氮气泡沫驱技术在辽河黄沙坨油田地区的应用

2023-01-23

黄沙坨油田经过多年的注水开发, 油田储层的综合含水率已经进入高含水开采阶段, 具有差异较大的层内纵向水淹状况, 并沿高渗透部位突进, 水窜严重。要在驱油的同时有效的抑制注入水沿高渗透部位的突进, 是进一步提高油田开采效率必须解决的关键问题。聚合物驱替时在较高的注入压力下, 可能形成新的渗流通道, 特别是在储层层间矛盾突出、渗透率差异比比较大的情况下, 因此聚合物对储层中渗透率低但含油饱和度高的部位驱替效果往往不够理想和彻底, 驱油有效期也比较短。[1]氮气泡沫驱替液可以进入渗透率高但含油饱和度低的部位以封堵储层, 又可以被诱导进入储层中渗透率低但含油饱和度高的部位来驱替原油, 因此氮气泡沫驱替液技术可以进一步改善含水储层开发效果的有效接替技术[2,3]。黄沙坨油田火山粗面岩油藏, 边底水活跃、裂缝发育、埋藏深、地层温度高。注水以来递减速度加快, 水沿裂缝快速推进, 导致油井普遍高含水。受油藏条件限制, 常规配套技术应用效果差。2013年6月, 在黄沙坨油田主体部位开展了1井组氮气泡沫驱试验, 累增油3800t, 具有良好的增产效果。

1 氮气泡沫驱驱油机理

在重力驱替作用下, 实现氮气泡沫驱。泡沫能够堵大不堵小, 提高原油驱替和波及效率, 并且可以提高注入剂洗油效率, 改善流度比, 扩大波及体积, 调整注入剖面, 从而提高油藏产油量和采收率。[4]泡沫遇油消泡, 遇水稳定, 具有较好的堵水封堵效应。注入的气体因重力作用产生上浮, 可有效动用油层顶部的剩余油来提高洗油效率, 并且增加弹性能量。

氮气泡沫驱综合了注气、泡沫两种驱替作用, 充分发挥泡沫驱和空气驱两种技术的优点, 能更大幅度提高波及系数和洗油效率。

2 氮气泡沫驱替液配方的室内优选

2.1 泡沫化学体系优选

在室温25℃下, 分别对起泡剂SAS、ABS、SDS、AES、和HXY-1在不同质量分数下测定了泡沫质量和泡沫半析水期。

SDS发泡体积和半吸水期均好于其他几种起泡剂。同时SDS价格适中, 货源更充足、广泛。

结果:选定SDS作为发泡剂, 配制浓度定为0.5%。

2.2 泡沫体系配方

KYPAMl800mg/L+YPA200mg/L;起泡剂:SDS-12000m L/L

2.3 氮气泡沫驱替液的现场应用

分别对小22-13-17井组和小22-17-31井组现场采用氮气泡沫驱技术, 注入氮气泡沫后油量明显提高, 含水率下降, 停止注入一段时间后, 产油量开始下降, 含水率上升, 当注气速度达到4×104m3/d时, 采油量最大, 含水率下降幅度最大, 确定最佳注气速度为4×104m3/d。

通过小22-13-17井组与小22-17-31井组注氮气泡沫, 确定井组最佳注气速度为4×104m3/d, 最佳注气部位为顶部注气。小22-13-17井组, 顶部注气, 注气量0.2PV, 注气1年, 注入速度4×104m3/d, 生产1年;小22-17-31井组, 顶部注气, 注气量0.2PV, 注气1年, 注入速度4×104m3/d, 生产1年

通过氮气泡沫驱, 两个井组的累计增油量都大于1万方原油。实施氮气泡沫驱之后, 有效的提高了油井的生产能力, 增加了产油量, 提高井组的采出程度。通过氮气泡沫驱, 两个井组的累计增油量都大于1.5万方原油。

3 结语

3.1 根据注气油藏筛选标准和矿场实践统计初步判断, 黄沙坨油田适合使用氮气泡沫驱工艺技术。

3.2 室内实验进行了5种起泡剂浓度的筛选, 选定SDS作为发泡剂;基于稳泡剂稳泡理论及抗温抗盐性要求, 优选稳泡剂KYPAM:YPA的最佳配比为9:1。

3.3 氮气泡沫驱油利用泡沫的流度控制作用, 封堵高渗透层的大孔道, 综合了表面活性剂驱与空气驱的双重优势, 泡沫具有很好的流动控制性作用, 提高了波及效率。

3.4 建立了X22-13-17和X22-17-31井组试验, 泡沫驱的注入部位、注入速度进行了优选。确定注入的最佳方式为:注入速度4×104m3/d, 注入最佳部位是顶部。对13-17井年累产油8.5×104m3, 含水率降低15%。

摘要：基于黄沙坨油田油藏控制高含水期水窜需要, 提高原油产量, 研制氮气泡沫驱技术以替代水驱技术。注氮气泡沫驱替液可以显著降低出水比率, 并且更有效的封堵高渗透地层, 有效的抑制注入水沿高渗透部位的突进。氮气泡沫驱技术在本地区的使用, 进一步提高了在高含水时期的采收率, 达到了增产的目的, 效益显著, 具有很好的应用前景。

关键词：黄沙坨油田,高含水,氮气泡沫驱技术