水等諸多問(wèn)題。然而，在目前科技水平下，超深井精細(xì)分層注水、高溫高鹽油藏堵水調(diào)剖和深部調(diào)驅(qū)、水平井堵水調(diào)剖、化學(xué)驅(qū)等高溫高鹽油藏提高采收率的主體技術(shù)還不配套［8］。從提高采收率的角度分析，采用聚合物驅(qū)難度較大，表面活性劑驅(qū)對(duì)溫度、壓力及礦化度又比較敏感［2，9］。由于塔里木油田具有天然氣資源豐富的優(yōu)勢(shì)，注氣或注氣泡沫驅(qū)技術(shù)具有較大的提高原油采收率潛力。

2　注氣提高采收率的優(yōu)勢(shì)

氣體具有滲流阻力低，注入能力強(qiáng)，易于驅(qū)替低滲透層剩余油的特點(diǎn)［10］。隨著注氣機(jī)理和應(yīng)用研究的不斷深入，注入氣體的類型也在不斷豐富，如二氧化碳、氮?dú)?、天然氣、空氣和煙道氣等。根?jù)具體油藏條件的不同，開(kāi)發(fā)方式也不盡相同，有混相驅(qū)、非混相驅(qū)、近混相驅(qū)和注氣維持地層壓力驅(qū)油等［11］。氣驅(qū)采油包括多項(xiàng)復(fù)雜的機(jī)理，例如抽提、溶解、蒸發(fā)、凝析和增溶等多種改變?cè)拖鄳B(tài)特征的作用機(jī)理。對(duì)于常規(guī)水驅(qū)后的油藏，注氣提高采收率幅度可達(dá)10%～15%［12-13］。

國(guó)外注氣提高采收率技術(shù)已較為成熟，形成了從注氣理論研究、數(shù)值模擬計(jì)算、工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用、效果預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)等一整套理論體系，以及從室內(nèi)物理模擬到油田先導(dǎo)性試驗(yàn)、再到工業(yè)化推廣應(yīng)用的一整套實(shí)踐模式。在常規(guī)水驅(qū)效果不理想的低滲透油藏、高含水油藏、裂縫性油藏等多類油藏已經(jīng)或正在實(shí)施上千個(gè)注氣采油項(xiàng)目。實(shí)踐證明：注氣是目前最有發(fā)展?jié)摿Φ奶岣卟墒章史椒ㄖ唬?4］。

從注氣適應(yīng)性的角度出發(fā)，除二氧化碳和空氣存在易腐蝕、結(jié)垢等問(wèn)題外，天然氣和氮?dú)鈱?duì)高含Ca2+，Mg2+等油藏有著很好的適應(yīng)性。氣體作為驅(qū)油介質(zhì)比其他驅(qū)油劑、調(diào)剖劑具有更好的耐溫性，尤其是天然氣和氮?dú)庠谔馗邷囟葪l件下仍具有良好的驅(qū)油性質(zhì)，對(duì)油藏溫度適應(yīng)范圍非常寬。因此，氣驅(qū)是在高溫高鹽的塔里木油田具有很好應(yīng)用前景的提高采收率技術(shù)。

然而，任何技術(shù)在發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，都不能否定和忽視其局限性和不利因素。注氣開(kāi)發(fā)的不利因素主要體現(xiàn)在：①易發(fā)生指進(jìn)，非均質(zhì)性油藏的氣竄嚴(yán)重，波及效率低；②注二氧化碳和空氣存在腐蝕問(wèn)題；③瀝青質(zhì)沉積問(wèn)題等［15］。此外，與水驅(qū)相比，注氣作業(yè)操作復(fù)雜，投資較大；由于具體油藏條件不同，技術(shù)穩(wěn)定性也較差。

3　關(guān)鍵問(wèn)題及對(duì)策

3.1氣體類型及試驗(yàn)區(qū)選區(qū)

