氮气抑水增油技术在河南古城油田的推广及应用

氮气抑水增油技术在河南古城油田的推广及应用

【摘要】河南油田常采区块在注水开发过程中，由于井组间平剖面矛盾突出，油井含水上升快，部分井水淹严重，为了稳油控水，利用氮气抑水增油的特点，促使油藏压力重新分布，改变驱油剖面，提高油藏采收率，实现老区稳产，找出实现油井增产的原因，为今后注氮优选油井提供了很好的科学依据。

【关键词】高含水氮气机理效果

1 前言

河南古城油田常采区块自1987年开始投产以来，历经了常规降压、笼统注水、分层注水、调整完善四个生产开发阶段。目前属于注水开发后期，含水上升快、产量自然递减加快，部分井水淹严重。由于氮气泡沫具有对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱

油效率的作用，因此可以利用向厚油层中注氮气泡沫的方法来控制厚油层水窜，挖潜厚油层中的剩余油。为了达到稳油控水的目的，利用氮气的抑水增油的特性，促使油藏压力场重新分布，改变驱油剖面，提高油藏的采收率，从而实现老区稳产。

2 注氮气抑水增油提高油井采收率工艺技术

2.1 注氮气提高采收率的机理

注氮气提高采收率的机理可归纳为：

（1）注氮气有利于保持地层压力，注入地层后具有一定的弹性势能，其能量释放可起到良好的气举、助排作用；

（2）注入油藏的氮气会优先占据多孔介质中的油孔道，将原来呈束缚状态的原油驱出孔道成为可流动的原油，从而提高驱油效率；

（3）非混相驱替作用：氮气、油、水三相形成乳状液，降低了原油的粘度，从而提高了驱油效率。注入的流体和油藏流体间出现重力分离，形成非混相驱，可提高油藏在纵向上的动用程度，从而改善开发效果。

3 注氮气泡沫调驱技术的现场实施3.1 工艺流程

工艺流程由以下两部分组成：

a.氮气系统：氮气的产生、计量、增压、注入都由氮气车完成；

b.井口流程。

3.2 工艺参数的优化3.3.1 注入压力

氮气注入压力根据各井的井底压力来决定。

3.3.2 注氮量

注氮量等于井下空隙体积与地层压力之积。

q =πr2*h*φ*λ*p；

q：注氮量；r

：注入半径（根据注氮前液量决定）；

h：水淹油层的有效厚度φ：水窜层的平均孔隙度；p：地层压力；λ：注入系数；

3.3.3 压井方式

现场一般根据不同情况实施不同的压井液，实施氮气堵水技术初期，采用盐水压井，但是氯离子较高，影响分析边水是否抑制效果，目前采用清水压井方式。进行焖井1天～2天，根据套压变化，确保氮气扩散程度。当套压低于2兆帕时，可开抽生产。

3.4 选井要求

3.4.1 根据受效类型选井

（1）受边水影响的高含水井，特点是氯离子高的油井。

（2）受注入井影响的水窜、聚驱油井，多次堵水、调配无效的高含水油井。

（3）无注水对应、能量补充，依靠降压开采的油井。

3.4.2 根据油井产状选井

（1）根据液量选井：一般优选地层能量较高、液量大于20吨的油井。

（2）根据含水选井：优选含水一般在90%以上的油井。

4 氮气抑水增油见效分析及评价

河南古城油田于2011年9月份对古城油田泌124区的第一口油井，古3507井进行注氮抑水增油实验，取得了显著的效果，周期累计增油182.7吨。2012年该油田加大了对高含水井的氮气实验，截至2012年底共计实施了50井次，其中有效井41次，注氮有效率为82.0%。日均增油19.7吨，累计增油7496.1吨。

4.1 典型见效井效果分析

油井古3506于2012年5月30日进行堵水，生产iv2.5层，开抽后100%含水，于6月30日注氮15000标方，注入压力7.7兆帕，开抽后该井注氮见产，目前产油仍为3.5吨左右，累计增油671.6吨。

4.2 油井注氮后指标变化情况

（1）液量变化情况分析：无论注氮后有效、还是无效井，液量下降井的比例都较大，氮气确实起到了控水的作用。

（2）液面变化情况分析：注氮效果有效井，能量下降井比例为75%，所占比例较大。

4.3 见效特征与注氮参数的关系：4.3.1 每米注氮量与增油的关系

每米注氮量4000标方：周期增油大于50吨的井占33%。

说明：每米注氮量在2000标方～4000标方时注氮效果较好。

4.3.2 采出程度与增油的关系

采出程度70% ：周期增油大于50吨的井占0%；

说明：采出程度3.5：周期增油大于100吨的井占43%；

说明：渗透率级差在1.5～3.5时注氮效果差，渗透率极差越小效果越好。

4.3.4 生产层数与增油的关系

单层油井注氮后效果好、一般的井所占比例较大，双层、多层油

井注氮后效果差、无效的井比例较大。

5 氮气抑水增油技术效益分析

古城油田3个常采区块，2012年共累计注氮50井次，累计增油7496.1吨，累计产出573.45万元，投入产出比为1：3.5，随着注氮有效井次的增多和有效期的延长，注氮措施的经济效益指标将得到进一步的改善。

6 结论

（1）注入氮气相进入进入地层，优先占据原油孔道，减少死空隙体积，降低剩余油饱和度，提高驱油效率。

（2）氮气的膨胀作用分散和改变了原油流动形态，增强原油流动性，加速地层中的原油返排。

参考文献

[1] 李士伦，等.注氮提高石油采收率技术[m].四川科学技术出版社，2001

[2] 刘应学，赵立强，等氮气泡沫调驱技术在注水井的应用[c].江汉石油职工大学学报，2007