氮气辅助吞吐措施选井及方案编写建议

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氮气辅助措施在稠油热采中的应用

氮气辅助措施在稠油热采中的应用摘要通过注氮气改善蒸汽吞吐效果，将氮气辅助措施应用在稠油热采中的方法作为提高吞吐阶段采收率，减缓超稠油产量递减提供一条有效途径，目前在新疆、辽河、胜利等油田已有应用，而且取得了很好的效果。

本文分别从氮气辅助措施提高稠油热采开发效果的机理、氮气辅助措施改善稠油热采的敏感因素以及氮气辅助措施改善稠油热采效果的参数优化选择三个方面来对氮气辅助措施在稠油热采中的应用进行深刻的剖析和说明。

A关键词氮气辅助；蒸汽吞吐；稠油热采；实际应用中图分类号TE357 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)051-0152-021 氮气辅助措施提高稠油热采开发效果的原因与机理分析1.1 添加氮气可以提高稠油热采开发效果的原因添加氮气可以提高稠油热采开发效果的原因主要包括如下几点：一是可以保持地层压力，延长吞吐周期；二是可以使原油的溶气膨胀，改变饱和度分布，加快原油排出；三是界面张力降低可以提高驱油效率；四是注入氮气可以减小热损失；五是注入氮气可以增加波及体积；六是注入氮气可以提高原油的回采率。

1.2 添加氮气可以提高稠油热采开发效果的机理1）原油粘度下降及膨胀的机理。

由于氮气溶解降粘率及膨胀系数不十分显著，注氮气溶解降粘和膨胀作用不是改善蒸汽吞吐效果的主要机理。

2）泡沫油的机理。

注入氮气后，氮气虽然少量溶解与超稠油中，但当进行吞吐生产时井底压力下降，气体从原油中析出，对于超稠油，溶解在原油中的气体以微气泡的形式存在而不易脱出，即形成泡沫油，而泡沫油的粘度比原始的超稠油粘度低很多，这对超稠油吞吐开采是非常有利的。

3）增加地层弹性能量的机理。

注入的氮气增加了油藏能量，在吞吐回采过程中，溶解在油中的氮气改善油的渗流阻力，呈游离状态的氮气形成气驱，增加了驱动能量。

4）改善蒸汽波及体积的机理。

注蒸汽后紧接着注氮气或蒸汽氮气同注时，氮气携带部分热量迅速进入油藏深部和上部，增加了蒸汽的波及体积。

水平井、氮气及降黏剂辅助蒸汽吞吐技术——以准噶尔盆地春风油田浅薄层超稠油为例

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｈｕｎｆｅｎｇＯｉｌｉｆｅｌｄｉｎｔｈｅＪｕｎｇｇａｒＢａｓｉｎｈａｓｓｈａｌｌｏｗｂｕｒｉａｌｄｅｐｔｈ（４００－５７０ｍ），ｌｏｗｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（２２－２８℃），ｔｈｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ（２－６ｍ，ａｖｅｒａｇｉｎｇ３．５ｍ），ｈｉｇｈｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｒｕｄｅｏｉｌｖｉｓｃｏｓｉｔｙ（５００００ — ９００００ｍＰａ‘ ｓ），ｂｕｔｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏｈｅａｔ，ｉｔｉｓ
石油勘探与开发
２０１３年２月
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＥＸＰＬ０ＲＴ１０ＮＡＮＤＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴＶＯ１．４０ＮＯ１
．
９７
文章编号：１０００ — ０７４７（２０１３）０１．００９７．０６
ｒｅｄｕｃｅｒ，ｎｉｒｔｏｇｅｎａｎｄｓｔｅａｍｌｆｏｏｄｉｎｇ（ＨＤＮＳ）ｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ａｎｄｐｉｌｏｔｔｅｓｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎＮｏｒｔｈｅｍＰａｉ６０１ｓａｎｄｂｏｄｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ

浅析稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐的应用—化工管理

浅析稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐的应用—化工管理2016年12月浅析稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐的应用—化工管理杨凯（辽河油田欢喜岭采油厂热注作业一区，辽宁盘锦124010）摘要：注氮气可以改善蒸汽吞吐效果，目前在国内新疆、辽河、胜利等油田已有应用，取得了很好的效果。

开展稠油油藏注氮气提高采收率，尤其是辽河油田，多数为稠油油藏，吞吐注蒸汽的过程中注入氮气，有效减缓稠油产量递减，本文结合其注氮适应性、作用机理、操作参数进行粗浅的探索。

