高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)研究與試驗(yàn)

李峻宇

摘要：針對稠油老區(qū)已進(jìn)入“兩高三低”的吞吐開發(fā)后期，研究應(yīng)用了高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)，該技術(shù)有效補(bǔ)充了吞吐稠油區(qū)塊地層壓力，改善了油井的周期吞吐效果，現(xiàn)場實(shí)施取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：高溫氮?dú)?；輔助熱采技術(shù)；曙光油田

引言

曙光油田以稠油開發(fā)為主，目前稠油開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入“兩高三低”開發(fā)后期，為減緩稠油遞減，部分區(qū)塊進(jìn)行了火驅(qū)、SAGD等開發(fā)方式的轉(zhuǎn)換，取得了顯著效果，但吞吐稠油仍是曙光油田產(chǎn)量的主體。2015年，以局科研項(xiàng)目為依托，開展了高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)的研究，通過理論研究，初步探索了該項(xiàng)技術(shù)的增產(chǎn)機(jī)理，通過選取不同油品性質(zhì)的油井進(jìn)行試驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)

高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)是將氮?dú)饧訜嶂?00℃以上后，再注入油井，與氮?dú)庵偶夹g(shù)對比，在具備其所有積極增產(chǎn)作用的同時(shí)，新增了改善近井地帶稠油流動性，使氮?dú)饽軌蚋玫恼紦?jù)油層遠(yuǎn)端，擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積，同時(shí)改善氮?dú)馄拭?，從而改善蒸汽剖面，提高油層動用程度，降低氮?dú)鈱τ蛯永鋫ψ饔?，降低原油粘度，改善原油流動性，有利于提高氮?dú)庵判Ч?，以此達(dá)到降本增效的目的。

1.1 氮?dú)庵抛饔脵C(jī)理

1.1.1 增壓助排作用

注入氮?dú)饩哂忻黠@的增壓作用，對于5MPa的高壓油藏，蒸汽和氣體可使油藏壓力提高5%左右；對于1MPa的低壓油藏，蒸汽和氣體可使油藏壓力提高50%～100%；氣體的增壓作用與蒸汽相當(dāng)；油藏開發(fā)后期采用注氮?dú)夥椒ㄔ鰤褐抛饔妹黠@。

1.1.2 調(diào)整吸汽剖面作用

氮?dú)膺M(jìn)入并暫堵低壓層，提高了該區(qū)域注汽啟動壓力，迫使蒸汽進(jìn)入中低滲透層，注蒸汽壓力有所升高，對比措施前后提高0.7MPa，層間動用有所改善。

通過曙1-026-0368井措施前后吸汽剖面對比可以看出，原本不吸汽的31號層開始吸汽，而原來吸汽較強(qiáng)的30、36、40號層得到抑制，其他吸汽較差的層吸汽量均有所增加，調(diào)整吸汽剖面作用明顯。

1.1.3擴(kuò)大波及體積調(diào)整剖面作用

200℃氮?dú)獾臒犰手禐?.65×106KJ/104m3；

200℃蒸汽的熱焓值為2.21×106KJ/t。

攜帶熱量與蒸汽相比可以忽略不計(jì)，補(bǔ)充熱量作用不列入增產(chǎn)作用。但注入氮?dú)鉁囟扔?5℃升高到300℃以上后，有效降低常溫氮?dú)鈱Φ貙拥睦鋫?，近井地帶原油會隨著溫度的升高而粘度大幅度降低。從而有效改善近井地帶稠油流動性，使氮?dú)饽軌蚋玫恼紦?jù)油層遠(yuǎn)端，擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積，同時(shí)改善氮?dú)馄拭?，從而改善蒸汽剖面，提高油層動用程度?/p>

1.2 施工參數(shù)設(shè)計(jì)

1.2.1注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)

注入?yún)?shù)參考氮?dú)庵?、空氣助排設(shè)計(jì)參數(shù)：氮?dú)庵旁O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：1：35～1：40；空氣助排設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：1：40～1：50。

