低渗透油田注空气提高采收率技术

注空气驱油是低渗透油田进一步挖掘剩余储量的经济而有效的方法,该文较系统地介绍了国外注空气开发低渗透轻质油油藏提高采收率技术的室内驱油机理研究,注空气配套工艺技术及其防腐防爆具体措施和项目实例研究,为我国低渗透油田实施注空气开发提供了应用技术与展望。     

轻质油藏注空气提高采收率概述

轻质油藏注空气是一种新的提高采收率方法，近年来已引起人们的广泛关注，在美国是能源部特别资助的提高采收率新技术之一。目前，注空气试验项目已在多种类型油所藏中开展，许多项目见到了成效。文中主要介绍轻质油藏注空气提高采收率的基本原理和实验研究方法，同时对３个注空气项目进行分析，以供借鉴。     

中原油田注空气提高采收率潜力分析

简要论述了注空气提高采收率的机理以及室内研究情况, 从中原油田油藏流体特性、地质特点及开发现状等方面详细分析了注空气提高采收率的潜力。分析表明,注空气是目前挖掘低渗透剩余油最廉价、最有发展前景的三次采油方法之一。     

低成本提高油田采收率：W．Hackberry油田注空气项目

注空气项目在W Hackberry油田的西斜坡高压油藏和北斜坡低压油藏进行了试验 ,并且在低压油藏上最先见到增油效果。经过评价 ,认为低压油藏注空气在经济上可行。为了减少投资 ,提高项目效益 ,类似试验应先在低压油藏进行 ,在获得技术支持和试验经验后再向高压油藏推广。     

胜利油田注空气提高采收率数模研究

根据胜利油田轻质油样的室内氧化实验,通过拟合动态氧化实验产出的O2与CO2含量,建立其低温氧化(LTO)动力学模型,并结合组分模型、PVT模型及相渗模型,研究低渗透油藏注空气低温氧化工艺的数值模拟方法;以胜利渤南油田罗36块为例,初步评价了油藏参数、开发参数及工艺参数等因素对注空气驱油效果的影响,同时分析了注空气提高采收率机理,并对比注空气与氮气工艺的驱油效果及经济可行性,对注空气开发矿场试验具有一定指导作用。结果表明,实验模拟与实际气体含量拟合较好,从而确定动力学参数;油藏初始温度、初始含油饱和度等是影响注空气效果的重要参数,而油藏倾角、网格大小、射孔位置等对采收率也有影响;注空气相对于氮气而言成本低,驱油效果好。     

注空气低温氧化工艺：轻质油藏提高采收率技术

本文描述了开采轻质油藏残余油的注空气提高采收率（IOR）工艺。与应用于重质油藏的注空气技术不同，轻质油藏主要关心的是通过原油和氧气之间的某种自然反应从注入空气中消除氧。重质油藏的火烧油层工艺是达到完全氧消耗和生成提高采收率热量的十分有效的反应途径。对于较深的轻质油藏，火烧油层是不必要的且不容易维持。更可能的是，所谓的低温氧化（LTO）将取得成功。本文调研了消耗氧的LTO反应的潜力、反应速度和反应途径。根据间歇（批量）反应器试验获得的试验数据建成了一个简化LTO反应模型。该模型对氧化管中的高压流动驱替试验是有效的。油藏规模的一系列模拟研究业已能够对工艺的灵敏度进行和采油的油层温度和热效应。与常规注空气（火烧油层）的一般了解相比，注空气LTO工艺在注入速度方面是灵活的，因是自发反应而很稳定（如果油层温度足够高），而且还是烃类、氮或二氧化碳的一种经济的替代品。它还能用于不适宜注水油层的二次采油。     

油藏注空气提高采收率技术应用分析

为有效提高重油油藏及深层低渗透轻质油藏原油采收率,通过文献调研,研究并分析了国外注空气采油应用现状及技术效果。结果表明,采用火烧油层或THAI技术可使重油油藏采收率分别达到50%及80%,COSH技术尚处于室内研究阶段,理论上效果最好。对于重质油藏火驱项目,气油比是最重要的参数,一般介于1 246 m3/m3~4 094 m3/m3,对于深层低渗透轻质油藏高压注空气项目,烟道气驱及热效应对空气驱提高采收率的贡献分别占69%与26.7%。我国重油油藏及西部低渗透轻质油藏可借鉴国外类似地区空气驱项目的成功经验,筛选适宜的火驱技术,进一步完善并推广我国注空气采油技术。     