关键词：辽河油田；稠油油藏；蒸汽吞吐；采收率；氮气；蒸汽；采收率目前我国已开发油田的标定采收率为32.3％，仍然有60%以上的地质储量需要采用新工艺、新方法、注入新介质进行开采，提高采收率有较大的余地。

提高采收率工作是油田开发工作者永恒的主题。

目前蒸汽吞吐使用各种助剂改善吞吐效果，助剂主要有天然气、氮气、溶剂(轻质油)及高温泡沫剂(表面活性剂)，生产周期延长，吞吐采收率由15%提高到20%以上。

20世纪70年代美国和加拿大不仅开展了室内实验，而且对不同的油藏进行了注氮气开发。

89年我国开始了注氮气开发油田的实验，到90年代中期，由于膜分离制氮技术在中国的发展，为氮气在油田开采上的应用提供了有利条件。

目前辽河油田、克拉玛依稠油油藏应用广泛。

1注氮气加蒸汽吞吐提高开发效果的机理通过氮气加蒸汽注入稠油油藏，保持地层压力，延长吞吐周期，通过实践数据可使吞吐时间延长1~2个月。

原油溶气膨胀，改变饱和度分布，加快原油排出。

随着注入气量的增加，原油溶解气膨胀相当于增加了地层含油饱和度，也提高了油相的相对渗透率。

底部含油饱和度较高，溶气膨胀是注氮气提高采收率的一个重要原因。

界面张力降低可以提高驱油效率，油氮气的界面张力比油水之间的界面张力降低了近70%，有利于提高驱油效率.注氮气减小热损失，环空注氮气，可改善隔热效果，提高井底蒸汽干度,降低套管温度，保护套管。

注氮气增加波及体积，在注蒸汽的同时注入氮气，在油层中可扩大加热带。

氮气化学辅助吞吐参数优化研究

气量为５００ｍ。／ｍ。
３氮气化学辅助吞吐时机优选
氮气提高稠油产量的作用除降低原油黏度之外，还具有为油藏提供弹性驱能量，降黏剂的主要作用就是降低近井地带原油黏度。一般来说，地层压力下降得越多，就越有利于氮气随蒸汽的进一步扩展，波及体积更大，弹性驱作用明显。３种油藏优化结果表明，在保持蒸汽量、氮气量和降黏剂用量不变
果见表４。
表４不同油藏类型注氯气量优化方案预测结果
石油天然气工程
２０１３年１Ｏ月
从表４中可见，随着原油黏度增加，每米油层注入氮气量略有减少。其中，对于普通稠油油藏注氮气量为ｌＯ００ｍ。／ｍ时油藏开采效果最好；特稠油油藏最优注氮气量为８００ｍ。／ｍ，超稠油油藏最优注氮
其使用质量分数，优化了注入工艺，对蒸汽注入量、氮气注入量等参数进行了优化设计。现场应用实施１６口井，２９井次。应用结果表明，措施后油井生产时间得到了延长，周期产油量大幅度上升，日产油能力得到提高，油汽比提高。
石油天然气学报江汉石油学院学报2013年1o月第35卷第1o期journalofoilandgastechnologyjjpioct2013vo135no10氮气化学辅助吞吐参数优化研究蔡汉文中石化河南油田分公司第二采油厂河南南阳473400摘要针对稠油油田高周期生产特点分别以普通稠油特稠油和超稠油为试验对象优选了降黏剂及其使用质量分数优化了注入工艺对蒸汽注入量氮气注入量等参数进行了优化设计

氮气辅助蒸汽吞吐技术研究与现场应用

氮气辅助蒸汽吞吐技术研究与现场应用作者：董家峰来源：《科技与创新》2015年第24期摘要：在稠油油藏蒸汽吞吐后期，随着吞吐轮次的增加，蒸汽窜流现象越来越严重，导致生产周期变短、开采效果变差。

而注氮气辅助蒸汽吞吐已成为提高稠油开发效果的有效手段。

针对稠油油藏具有的特点，进行了氮气辅助蒸汽吞吐机理研究。

研究表明，注氮气辅助蒸汽吞吐具有维持地层压力、增大蒸汽的波及体积、减少热损失和使原油膨胀的作用。

以新疆九区为研究对象，应用稠油氮气辅助蒸汽吞吐技术进行了现场试验。

结果表明，应用氮气辅助蒸汽吞吐技术后延长了自喷生产周期，增大了井口的注入压力，从而提高了油井利用率和油井生产时率。

关键词：氮气；蒸汽吞吐；稠油油藏；地层压力中图分类号：TE345 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.24.131氮气辅助蒸汽吞吐技术是近年来应用较广泛的三次采油新技术之一。

