復雜斷塊油藏氮氣驅先導試驗效果分析

摘要：對于裂縫性油藏，注水開發中常存在水竄嚴重問題，注入水波及體積小，常規注水調整及措施挖潛效果差，難以進一步提高采收率。H區塊為裂縫-孔隙雙重介質邊底水油藏，受注入水和地層水共同作用，油井水淹嚴重，先后開展注水井調剖調驅、油井機械和化學堵水等措施，效果均不理想，未達到增油控水目的，為此開展了氮氣泡沫驅先導試驗研究，包括機理分析、試驗井組選擇原則及井組確定等，現場實施H12-3井組，注水壓力上升5.3MPa，日增油10.5噸，含水下降5.8%，階段累增油2535噸，取得較好效果，為下步規模實施奠定了基礎，對同類型油藏開發具有借鑒意義。

關鍵詞：復雜斷塊油藏;注入水水竄;氮氣泡沫驅;先導試驗;效果分析

1.概況

H區塊為復雜斷塊邊底水油藏，構造形態為2條北東向主斷層所夾持形成的狹長單斜構造，北高南低，地層傾角10～12°，上報含油面積12.5平方公里，石油地質量2750.5萬噸，儲層發育主要受裂縫-孔隙雙重介質控制，非均質性強，其中北部構造高部位以微裂縫、網狀縫為主，南部以孔隙為主。H區塊采用注水開發，油井85口，開井76口，注水井30口，日注水量1400方，日產液量1436噸，日產油量135噸，綜合含水90.6%，采油速度僅0.18%。

2.開發中存在問題

2.1注入水水竄嚴重

根據注水動態反應特征，結合示蹤劑、水驅前緣等測試資料，北部構造高部位注入水主要沿主裂縫方向推進，導致對應油井水淹嚴重。經統計，北部25個注水井組內有油井72口，注水見效油井30口，井數占比41.7%，見效時間2～3個月，有效期僅10～12月，后暴性水淹，常規動態調配水及油井工作制度優化無效果。

2.2常規治水措施效果差

針對注入水水竄嚴重問題，先后開展注水井調剖調驅、油井機械和化學堵水等措施，效果均不理想，未達到增油控水目的。經統計，近3年實施“治水”措施25井次，有效7井次，措施有效率僅28%。

2.3邊底水侵入嚴重

受裂縫發育影響，注采井間形成無效注水循環，注入水未起到補充地層能量作用，導致邊底水侵入嚴重。相比原始油水界面，目前油水界面上升45m，加上注入水水竄影響，剩余油分布高度分散，深化挖潛難度大。

3氮氣泡沫驅技術研究

3.1氮氣泡沫驅機理

氮氣泡沫驅是一種新興的三次采油方法，主要利用氮氣特性來提高油藏采收率，其驅油機理主要體現在四方面，一是泡沫優先進入注采井間優勢通道，對宏觀裂縫、孔隙有較強封堵作用，迫使氮氣進行微裂縫中，驅替內部剩余油;二是泡沫具有“遇油消泡、遇水發泡”特點，即在含油飽和度高的孔道內溶于油中，不起泡，提高油相滲透率，而在高含水飽和度的裂縫中，遇水發泡，堵塞水竄通道，氮氣轉向高含油飽和度區域，提高氣驅體積;三是受重力分異作用影響，低密度氮氣易向構造高部位運移，驅替微裂縫中剩余油，并在構造主部位形成次生氣頂，驅替頂部“閣樓油“，同時補層地層能量，驅替降低油水界面，緩解邊底水侵入;四是起泡劑主要成分為表面活性劑，能夠大幅度降低油水界面張力，能改善巖石表面潤濕性，使原來呈束縛狀的油乳化成可流動的油，提高洗油效率。

3.2先導試驗井組優選

（1）選擇原則

借鑒其它同類型油藏實施經驗，結合H區塊油藏條件，先導試驗井組選擇原則主要有五方面，一是前期注水開發見到效果，目前注入水水竄嚴重;二是注采系統完善，開井率高，油水井無井下異常狀況;三是注采對應關系好，儲層連通系數90%以上;四是構造有利，井組處于北部構造高部位，且剩余油富集;五是注采關系為低注高采，適于氮氣形成次生氣頂，達到驅替“閣樓油”目的。

（2）試驗井組優選

按照上述優選原則，對構造高部位注水井組逐個分析，最終確定H12-3井組為先導試驗井組，主要原因有以下五方面，一是注采系統完善，注水見效比例高，井組內有油井7口，全部開井，井下技術狀況正常，注水見效5口，見效比例71.4%;二是受地層水和注入水共同作用，井組水淹嚴重。井組日注水量120方，注水壓力7.5MPa，日產液126.7噸，日產油9.5噸，綜合含水92.5%;三是主力開發目的層上部發育大套泥巖段，封閉性較好，有效防止氮氣外泄;四是剩余可采儲量大，井組含油面積0.45平方公里，石油地質儲量205.3萬噸，累產油20.12萬噸，采出程度9.8%，剩余可采儲量10.7萬噸;五是注采井位置有利，相比于注水井，4口油井位于構造高部位，2口油井與注水井構造位置相當，1口井處于構造低部位，最大注采高差20m。

（3）指標預測

預計注水壓力上升4.5MPa，井組日增油9噸，含水下降5.5%，實現井組產量零遞減。

3.3現場實施效果

H12-3井組氮氣泡沫驅歷時90天，注氮氣量185.3萬方，折地下體積1.3856萬方，未發生氣竄現象，平均日增油10.5噸，含水下降5.8%，階段累增油2535噸，效果顯著，主要體現在以下幾方面，一是見效時間短，注氮氣15天后，構造高部位2口油井開始見效，30天后，7口井全部見效;二是注入壓力升高，由試驗前7.5MPa上升至12.8MPa，增加5.3MPa;三是地層壓力得到恢復，相比試驗前上升1.6MPa。在H12-3井組氮氣泡沫驅先導試驗取得成功基礎上，下步計劃新增10個井組，預計日產油80噸。

4 結論

本文針對H區塊注水開發中水竄嚴重問題，開展了氮氣泡沫驅先導試驗研究，包括機理分析、試驗井組選擇原則及井組確定，現場應用效果顯著，注水壓力上升5.3MPa，日增油10.5噸，含水下降5.8%，階段累增油2535噸，為下步規模實施奠定了基礎。

參考文獻：

[1]邱宇星，付紅，張陽，黃先科，萬校鳴.氮氣泡沫微觀驅油機理及剩余油類型實驗研究[J].石油化工應用.2020（02）.

[2]趙淑霞，彭彥素，于紅軍，王少冰.氮氣泡沫驅提高高滲透特高含水油藏采收率技術——以梁家樓油田純56塊為例[J].油氣地質與采收率. 2010（02）.

[3]由艷群.氮氣泡沫調驅技術研究與實踐[J].油氣田地面工程.2010（07）.

作者簡介：

項鵬心，男，1990年3月出生遼寧阜新，漢族，工程師，2012年畢業于中國石油大學（華東），現于中國石油遼河油田冷家油田開發公司工藝研究所從事工藝措施管理工作。