稠油油藏注氣提高采收率技術(shù)現(xiàn)狀

徐勇 楊杰(東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318)

稠油油藏注氣提高采收率技術(shù)現(xiàn)狀

徐勇 楊杰(東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318)

本文介紹了稠油油藏注氣提高采收率方法，注CO2驅(qū)和N2驅(qū)，簡述了近幾年來國內(nèi)外稠油油藏注氣驅(qū)的室內(nèi)試驗、現(xiàn)場應(yīng)用，總結(jié)出稠油油藏注氣驅(qū)的可行性。

稠油；注氣；室內(nèi)實驗；現(xiàn)場應(yīng)用

常規(guī)輕質(zhì)油藏的開發(fā)已經(jīng)經(jīng)歷數(shù)十年的歷史，而稠油油藏由于自身的特殊性質(zhì)，各類開采技術(shù)難以經(jīng)濟有效的開發(fā)出原油。據(jù)美國能源部報道，全世界稠油儲量可能是已經(jīng)探明的輕質(zhì)油儲量的6倍。稠油油藏采用注氣驅(qū)，一是可以氣與稠油多次接觸混溶降粘，二是氣驅(qū)實用經(jīng)濟，操作簡單，適用范圍廣。因此，研究注氣提高稠油油藏采收率的方法有著十分重要的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。

1 稠油油藏注氣提高采收率的一般方法

(1)注二氧化碳提高采收率 二氧化碳驅(qū)分為混相驅(qū)和非混相驅(qū)。混相驅(qū)的原理是驅(qū)替流體和被驅(qū)替流體(油)兩者達到完全相互溶解，兩相之間的界面張力等于零，但國內(nèi)的各油藏的最小混相壓力過高，難以實現(xiàn)，目前研究最多的是非混相驅(qū)。二氧化碳極易溶于油，在高的注入壓力下，更多的CO2溶解在油中，原油體積膨脹，粘度降低，儲層孔隙壓力升高，原油流動能力加強。隨著生產(chǎn)井底的壓力下降，溶解于原油中的CO2膨脹脫出，形成溶解氣驅(qū)作用[1]。

(2)注氮氣提高采收率 注氮氣驅(qū)分為注氮氣混相驅(qū)，非混相驅(qū)和重力驅(qū)。氮氣氣源充足，價格低廉。但由于原油的最小混相壓力過高，所以混相驅(qū)較少使用。氮氣一般是搭配二氧化碳和烴類氣體使用，注入氮氣推動二氧化碳段塞。非混相驅(qū)利用的是氮氣壓縮系數(shù)高，可以保持地層壓力和地層能量。氮氣還能進入水難以進入的小孔道，降低殘余油飽和度。氮氣在原油及地層水中的溶解度都很低，因此其主要驅(qū)油機理并不是改變油的流動特性，而是依靠自身優(yōu)越的條件通過在適宜的地層中控制粘性指進和重力舌進來達到提高采收率的目的[2]。

2 稠油油藏注氣提高采收率的機理

(1)注氮氣開采機理 ①多次接觸混相驅(qū)；②多次接觸非混相驅(qū)或近混相驅(qū)；③循環(huán)注氣保持地層壓力；④頂部重力驅(qū)。

(2)注二氧化碳開采機理 ①降低界面張力；②降粘作用；③膨脹作用；④溶解氣驅(qū)作用；⑤改善流度比。

3 稠油油藏注氣提高采收率所遇到的問題

①注入壓力。稠油的吸氣的能力差，加大注入壓力能夠提高吸氣能力，但實際應(yīng)用中很難保持較高的注入壓力。這個時候需要從注入速度和干度、鉆井、射孔孔眼這些方面來進行工藝改造。②壓裂防砂。稠油在地層是很難流動的，砂子和稠油結(jié)合會形成一堵油墻，氣體很難起到驅(qū)替作用，從而導(dǎo)致注入壓力過高。采用壓裂防砂既可以起到防砂效果，還能夠改善油層的滲流能力。防砂的時候需要考慮砂比砂石顆粒大小，這個要結(jié)合現(xiàn)場儲層來做調(diào)整。

4 稠油油藏注氣提高采收率現(xiàn)場應(yīng)用

土耳其石油公司在BatiRaman重油油田，Ikiztepe油田，Camurlu油田進行CO2驅(qū)實驗，因為三個油田的混相壓力遠(yuǎn)高于油藏壓力，采用了CO2非混相驅(qū)；BatiRaman重油油田粘度高，原始油藏壓力為1800lb/in2，BatiRaman采用CO2蒸汽吞吐，截止到1998年1月，增產(chǎn)34×106STB；Ikiztepe油田，在一個200m×200m的反五點井網(wǎng)區(qū)進行非混相驅(qū)實驗，開始進行CO2蒸汽吞吐，采出油912bbl，后面采用連續(xù)注入，共注入339．42MMSCF氣，產(chǎn)出油17284bbl[3]。

2001年3月林江對超深層稠油油藏開采方式進行了研究，提出了塔河油田F區(qū)的采油方式，目前正在使用的是CO2吞吐采油[4]。

2003年梁玲等針對江蘇油田韋中低滲復(fù)雜小斷塊薄層稠油油藏進行CO2開采方式研究，周期注氣量、注氣速度、浸泡時間、生產(chǎn)井底流壓都會影響CO2驅(qū)油效果。

2012年妥宏等在英2井深層稠油油藏注氣吞吐降黏實驗，表明在地層條件下CO2降粘效果最好，氮氣最差。

2013年鹿騰等針對鄭408塊強水敏稠油油藏進行室內(nèi)CO2吞吐開發(fā)研究，研究表明，CO2溶于稠油后，可使稠油的體積大幅度膨脹，原油黏度將大大降低；CO2吞吐回采階段，由于稠油黏度較高，CO2在原油中析出后以小氣泡形式分散在原油中，形成“泡沫油”滲流狀態(tài)，“泡沫油”可以提高稠油的流動能力，增加原油的彈性能量，降低地層壓力下降速度[5]。

5 結(jié)論及展望

近些年來，我國相繼在塔里木盆地、吐哈盆地發(fā)現(xiàn)稠油資源，如何經(jīng)濟有效的開發(fā)出稠油油藏原油成為研究熱點。目前國外研究最多的是注CO2驅(qū)，我國在稠油油藏注氣驅(qū)方面大部分還是處于室內(nèi)研究階段，技術(shù)掌握還不成熟，因此加大力度對稠油注氣驅(qū)進行理論和實驗研究具有重大意義。

[1]郭書菊.注蒸汽開采稠油油藏提高開發(fā)效果研究[D].西南石油大學(xué)，2012.

[2]王楠.稠油油藏整體壓裂技術(shù)研究[D].西南石油大學(xué).2014.

[3]KayhanIssever,莫增敏,石家雄,等.非混相CO2驅(qū)提高重油采收率[J].石油石化節(jié)能,2000,1:7-10.

[4]林江.深層稠油開采工藝技術(shù)應(yīng)用[J].新疆石油科技,2001,11(3):14-16.

[5]鹿騰,李兆敏,劉偉,等.強水敏稠油油藏C02吞吐技術(shù)研?[J].石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013.35(1):122-128.