传统的蒸汽吞吐存在因重力超覆而引起蒸汽在高渗层窜流和热损失较大等问题，进而导致气窜率和含水率上升、周期产油量减少、开采成本上升。

大量研究表明，在蒸汽吞吐时注入一定量的氮气，可保持地层压力、减缓底水锥进、降低油井含水率，还可以增大蒸汽的波及体积。

基于此情况，针对新疆某油田具有的地质特点，对注氮气辅助蒸汽吞吐工艺的机理进行了研究，并分析了现场试验的结果。

1 注氮气辅助蒸汽吞吐工艺的机理1.1 可提高地层能量氮气是一种非凝结性气体，具有很高的膨胀系数和压缩系数，因此，可起到提高地层能量的作用。

在蒸汽吞吐时注一定量的氮气，可有效补充地层能量、维持压力，从而使吞吐周期延长，提高平均压降。

1.2 可提高蒸汽吞吐采收率在蒸汽吞吐时注氮气，由于地层中存在一定的表面活性物质，使部分氮气形成泡沫，随着氮气注入会推动蒸汽横向运动，这不仅能提高蒸汽的导热能力和携热能力，还能增大蒸汽的横向波及面积；由于氮气的流度较大，可携带部分热量迅速进入地层的上、下部，从而增大蒸汽的纵向波及体积。

稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐技术研究与应用

稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐技术研究与应用张志良【摘要】目前开采稠油油藏的常规方法是蒸汽吞吐,但随着吞吐轮次增加,蒸汽窜流严重,生产周期变短,开采效果变差.针对稠油油藏特点,进行了氮气辅助蒸汽吞吐机理研究.研究表明,注氮气辅助蒸汽吞吐具有维持地层压力、提高蒸汽波及体积、减少热损失和使原油膨胀的作用.以新疆九区为研究对象,应用稠油氮气辅助蒸汽吞吐技术进行现场实验并分析结果.结果表明,氮气辅助蒸汽吞吐延长了自喷生产周期,提高了井口注入压力,有效提高了油井利用率和油井生产时率.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2012(000)019【总页数】3页(P113-115)【关键词】稠油油藏;蒸汽吞吐;氮气;机理;现场试验【作者】张志良【作者单位】长城钻探工程技术研究院,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE345我国有丰富的稠油资源,探明和控制储量已达16×108t,是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。

我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20%以上,探明与控制储量约为40亿t,主要分布在新疆、胜利、辽河、河南等油田。

开发稠油油藏对国民经济具有重要意义[1]。

目前开发稠油油藏的常规方法是蒸汽吞吐(驱),具有施工简单经济有效的优点,但该方法存在重力超覆引起的蒸汽在高渗层的窜流以及热损失大等问题,导致周期产油量减少、油气比降低、开采成本上升、经济效益变差。

因此,进一步提高稠油采收率是目前稠油油藏开发中亟待解决的问题[2]。

氮气是一种非凝析惰性气体,具有膨胀系数大、导热系数低的优点。

近几年快速发展的膜制氮技术使氮气的来源越来越广泛,成本越来越低廉,为油田大规模应用奠定了基础。

大量室内实验和数值模拟研究表明,蒸汽吞吐的同时注入一定数量的氮气,可以扩大蒸汽及热水带的加热体积;同时氮气的膨胀体积较大,在生产时能加速驱动地层中的原油返排,提高采液速率[3,4]。

基于以上情况,笔者针对新疆九区的地层物性,研究了注氮气辅助蒸汽吞吐工艺的机理,进行了现场试验并对试验结果进行了分析。

氮气二氧化碳辅助吞吐技术研究与应用

氮气二氧化碳辅助吞吐技术研究与应用作者：于光亮来源：《商情》2019年第48期【摘要】本文主要介绍了氮气二氧化碳辅助吞吐技术在高升油田的应用情况，该技术的成功实践对改善其它油田的蒸汽吞吐效果具有积极的影响。

【关键词】氮气二氧化碳蒸汽吞吐1.区块概况高升油区构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡北段，投入开发高升、牛心坨两个油田14个开发单元7套含油层系，动用面积29.25平方公里，动用储量12552万吨，标定采收率23.8%。