氣源是氣驅(qū)能否進(jìn)行的基礎(chǔ)及成功的關(guān)鍵問(wèn)題之一［16］?？紤]注氣成本，因地制宜地選擇氣源非常重要。塔里木油田具有豐富的天然氣資源，而且烴類氣體具有易混相、腐蝕小、無(wú)產(chǎn)出氣的分離問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)［17］。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明：塔里木油田注烴氣基本能實(shí)現(xiàn)混相驅(qū)，預(yù)計(jì)比水驅(qū)提高采收率14%～16%。加拿大、美國(guó)以及中國(guó)的吐哈葡北油田都有注烴氣成功的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，烴氣混相驅(qū)在吐哈葡北油田和溫五油田取得了較好效果。因此，建議選擇烴氣作為塔里木油田注氣的氣源。

注氣試驗(yàn)區(qū)選擇是另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。目前全球注烴氣提高采收率的項(xiàng)目主要有36個(gè)，其中混相驅(qū)35個(gè)，非混相驅(qū)1個(gè)［18］，90%以上集中在美國(guó)和加拿大，注烴氣試驗(yàn)區(qū)的規(guī)模不一，油藏深度跨度也很大。國(guó)外油藏多以海相沉積為主，在地質(zhì)條件、連通性、均質(zhì)性方面較好，且多為大型整裝油藏，故試驗(yàn)區(qū)油藏規(guī)模大多都比較大。此外，國(guó)外注氣多選擇滲透率大于10×10-3μm2的儲(chǔ)層，此時(shí)有多種注入方式可供選擇（氣水交替注入等）。中國(guó)油田多以陸相沉積為主，注氣主要選擇特低滲透砂巖油藏。由于滲透率太低，氣水交替注入困難，只能采用直接氣驅(qū)，注氣方式單一，易氣竄，影響注氣開(kāi)發(fā)效果。因此，對(duì)于塔里木油田來(lái)說(shuō)，建議選擇條件適中的輕質(zhì)油油藏進(jìn)行試驗(yàn)，獲得技術(shù)突破后，再逐步向低滲透油藏推廣。綜合考慮塔里木油田各區(qū)塊的油藏條件和原油物性，篩選出27個(gè)適合注氣開(kāi)發(fā)單元，預(yù)計(jì)可增加可采儲(chǔ)量2 035×104t，比水驅(qū)提高采收率12%。

混相驅(qū)具有驅(qū)油效率高、提高采收率幅度大的優(yōu)勢(shì)，因此試驗(yàn)區(qū)應(yīng)優(yōu)先選擇可以混相的、封閉構(gòu)造的輕質(zhì)油油藏。特別應(yīng)注意瀝青質(zhì)含量要低，因?yàn)闊N類氣體，特別是富氣（C2—C6）的注入會(huì)破壞油藏流體體系平衡，降低瀝青質(zhì)的溶解度，引發(fā)瀝青質(zhì)沉淀的產(chǎn)生，引起地層傷害，導(dǎo)致地層、井眼和生產(chǎn)設(shè)備被堵塞［19］。

注氣項(xiàng)目實(shí)施前，應(yīng)進(jìn)行油藏精細(xì)描述研究，如剩余油在平面和縱向上的分布。此外，對(duì)注氣目標(biāo)區(qū)塊的幾何形態(tài)、儲(chǔ)層物性參數(shù)、蓋層、隔夾層、斷層及邊界情況、裂縫發(fā)育及延伸分布情況等均須進(jìn)行研究。一般來(lái)說(shuō)，影響注氣采收率的客觀因素主要有：①油層滲透率、孔隙度、含油飽和度、地層溫度和壓力等油藏物理特性；②氣油比、原油體積系數(shù)、油氣水粘度關(guān)系等儲(chǔ)層流體特性；③儲(chǔ)層平均厚度、單儲(chǔ)系數(shù)、儲(chǔ)量豐度等地質(zhì)儲(chǔ)量品質(zhì)特性；④滲透率變異系數(shù)、油層連通性、平面非均質(zhì)性等儲(chǔ)層非均質(zhì)程度及構(gòu)造復(fù)雜程度。