轻质油藏注空气提高采收率的影响因素研究

针对WX轻质油藏,采用数值模拟和物理模拟方法进行了轻质油藏注空气、天然气动态驱油实验,结果表明,较高的油藏温度、压力及较低的注入压差有利于注入空气与原油发生氧化反应,提高轻质油藏注入空气的采油效果。由于原油的低温氧化效应,以及气体对原油中轻质组分的抽提作用增强了空气驱的驱油能力,空气驱提高采收率幅度与天然气驱基本相当。综合提高采收率成本和经济效益等因素,注空气驱技术有助于提高WX轻质油藏的开发效果。     

空气泡沫驱采油技术在特低渗透油藏的应用

长庆油田大部分已开发的三叠系延长组油藏属于特低渗透、超低渗透油藏,平均水驱标定采收率21.0%,远低于国内中高渗透水驱油藏标定采收率,如何利用三次采油技术继续提高油田采收率,对于特低渗透油藏的开发具有重要的现实意义。本文立足于空气泡沫驱采油技术在特低渗透油藏适应性和驱油规律的研究,优选了五里湾长6油藏部分井组进行了先导性矿场应用,矿场应用表明了空气泡沫驱采油技术能够有效起到"封堵调剖",改善井组注入剖面,均衡平面渗流场,有效动用剩余油的作用,预计可提高试验井组最终采收率4.2%,应用效果显著。     

特低渗透油藏微生物提高采收率技术应用研究

微生物提高采收率技术是目前国内外发展迅速的一项技术。主要介绍了针对延长油田特低渗油藏地层压力不足、注入能力低下的问题进行的微生物采油技术应用研究,包括微生物菌种筛选、菌种分类、菌种性能评价等室内技术研究,微生物中试发酵工艺、注入工艺和微生物采油现场试验。综合评价现场试验效果,表明微生物驱油技术能够降低注入压力、提高油井产量、有效提高石油采收率,是延长油田低孔/特低渗油藏提高采收率的有效技术之一。     

中原油田高含水轻质油藏注空气提高采收率技术探讨

介绍了注空气提高采收率技术的原理及其在国内外的实验研究和现场应用情况,针对中原油田的地层条件,分析探讨了实施注空气技术的可行性和广阔的应用前景,建议在高含水轻质油藏率先进行现场试验,将会在技术上有所突破,并带来可观的经济效益。     

注干气提高汉迪尔油田水淹油藏采收率

巨型汉迪尔（Handil)油田包括500多个油气藏，构造上为叠置和间隔的河流三角洲砂层。多数油气藏由位于气顶下的大幅度饱和油柱组成，油气捕集在具有良好岩石性质的储层中，并且经过注水或强天然水驱开采。1995年代表近油田总原始原油地质储量1／5的五个油藏已达到注水开发的最终阶段（已采出原始石油地质储量的58％），提出用注干气进一步开发，增加最终原油采收率。到目前为止，注气三年后这五个油藏采油率已增加了原始石油地质储量的1.2%，认为该方案在技术上和经济上都是成功的。通过矿场数据已证实注干气的主要驱动机理，以前的在原油产量下降已经停止，现在产油量是稳定的。监控的主要困难是对多数生产井控制气体循环，特别在较高注入量期间，为了对受气体可用性影响的低注入量期间补偿。井和储层动态的非常严密监控数值模拟和物质平衡研究有助于提供更好了解所涉及的机理，得出一种修正的更有效的策略，使产油量达到最大。所得的经验和这三年老方案的分析，使我们有把握把注干气开发扩大到汉迪尔油田的其他油藏。     

卫42块特低渗透油藏氮气驱研究

在研究中原油田卫42块油藏构造,储层物性特,流体性质及开发特点的基础上,探讨了深层特低渗透油藏提高收率,提高开发水平和经济效益的有效途径。利用室内实验结果,分析了氮气驱油和水驱油的特征以及对其采收率的影响,研究分析氮气驱技术和经济上的可行性,认为卫42块低渗油藏完全满足氮气驱的条件,在卫42块进行单井注氮矿场试验,结果周围对应的2口井产量增幅达53．0％,数值模拟预测,采收率可提高8．0％。     