其中热采区块投入开发8个单元，动用储量8512万吨，占全厂的68%。

2.存在问题2.1随着吞吐轮次增加，地层压力下降，排水期变长，吞吐效果变差高升油田属深层巨厚块状稠油油藏，经过三十多年的开发，已进入蒸汽吞吐开采后期，由于油层压力降低，油层大面积亏空，随着吞吐轮次的增加，地下存水量仍会增加，导致排水期进一步增长。

2.2油层吸汽不均，主体区域汽窜严重，影响油井正常生产高二三区莲花油层是在下第三系沙河街组三段早期，在台安断裂西侧沉积的以近岸水下扇为主的半深～深水湖沉积物，物源来自于东部中央凸起，地层岩相为砂砾岩、砾状砂岩和含砾砂岩的组合，结构成熟度和成分成熟度均较低，地层沉积差异大，导致渗透率差异大。

非均质性强导致油层吸汽不均，根据近几年吸汽剖面资料统计，吸汽差和不吸汽的地层厚度占总厚度的54.7%，油层动用严重不均。

针对上述问题，先后在热采区块实施了氮气二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术，取得了较好的吞吐效果。

3.氮气二氧化碳辅助吞吐技术参数优化3.1.1作用机理（1）二氧化碳吞吐机理①补充地层能量：液态CO2注入地层后，在地层温度的作用下，使原油体积膨胀10%-40%，提升孔隙压力，补充地层能量，提高了地层原油的流动能力。

②降低原油粘度：液态CO2在地层温度下快速气化，气化的CO2极易溶于原油，能够大幅度地降低原油密度及油水界面张力，改善了原油流动性，提高了原油采收率。

③改善储层渗透率：CO2溶解于水后，生成易溶于水的碳酸氢盐，酸解地层中的一部分杂质，提高油层的渗透性;另外， CO2返排的过程中，在压差作用下，部分游离气会对油层的堵塞物起到冲刷作用，可有效地疏通因二次污染造成的地层堵塞。

氮气化学辅助吞吐工艺技术

易与碳氢化合物发生反应，在水中溶解度低的特点，且来源广，在稠油热采中得到广泛应用。（３）破乳剂脱水评价。取稠油联合站的原油进
行破乳剂脱水实验。结果表明，破乳剂平均脱水率（２）氮气提高吞吐效果机理。氮气导热系数在９２％以上，脱出水清，呈乳白色，脱出水平均含低，油井在注蒸汽时，通过向油井油套环形空间注油量在８０ｍｇ／Ｌ以下，说明该化学降黏剂不影响原
积的目的，从而达到提高原油采收率的效果。
（２）化学降黏剂用量按蒸汽作用油层半径、油
层厚度、油层孔隙度等综合确定，氮气量按平均混
注ｔｔ３ｏ：１，结合油层条件、采出情况进化优化设计。（３）氮气结合化学降黏辅助吞吐措施结了合氮
２室内研究
油气田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｍ）～２７ —
氮气辅助蒸汽吞吐地质模拟实验表明，氮气、蒸汽最佳混注比例２５：１－４５：１范围内．注入时机在３～７周期效果最佳。氮气量优化设计时应考虑油层条件、采出程度、吞吐周期等因素。
关键词：稠油；蒸汽吞吐；注氮气；降黏剂
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ６８９６．２０１４．２．０１６
第３３卷第２期（２０１４．０２）（试验研究）

氮气泡沫辅助蒸汽吞吐在边底水稠油油藏的应用

氮气泡沫辅助蒸汽吞吐在边底水稠油油藏的应用【摘要】地层的非均质性使得边水稠油油藏边部油井伴随着吞吐轮次的增加，地层压降不断增大，边水沿高渗带指进到井底，从而造成油井含水上升速度快，制约了热采开发效果。