最后，須針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊的注氣方案及氣驅(qū)效果影響因素進(jìn)行詳細(xì)研究，以確定合理的注入方式、制定合理的開(kāi)發(fā)方案。

3.2驅(qū)替類型及注入方式

采用何種驅(qū)替類型（垂向驅(qū)還是面積驅(qū)）進(jìn)行注氣開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。對(duì)于傾斜油層，注氣到構(gòu)造上傾部位，并以低速驅(qū)替，利用重力維持氣體與原油混合（垂向驅(qū)），抑制指進(jìn)，可以提高波及效率。對(duì)于水平層狀油藏，水平驅(qū)（面積驅(qū)）可波及整個(gè)油層，采用面積布井方式，可減少油氣的重力分離，并易于對(duì)開(kāi)發(fā)方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)塔里木油田來(lái)說(shuō)，既有符合垂向驅(qū)條件的油藏，也有符合水平驅(qū)條件的油藏，建議具體區(qū)塊具體分析，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，分別開(kāi)展垂向驅(qū)及水平驅(qū)試驗(yàn)。

由于純氣驅(qū)易發(fā)生粘性指進(jìn)，特別是在塔里木油田部分區(qū)塊的強(qiáng)非均質(zhì)性油藏，容易發(fā)生氣竄等問(wèn)題，導(dǎo)致波及效率降低。氣水同注能極大緩解這一難題，但考慮到流度的穩(wěn)定性、完井費(fèi)用、重力分異和操作的復(fù)雜性，目前80%以上的注氣項(xiàng)目采用的是氣水交替注入，既能降低單純注氣的成本，又便于操作。其中，注入氣可以驅(qū)替構(gòu)造頂部“閣樓油”，注入水可以驅(qū)替油藏底部的“地窖油”，氣水的交替能較好地控制流度，與單純水驅(qū)相比，可提高采收率5%～20%［20］。然而，氣水交替注入技術(shù)存在注入能力下降的問(wèn)題［21-22］，這是由于注入過(guò)程中氣水飽和度交替上升和下降，飽和度變化幅度大。因此，對(duì)油氣水三相相對(duì)滲透率的研究非常必要。

3.3氣竄控制技術(shù)

由于氣體粘度小，流度比高，極易發(fā)生氣竄現(xiàn)象，導(dǎo)致體積波及系數(shù)偏低，整體采收率提高不明顯。粘性指進(jìn)、重力分異和儲(chǔ)層非均質(zhì)性等是加劇氣竄發(fā)生的重要因素［23-24］。在現(xiàn)場(chǎng)注氣過(guò)程中，由于對(duì)油藏了解不夠或油藏描述不確切，面對(duì)普遍發(fā)生的超覆現(xiàn)象，經(jīng)常無(wú)法制定有效的應(yīng)對(duì)措施，導(dǎo)致很多油井被迫提前關(guān)井，影響生產(chǎn)。一般來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)層越厚，重力分異引發(fā)氣竄越嚴(yán)重。因此，如何實(shí)現(xiàn)流度控制、減緩氣竄是油田實(shí)施注氣采油亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。建議在合適地區(qū)使用水平井、近井距單井組注入，可顯著提高波及效率，進(jìn)而提高采收率［25］。

氣水交替注入技術(shù)和烴氣泡沫驅(qū)技術(shù)是控制氣竄的主要方法。但由于注入流體不斷變化，氣水交替注入技術(shù)比單純注水注氣更易發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)操作的問(wèn)題。另外，塔里木油田存在高溫、高鹽、高礦化度現(xiàn)象，使得泡沫的穩(wěn)定性成為必須解決的難題。因此，建議對(duì)氣竄的特征、機(jī)理及影響因素進(jìn)行分析，并深入研究抑制、治理氣竄的方法。