桩西油田桩74块注浅层水可行性研究

考察了桩 74 14 14井浅层水和桩西联合站处理后采油污水用作超低渗透率 (平均 6 .1× 10 - 3μm)的桩 74块油藏的可行性。测定了不同比例的浅层水、采油污水与油藏地层水混合后 ,各种矿化离子浓度的变化 ,由此确定浅层水、采油污水与油藏地层水在常温常压下是完全配伍的 ,在模拟油藏条件下 (130℃ ,15MPa)是不配伍的 ,会产生碳酸钙垢。由理论预测知 ,浅层水和油藏地层水混合后产生的碳酸钙垢量很少 ,而采油污水和油藏地层水在高混合比例下产生的碳酸钙垢量较多 ,且有碳酸锶垢生成。对浅层水和采油污水作为注入水的水质进行了现场检测 ,结果表明悬浮固体和粒径中值超标 ,经精细过滤后可降至标准值以下。作者建议采用浅层水并提出了继续研究的问题。表 6参 1。     

红河油田注空气驱井筒管材腐蚀规律研究

红河油田长8致密油藏开展注空气驱油,但注空气驱油存在严重的腐蚀问题.通过开展高温高压腐蚀模拟试验,研究了J55和N80两种材质在不同工况下的腐蚀规律.试验结果表明,J55和N80两种钢材的腐蚀速率随氧含量升高而逐渐增加,随温度和压力的升高而逐渐增加,随空气湿度的升高而逐渐增加.     

雁翎油田注氮气提高采收率现场试验

翎油田注氮井组试验是一项与TOTAL法国石油公司合作开展的针对碳酸盐岩底水油藏注水开发后期提高采收率的现场试验.在进行了大量油藏地质再研究及开采历史再认识的基础上编制了试验方案,1994年10月开始正式注氮气试验.注气试验过程中,重点监测了油气、油水界面和注气井、观察井的井口压力变化,根据油气、油水界面的变化特点及试验进展要求,开展了界面运动规律、气驱效果和试生产方案等油藏工程方面的研究.通过注气及开井生产动态变化的研究,认识了注气和开井生产时各项动态指标的变化规律,积累了一定的经验,为继续开展注气、采油工作奠定了基础.     

滩坝砂特低渗透油藏小井距注水提高采收率技术研究

采用大型压裂弹性开发的模式开发滩坝砂特低渗透油藏,突破了产能关,但由于滩坝砂特低渗透油藏物性差,产量递减快,弹性采收率低。因此,为了提高滩坝砂特低渗透油藏的采收率,改善开发效果,在对滩坝砂油藏注水开发可行性研究的基础上,合理优化井网井距,提出在大型压裂弹性开发井网的基础上进行加密转注水开发,取得了显著的效果,研究区采收率由弹性开发的8.9%提高到20%,对同类油藏的开发具有指导意义。     

特低渗透油藏注CO_2驱油注入方式研究

针对特低渗透油藏水相难以有效注入、水气交替难以有效实施的问题,提出采用周期注气来改善特低渗透油藏注CO2驱油效果。首先通过与其他注入方式的对比,分析周期注气的优缺点,指出其比较适合特低渗透油藏。然后采用数值模拟的方法,研究周期注气改善驱油效果的机理,分析认为周期注气能够有效改善流度比,扩大CO2的波及体积,降低粘性指进的影响。最后将周期注气应用到特低渗透油藏芳48和树101区块的方案编制中,数值模拟结果表明,与连续注气相比,周期注气可以有效提高CO2的换油率,减缓油井气窜,最终提高采收率;并且在现场生产过程中,周期注气可以明显降低油井油气比上升速度,改善油藏开发效果。     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气驱提高采收率的影响因素

碳酸盐岩缝洞型油藏在开发过程中地层能量衰竭明显,氮气驱可以有效地补充地层能量,并增强采出能力;但只有合适的注入速度、注入时机和注入方式等才能使氮气驱达到最好的驱替效果。利用地质构造和生产动态资料建立缝洞型油藏的二维可视化地层仿真剖面模型,在室内底水能量不足时,进行了氮气驱注入速度、注入时机和注入方式等因素对采收率的影响程度研究,结果表明,氮气驱注入速度对波及范围和气窜控制有较大的影响,过大过小都会使最终采收率偏低;氮气驱注入时机的早晚影响水驱效果,进而影响采收率,注入时机过早水驱效果差,注入时机过晚气驱效果差;连续氮气驱、氮气—水交替、氮气—活性水交替等注入方式可以将采收率从20%分别提高到47.09%,60.08%和61.45%。