我们进行了氮气泡沫调剖辅助蒸汽吞吐试验，油汽比增加，油井含水上升趋势得到了抑制或有不同程度的下降。

【关键词】边水稠油油藏氮气泡沫热采胜利乐安油田草128块是一个强边水的稠油油藏，油井经过1-2轮次吞吐后，含水上升至50-90%，区块开发效果变差。

国内外研究表明，伴蒸汽注入高温泡沫体系，可有效封堵高渗层或大孔道，提高蒸汽的波及体积和驱替效率，从而改善了油藏的开发效果[1]。

1 草128块油藏地质特征草128块地面原油密度为0.9539～0.9898g/cm3，50℃时地面原油粘度1726～44344mPa·s。

油藏类型属于正常压力系统的岩性-构造普稠-特稠油藏，水油体积比约大于10：1。

2 氮气泡沫调剖技术在边水油藏中的作用机理及影响因素2.1 氮气泡沫调剖机理2.1.1 增加地层能量氮气进入地层后，形成人工气顶，增加地层能量[2]。

根据有关研究，注氮蒸汽吞吐地层能量比常规蒸汽吞吐高0.2～0.3。

2.1.2 封堵调剖高温泡沫和氮气注入油层，在地层孔道处形成泡沫，封堵高渗层或大孔道，有效的抑制蒸汽在高渗层、高渗带、大孔道内窜流，提高蒸汽的波及体积。

室内实验表明，当岩心中含油饱和度低于20%时，在岩心孔隙孔道中可以形成稳定的泡沫流，流动阻力提高几十倍，从而封堵水窜通道[3]。

2.1.3 抑制边水和底水水和氮气及泡沫混注时，在径向上封堵高渗透层或水窜通道，使油层吸气剖面得到一定改善。

2.1.4 减少注汽热损失（1）氮气导热系数低（导热系数为0.0328），注蒸汽过程中，由光油管注入蒸汽，油套环空注入氮气，既可减小井筒热损失，又能降低套管温度，保护套管。

（2）注蒸汽的同时注入氮气，由于氮气与蒸汽间的密度差，其会将向上超覆的蒸汽与油层顶部的页岩盖层隔离开，从而减少了向上覆盖层的热损失。

氮气泡沫辅助吞吐工艺技术适应性研究

氮气泡沫辅助吞吐技术开采稠油是利用氮气驱、泡沫驱和热水驱的优点而提出的一种复合驱油新方法。

高温泡沫因其高的视粘度，可以改善油水流度比，对蒸汽进行封堵调剖，提高蒸汽的波及系数。

且泡沫体系作为表面活性剂可以降低油水界面张力，提高洗油效率。

此外，注入的氮气可以补充油藏的能量，抑制底水的锥进。

氮气泡沫辅助吞吐技术虽然具有很多优势，但是针对不同油藏措施效果差异较大，因此对该技术的适用性研究十分有必要。

针对2006-2010年胜利油田共实施氮气泡沫辅助吞吐技术的402井次进行了统计类比分析，利用数值模拟技术对氮气泡沫技术进行模拟分析，通过结果对比得出了该技术的油藏适应性。

1直井油藏适应性分析1.1原油粘度原油粘度是制约氮气泡沫措施效果的主要因素。

统计结果表明：随着原油粘度的增油周期增油逐渐降低，粘度大于4.0×104mPa ·s 后措施有效期短，周期增油量较低；数模结果表明：随着粘度的增加周期增油量降低，粘度大于4.0×104mPa ·s 后周期增油量降低趋于平缓。

1.2油藏非均质性由于泡沫具有遇水稳定、遇油不稳定的特性，所以油藏非均质性是一个影响泡沫作用的关键因素。

改变油藏纵向两层的渗透率和层间的渗透率，研究油藏非均质性对泡沫作用的影响。

数模研究结果表明：渗透率级差达到4以后，周期增油量降低幅度较大，说明氮气泡沫封堵大孔道能力还是有限的；统计结果表明：随着渗透率的增加周期增油量逐渐升高，当渗透率大于4000md 以后周期增油量下降幅度较大；随着孔隙度的增加周期增油量逐渐升高，当孔隙度大于40%以后周期增油量下降幅度较大。