超稠油兩井次依據(jù)氮?dú)庵旁O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于選取的杜84-65-35、杜84-63-37兩口井汽竄情況較輕，為了保障措施效果方便對比，注入比例設(shè)計(jì)1：45，注入量10×104Nm3，普通稠油兩井次曙1-28-新362、曙1-028-364兩口井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照空氣助排設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，由于曙1-28-新362井上周期一直低產(chǎn)，地層能量虧空嚴(yán)重，設(shè)計(jì)采用上限1：50，曙1-028-364井由于上周期產(chǎn)量較好，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用1：40，注入12×104Nm3。

1.2.2施工管柱設(shè)計(jì)

本次施工改變了氮?dú)庵抛⑷牍に?，由氮?dú)庹羝⒏臑橄茸⑷敫邷氐獨(dú)夂笞⒄羝姆绞?，使氮?dú)庀冗M(jìn)入油層，發(fā)揮其降粘、擴(kuò)大波及體積等新增增產(chǎn)作用，提高措施效果。

2 試驗(yàn)效果分析

2.1 試驗(yàn)選井

分別選擇超稠油、普通稠油區(qū)塊各2井次，選擇區(qū)塊相同，油層數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)相似的油井實(shí)施。

在杜84興隆臺超稠油區(qū)塊、杜210普通稠油區(qū)塊分別選取2口井進(jìn)行試驗(yàn)：選取孔隙度、滲透率、含油飽和度相近的油井進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2 施工工藝設(shè)計(jì)

高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)通過將氮?dú)饧訜岷笞⑷刖?，對原有保壓開采技術(shù)的增產(chǎn)作用進(jìn)行了提高和補(bǔ)充，進(jìn)一步提高了油井周期吞吐效果。

工作原理為：空氣經(jīng)壓縮，膜前預(yù)處理，膜分離獲得低壓氮?dú)?，后?jīng)增壓機(jī)增壓，獲得所需要的高壓氮?dú)猓?5MPa或50MPa）。最后一級增壓后的氮?dú)鉁囟葹?35℃，壓力為（35MPa或50MPa），將此的氮?dú)庥秒娂訜崞骷訜嶂?00℃以滿足工況需要。

3 總體實(shí)施情況

2015年，現(xiàn)場累計(jì)實(shí)施4井次，注入高溫氮?dú)?4萬標(biāo)方，減少注入蒸汽量310.5噸，階段同期對比増油1381.3噸，増油效果顯著。

3.1 注汽壓力上升

超稠油2井次平均注汽壓力由措施前的11.85MPa上升到13.4MPa，上升1.55MPa；普通稠油2井次由措施前的9.85MPa上升到10.15MPa，上升0.3MPa。

3.2 排水期縮短

通過對比排水期發(fā)現(xiàn)，1井次排水期大幅度下降，1井次略有上升。

3.3典型井例—曙1-028-364井

2015年10月，該井進(jìn)入周期末，實(shí)施高溫氮?dú)廨o助熱采技術(shù)，注高溫氮?dú)?2萬標(biāo)方，10月27日下泵開井，目前生產(chǎn)290天，產(chǎn)油649.4噸，同期對比増油393.8噸，増油效果顯著。

4 結(jié)論及認(rèn)識

（1）理論分析認(rèn)為：該項(xiàng)技術(shù)具有進(jìn)一步擴(kuò)大氮?dú)獠绑w積，同時(shí)提高調(diào)整蒸汽剖面效果，降低稠油粘度的積極作用。

（2）現(xiàn)場應(yīng)用表明：該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施后，油井周期吞吐效果得到明顯改善，各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)均有所提升，増油效果顯著。

（3）試驗(yàn)研究表明：該項(xiàng)技術(shù)技術(shù)可行、安全可控、經(jīng)濟(jì)有效，具有一定的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]趙紅杰.稠油氮?dú)廨o助熱采優(yōu)化研究[J].化工管理，2015，（23）：87-87.

[2] 忽春旭 李巖 劉心田 .稠油熱采開發(fā)后期技術(shù)對策研究[J].價(jià)值工程，2013，（32）：37-38.

（作者單位：中油遼河油田分公司曙光采油廠工藝研究所）