泡沫驅(qū)也是注氣過(guò)程中防止氣竄、提高波及效率的一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Φ奶岣卟墒章始夹g(shù)。泡沫在油層中的封堵強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聚合物溶液，雖然泡沫為不穩(wěn)定體系（有一定的半衰期），但是對(duì)油層無(wú)永久性堵塞或傷害。隨著高溫高鹽發(fā)泡劑研制取得進(jìn)展，泡沫驅(qū)技術(shù)在驅(qū)油和調(diào)驅(qū)等領(lǐng)域均具有較大應(yīng)用潛力。將氣驅(qū)與泡沫驅(qū)相結(jié)合，既可以發(fā)揮傳統(tǒng)注氣驅(qū)的優(yōu)勢(shì)，又可以封堵高滲透層氣竄、降低含水率、提高波及系數(shù)與驅(qū)油效率。在大慶、勝利、中原、長(zhǎng)慶、延長(zhǎng)等油區(qū)，空氣泡沫驅(qū)技術(shù)均取得了良好的效果［26-27］。一般來(lái)說(shuō)，泡沫性能主要體現(xiàn)在發(fā)泡能力和穩(wěn)定性方面。影響因素主要包括溫度、壓力、礦化度及含油飽和度和驅(qū)替速度等［28］。泡沫在油藏孔隙中的性質(zhì)與其在連續(xù)空間中差異巨大，常規(guī)評(píng)價(jià)方法對(duì)于油藏孔隙中的泡沫體系來(lái)說(shuō)并不合適。因此，建議在塔里木油田開(kāi)展烴類氣體泡沫驅(qū)技術(shù)研究，篩選耐高溫、高鹽發(fā)泡劑，并且針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊，進(jìn)行油藏深部泡沫體系性能評(píng)價(jià)、注入能力分析及室內(nèi)效果評(píng)價(jià)。

氣水交替注入和注氣泡沫驅(qū)技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在著一個(gè)共性的問(wèn)題：易發(fā)生注氣能力下降現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為注水轉(zhuǎn)注氣時(shí)地層不吸氣，導(dǎo)致油藏壓力迅速降低，影響驅(qū)替效果和產(chǎn)量，或氣水交替注入時(shí)注入壓力上升，油藏壓力下降，導(dǎo)致混相程度及提高原油采收率效果降低［29-30］。注入能力的下降，到底是在近井地帶引起，還是在油藏內(nèi)部引起，對(duì)于制定相關(guān)對(duì)策非常重要。John等認(rèn)為，地層條件、潤(rùn)濕性、相對(duì)滲透率和化學(xué)作用是影響注入能力的主要因素［20］。因油藏條件或注入工藝等不同，在近井地帶和油藏內(nèi)部均可能出現(xiàn)注入能力下降。一般來(lái)說(shuō)，可通過(guò)減少氣水交替注入比、提高注入壓力、增加注入井等方式減緩注入能力的下降程度。然而，減少水段塞、增大氣段塞的同時(shí)，發(fā)生氣竄的可能性也在增加；提高注入壓力可能導(dǎo)致地層破裂，產(chǎn)生裂縫，降低驅(qū)替效率；增加注入井會(huì)增加成本。因此，應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的注入能力的下降問(wèn)題進(jìn)行分析，對(duì)其影響程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.4注氣配套技術(shù)

注氣是一個(gè)涉及面廣的系統(tǒng)工程，須在多方面配合才能做好評(píng)價(jià)和實(shí)施工作，因此，應(yīng)加大注氣配套技術(shù)研究。配套技術(shù)主要包括注入工藝、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、防氣竄和注采調(diào)控技術(shù)等［31］。