1.3油层厚度由于蒸汽与原油密度、粘度的差异，常常导致蒸汽重力超覆，使得蒸汽波及体积降低。

油层厚度是影响蒸汽重力超覆的另一个重要因素。

泡沫由于视粘度较高，可以作为抑制蒸汽重力超覆的重要手段。

数模研究结果表明：随着油层厚度的增加周期增油量增加；现场统计结果表明：油层厚度大于4m 周期增油效果显著。

氮气辅助蒸汽吞吐技术在零区扶产井中的应用

调整吸汽（水）剖面利用泡沫流体具有“ 堵大不堵小 ”、 “ 堵水不堵油 ”的特点．通过 “ 贾敏效１．１构造特征应” 实现汽窜通道、高含水层段有效封堵，实现蒸汽转向，提高蒸汽波井楼油田零区位于井楼油田中部，西北部与三、七区相毗邻，东部及体积，达到改善汽窜井组或边水油藏开发效果的目的。与八区相接壤。零区位于前杜楼鼻状构造的南翼．地层由东南向西北平缓抬起，倾角较缓，约１１度，油藏类型为岩性油藏。３现场应用
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｉｓｉｏｎ
科技视界
科技・探索・争鸣
氮气辅助蒸汽吞吐技术在零区扶产井中的应用
张建华庄中洋韩保良轩向阳（河南油田第二采油厂井楼油矿，河南南阳４７３１３２）
１．２地质概况零区开采层位为下第三系核三段 Ⅲ６层．岩性为一套浅灰色细一粉砂岩，属水下辫状河道沉积油层埋藏深度为２６３．９ — ４２８．５ｍ．平均埋藏深度为３４６．２ｍ：油层原始地层压力２．６８ — ４．１９ＭＰａ：原始地层温度２６．９ — ３４ ℃ ；砂层厚度１．３ — １２．６ｍ，平均为７．２ｍ，有效厚度０．６一ｉ１．４ｍ，平均５．Ｏｍ；纯总厚度比０．３ — ０．６，平均为０．４；孔隙度为３２％：渗透率为２．１ｘｔｍ，原始含油饱和度７０％。脱气原油密度０．９５３ — ０．９６０ｇ／ｃｍ３：油层

高升油田氮气二氧化碳辅助蒸汽吞吐采油技术

2019年5月| 732 驱油助排剂筛选在注蒸汽采油过程中，因稠油中沥青质及其它半极性物质被吸附在油-水、油-岩石界面上，生成一层粘稠厚膜，使油水乳化物稳定和储层转变为亲油性，从而影响了原油流动性能和驱替状况，降低了注蒸汽热采效率。

针对这一问题，在蒸汽吞吐过程中加入驱油助排剂，将岩石表面的油膜剥离下来，驱回到油溶液中去，并在岩石表面上扩展生成一层极薄的易流动的亲水膜，取代原先存在的粘稠厚膜，使水滴得以聚集，分成油和水两相。

在油水混合乳液中，促使油包水型乳状液破乳，产生油水不稳定体系，进而改变成水包油型乳状液，成为水相润湿，改善回采液的流动性，提高产液量和回采水率。

驱油助排剂能够应用于稠油，应当具有以下特性：(1)耐热性良好；(2)表面活性强，润湿性高；(3)脱水快；(4)为了易于破乳，助排剂的分子量要足够大；(5)要有足够的絮凝能力；(6)配制方便，简单，费用低。

胺型表面活性剂为目前常用的油水乳化液的破乳剂，其中以多乙烯多胺为引发剂、用环氧丙烷多段整体聚合而成的胺型非离子表面活性剂居多。

由于它在水溶液中电离程度低，其溶液状态不是离子状态，具有稳定性高，不易受电解质、酸碱环境及地层情况影响，与其它油田常用的化学药剂配伍性和兼容性都比较好。

3 现场应用现场实施2井次，平均单井注入蒸汽2750t ，氮气22万m 3，二氧化碳150t ，转抽后油井峰值产油达到12t ，排水期缩短12d ，平均单井日增油4.4t ，累计增油476.5t ，措施效果显著。

该井措施前峰值产能5.5t ，排水期21d ，实施氮气二氧化碳辅助吞吐后，油井峰值产能油上升到8.5t ，排水期缩短了10d ，累计增油789t 。

4 结语(1)氮气二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术的研究，解决了稠油区块吞吐后期原油粘度上升、地层能量下降、排水期长的问题。

(2)氮气二氧化碳辅助蒸汽吞吐技术的优化，有效提升了措施效果，提升了现场适应性，确保了现场施工安全。

气体辅助措施改善蒸汽吞吐油井开发效果

89前言辽河油田曙一区杜84块超稠油采用蒸汽吞吐和SAGD两种开发方式，虽然蒸汽吞吐油井不断向SAGD方式转换，但蒸汽吞吐仍是重要的产量构成部分。

蒸汽吞吐为降压的开发方式，随着轮次的升高，地层压力会降至较低水平，导致油井生产供液能力不足，生产效果变差，并且汽窜、动用不均、含水上升等生产矛盾日益突出，因此需要新的增产措施来解决矛盾，改善开发效果。

一、地质概况曙一区杜84块构造上位于辽河盆地西部凹陷西斜坡中段，油藏含油面积为3.76km 2，地质储量为3661×104t。

储层受沉积环境及后期成岩作用影响，为高孔、高渗-特高渗储层。

以杜84块西部为例，研究区块有吞吐动用油井162口，平均吞吐11.2轮，年注汽41.5×104t，年产油11.5×104t，油汽比0.28。

二、现阶段开发矛盾分析1.地层压力低超稠油蒸汽吞吐有其规律和特点，吞吐中后期油藏呈现“高温低压”的特点。

监测资料显示油井吞吐7-8周期后，油藏平均温度可达到90℃左右，而此阶段近井地层压力仅为0.5-1.5MPa。

地层压力低导致原油没有足够的压差流动至井筒，表现为油井日产水平下降，生产周期延长。

2.油藏动用不均由于储层的非均质性特征，注汽过程中油层吸汽呈现不均衡的特点，从而导致油层动用不均。

直井油层纵向动用不均，生产上表现为产油能力差，平面汽窜严重；水平井表现为井温变化幅度大，部分水平段得不到充分动用，资料显示水平段动用程度仅为58%，近一半的储量未得到充分动用。

3.蒸汽热效率低油井经过多轮吞吐，注入蒸汽始终主要循环加热高采出区域，未动用区域油层一直不能有效动用，导致无法对蒸汽的热能进行充分利用，油井含水上升。

注入蒸汽中40%为无效注汽量。

4.蒸汽热效率低蒸汽吞吐作用半径增大，蒸汽前缘的热水带加热温度偏低，导致原油粘度高，回流至井筒困难。

三、气体辅助措施机理针对蒸汽吞吐的生产矛盾，利用气体辅助措施解决生产矛盾，改善油井开发效果。

河南稠油油田氮气辅助蒸汽吞吐技术

平均含油饱和度降到了２～３％，均热焓升高５５平
半径基本在１￣２００Ｉ间。ｎ之
“ 、、、的地质特点。埋藏深度为８～１１３浅薄稠散” ６１ｍ，深小于６０Ｉ埋０ｎ的地质储量占总地质储量的
足现场实验应用，针对河南稠油油田周期状况，用应稠油油藏数值模拟，化了合适的注入时机及氮气优
蒸汽混注比，确定了氮气辅助蒸汽吞吐注入工艺及
方式。
简称油汽比增幅）为试验指标。以拟合的地质模作型为基础，别计算了氮气蒸汽比为３分０ｍ３：１ｔ下１～９周期的氮气助排效果，结果如图１确定氮气隔，
氮气可以明显提高驱油效率，随注氮量的增加，且驱油效率逐渐提高ｎ，］实验中以先注氮气段塞、接着注
蒸汽的方式注入００、．０和０１Ｖ的氮气量，．５０１．５Ｐ驱油效率分别为５．３、７２、７０。为满１６５．２６．８
热助排合适注入时机为吞吐第三～第七周期。
参照国内稠油油田辅助注氮参数瞳，（５］以１～
１生产历史拟合与单井地质建模
选择杨楼油田ＹＱ３区块、新庄油田的Ｂ５Ｑ７区
５）ｉ１ｔ５ｎ３：的范围之间作为混注比优化的主要范围，到第三～第七周期混合注氮的效果，算结果得计

氮气辅助蒸汽吞吐采油技术及矿场应用

氮气辅助蒸汽吞吐采油技术及矿场应用作者：李崇敬来源：《环球市场信息导报》2012年第07期蒸汽吞吐是是稠油开采的重要方式,但随着吞吐轮次的增加,效果会逐渐变差,采用氮气辅助技术可以改变这种状况。

该文对氮气辅助蒸汽吞吐机理进行了阐述。

应用该技术,在小洼油田实施了11口井,增产效果明显。

小洼油田;开发效果;氮气辅助;蒸汽吞吐1.氮气辅助蒸汽吞吐机理蒸汽吞吐机理。

蒸汽吞吐开采的机理主要是利用注入蒸汽的热能来降低原油粘度、解除近井地带污染、降低油水界面张力,提高原油流动性、流体及岩石受热膨胀等作用来增加原油产量。

氮气辅助机理。

室内实验和矿场试验表明,先注氮气再跟进蒸汽补充了地层能量,可改善蒸汽吸汽剖面,扩大蒸汽波及体积;氮气推动蒸汽的运移,增加蒸汽的携热能力,提高蒸汽吞吐的热效率;氮气的压缩膨胀作用分散、改变了原油的流动形态,增加了原油的的流动性,降低了残余油饱合度。