塔里木油田的地質(zhì)條件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓縮機(jī)及出口壓力選擇、注氣管柱設(shè)計(jì)提出了更高的要求。由于注入壓力和排量的相關(guān)性，壓縮機(jī)選擇應(yīng)在油藏工程方案確定后再進(jìn)行。建議在塔里木油田注氣目標(biāo)區(qū)塊開(kāi)展注氣、采氣平面和垂向監(jiān)測(cè)工作，通過(guò)2個(gè)剖面的監(jiān)測(cè)對(duì)塔里木油田注氣過(guò)程中的氣體運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行研究，為應(yīng)對(duì)氣竄過(guò)早發(fā)生、制定合理的注氣方案、調(diào)整設(shè)計(jì)方案和尋找應(yīng)對(duì)措施等提供第一手詳細(xì)資料。

開(kāi)展注氣防竄和改善波及效率的措施或注入方式時(shí)，常引起注入能力異常現(xiàn)象，致使現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)無(wú)法按設(shè)計(jì)方案順利進(jìn)行，因此應(yīng)注意氣水交替注入過(guò)程中，三相流動(dòng)、井筒溫度場(chǎng)變化等因素能使相對(duì)滲透率改變，從而使注氣過(guò)程中易在近井層產(chǎn)生沉淀物（水合物或?yàn)r青），降低注入能力，產(chǎn)生結(jié)垢或壓迫損壞管線，破壞套管內(nèi)防腐層，導(dǎo)致產(chǎn)量降低甚至停產(chǎn)等問(wèn)題，針對(duì)上述問(wèn)題，開(kāi)展注水注氣溫度差、氣水切換、腐蝕、結(jié)垢、瀝青質(zhì)水合物沉積等諸多問(wèn)題研究，并制定針對(duì)性的措施。

在氣驅(qū)開(kāi)始時(shí)，注氣井附近大部分地區(qū)壓力均高于最小混相壓力，為混相驅(qū)，而生產(chǎn)井附近大部分區(qū)域?yàn)榉腔煜囹?qū)。隨著氣體注入，地層能量得到補(bǔ)充，混相驅(qū)范圍不斷擴(kuò)大；而一旦注入能力下降，地層壓力得不到有效補(bǔ)充，將會(huì)導(dǎo)致混相驅(qū)范圍縮小，提高采收率效果下降。因此，建議進(jìn)行注入井、生產(chǎn)井井筒溫度和壓力剖面預(yù)測(cè)，分析其對(duì)混相程度的影響；優(yōu)化生產(chǎn)井工作制度，進(jìn)行井底流壓控制。

3.5引入儲(chǔ)氣庫(kù)理念開(kāi)發(fā)油藏

注氣開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性是現(xiàn)場(chǎng)關(guān)心的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量的天然氣，涉及到投入產(chǎn)出是否合理，為此提出了“利用儲(chǔ)氣庫(kù)理念開(kāi)發(fā)油藏”的設(shè)想，即利用塔里木油田豐富的天然氣資源，將天然氣注入到油藏，把原油驅(qū)替出來(lái)，然后把產(chǎn)出的氣體及油藏內(nèi)的氣體再開(kāi)采出來(lái)、輸入到外輸管網(wǎng)。把油藏看作是一個(gè)臨時(shí)儲(chǔ)氣庫(kù)，把注氣采油看作天然氣臨時(shí)儲(chǔ)存的過(guò)程，主要目的是為了采油，這個(gè)過(guò)程中的主要成本是管線、注氣設(shè)備、地面油氣分離、注氣的操作費(fèi)用等?？傊雰?chǔ)氣庫(kù)理念，對(duì)于高效開(kāi)發(fā)塔里木油田，特別是高含水后期油藏具有重要意義。

3.6室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬及試驗(yàn)方案優(yōu)化

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)是油田實(shí)施注氣驅(qū)油的基礎(chǔ)。目標(biāo)區(qū)塊注氣適應(yīng)性、混相壓力、注氣參數(shù)、影響因素和注入能力評(píng)價(jià)等均須通過(guò)高溫高壓可視PVT實(shí)驗(yàn)裝置、長(zhǎng)巖心混相驅(qū)實(shí)驗(yàn)、細(xì)管實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。同時(shí)應(yīng)進(jìn)行目標(biāo)油藏注入能力室內(nèi)評(píng)價(jià)，分析可能出現(xiàn)的注入能力異?，F(xiàn)象及影響程度，研究驅(qū)替過(guò)程中巖心的壓力場(chǎng)分布情況、壓力上升位置。此外，氣驅(qū)相滲曲線、氣驅(qū)特征曲線、非線性氣驅(qū)油機(jī)理、水驅(qū)油藏轉(zhuǎn)注氣的注氣時(shí)機(jī)、濕潤(rùn)性、巖心干化和鹽堵等基礎(chǔ)問(wèn)題，也需要物理模擬實(shí)驗(yàn)研究。由于氣體本身界面張力較低、流度比不利，導(dǎo)致注氣前緣不穩(wěn)定，易氣竄，所以，克服注氣過(guò)程的粘性指進(jìn)、防治氣竄的措施也需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

為獲得最佳的注氣開(kāi)發(fā)效果，須針對(duì)注氣目標(biāo)區(qū)塊采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對(duì)注入壓力、注采井網(wǎng)、布井方式、注氣量、注入速度、水氣段塞大小及比例等注氣參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以便制定合理的注氣工程方案。由于注氣涉及油氣之間傳質(zhì)、相態(tài)變化等現(xiàn)象，必須考慮組分變化，因此在油藏?cái)?shù)值模擬中選用組分模型，并在模擬前進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)擬合，以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣水交替注入中的粘性指進(jìn)和驅(qū)替效率。此外，利用流線模型可模擬由于壓降或混相帶的超覆而使氣油運(yùn)動(dòng)帶消失的過(guò)程，也能精確地處理各種流體間的流動(dòng)關(guān)系以及烴氣注入后注入能力的變化情況。

4　結(jié)束語(yǔ)

注氣開(kāi)發(fā)是有潛力的提高采收率技術(shù)，應(yīng)盡快開(kāi)展塔里木油田注氣驅(qū)可行性研究，適時(shí)籌備、開(kāi)展先導(dǎo)試驗(yàn)，組建隊(duì)伍、完善技術(shù)、配套裝備、積累經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)展水驅(qū)油藏后期的氣驅(qū)研究，形成提高注氣開(kāi)發(fā)效果的配套技術(shù)。

應(yīng)開(kāi)展目標(biāo)油藏的篩選，建議首先選擇條件適中的輕質(zhì)油油藏進(jìn)行試驗(yàn)，獲得技術(shù)突破后，逐步推廣。同時(shí)，針對(duì)目標(biāo)油藏開(kāi)展室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、氣驅(qū)方案設(shè)計(jì)，選擇合理注入方式和注入類型，制定全面、合理的注入方案。另外，研究提高注氣開(kāi)發(fā)效果配套技術(shù)，通過(guò)小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，由點(diǎn)及面、逐漸擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)區(qū)規(guī)模，不斷完善注氣配套技術(shù)，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)塔里木油田的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)。

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編輯經(jīng)雅麗

TE34

A

：1009-9603（2014）01-0040-05

2013-11-08。

楊勝來(lái)，男，教授，博士，從事油氣田開(kāi)發(fā)工程方面的教學(xué)和研究。聯(lián)系電話：（010）89732268，E-mail：yangsl@cup.edu.cn。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“超深層油氣藏巖石物性垂向分布規(guī)律及滲流特征研究”（50874114），國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展“973”計(jì)劃“二氧化碳減排、儲(chǔ)存和資源化利用的基礎(chǔ)研究”（2011CB707300）。