氮气辅助蒸汽吞吐是对蒸汽吞吐的改进和提高,热氮混注后改善了蒸汽吞吐效果,为挖掘层内剩余油提供了新方法。

注氮气提高采收率的原理主要有四个方面。

氮气的封堵作用。

向多孔介质中注入氮气,氮气在多孔介质中发泡,堵塞大孔道,调整产液剖面。

氮气的非混相驱替作用。

注入氮气能降低水相相对渗透率,降低界面张力。

氮气的重力分异驱替作用。

在向油层注入氮气后,由于重力分异,注入的氮气就会进入微构造高部位形成次生小气顶,驱替顶部原油向下移动。

氮气不溶于水,较少溶于油,且具有良好的膨胀性,驱油时弹性能量大,可节省注气量。

由于氮气是一种惰性气体,不受气源控制、无毒无害,又是热的不良导体,能辅助蒸汽提高稠油油藏的开采效果,同时施工工艺简单,易于作业,因而在蒸汽吞吐采油中有较好的推广应用前景。

4.结论氮气辅助蒸汽吞吐增油机理虽然复杂,但施工工艺简单。

实施氮气辅助蒸汽吞吐采油技术可有效地提高产油量,降低含水率,缩短油井的回排水期限。

注氮气后,提高了注入蒸汽压力,可以有效地补充了地层能量。

现场制氮气举作业方案及技术措施

现场制氮作业方案及技术措施（1）工艺流程1）选井：依据选井依据严格进行选井。

2）制定、审批方案：根据所选取气井制定氮气气举实验方案，经过作业区、安全、技术部门以及主管领导审批后准备施工。

3）施工前交底：组织作业区相关负责人对施工前以及施工过程中作业区职责以及需注意事项进行交底。

4）施工前准备：提前实地勘查去井场的道路情况，清除路障，协调井场周围群众关系。

5）仪表调试：井口压力表、压力变送器、流量计、数据远传完好。

6）泡排药剂加注：按照探液面结果，在施工前3小时油管投放泡排棒4根，套管加注泡排剂150L，比例1:3。

7）设备搬迁和安装：液氮罐车、增压泵车等设备现场就位。

8）施工准备1（井口）：记录试验前数据（包括井口油套压、流量计瞬时流量、累计流量、温度、压力等），关井（关闭1#阀、5#阀、井口针阀），关闭2#阀，通过套管放空阀放空，拆除2#阀处法兰。

9）安装气举管线（进出口），进口管线用水试压，试压值高于设计施工压力3-5Mpa,出口管线固定。

氮气纯度95-99%可调，氮气输出额定工作压力35MPa。

10）启动氮气车和增压车：启动发动机，空载热机，转速调整为1200转/分，进行热机。

检查增压机润滑油压力应满足1500psi＜P＜2000psi；打开增压机一级进气阀门、高压氮气放空阀；水温70℃，调整发动机转速至1200-1500转/分,将氮气引入增压系统，关闭放空阀；缓慢打开高压出口阀门，调整氮气压力；检查系统管路有无刺漏、异响、确定各项参数在规定范围。

11）注氮：检查系统管线无刺漏后，使用液氮泵车向环空注入氮气，但要减小排量注入。

12）增压：套压在10Mpa以下的气井，原则上增压至套压15Mpa，即停泵开井生产，视气井产气产液情况定是否需二次气举；套压在15Mpa以上气井，原则上压力增幅为5Mpa，最高套压不得超过25Mpa。

增压过程中，每隔15min记录一次氮气车出口压力，增压压力上限或时间由现场技术人员根据情况确定，如果压力增幅缓慢，原则上需累计增压24小时，方可停止增压。

氮气辅助蒸汽吞吐工艺在稠油油藏的应用

一、油田概况研究区域稠油油藏主要分布在南区及东区，油藏埋深840-960米，油层厚度10-20米，油藏边底水活跃。

稠油经过近二十年高效开发，井间汽窜以及蒸汽超覆造成的油层动用不均等问题成为制约油田开发的主要因素，同时，由于边底水影响，油田产量大幅下滑。

因此，如何提高注汽利用率，扩大油层加热带，对边底水油藏采取行之有效的控水措施，对油田采收率的提高具有重要意义。

二、氮气辅助蒸汽吞吐技术在注蒸汽开采稠油过程中，由于蒸汽与地下原油间密度差引起的重力分异作用和粘度差引起的粘滞指进，以及地层非均质性等因素，导致蒸汽超覆和汽窜现象，造成驱替波及系数小、采收率低。

若在稠油油藏注蒸汽的同时注入氮气，将会有效地改善蒸汽吞吐效果。

三、氮气压水锥技术1.作用机理其机理是利用油水粘度差，注入的氮气首先进入水锥，使其被迫沿地层向构造或油层下部运移，使水锥消失，并且降低油水界面。

同时，由于重力分异作用，氮气从油层底部向顶部运移，从而增加了一个附加弹性能量，延缓了油水界面的恢复。

2.数值模拟研究对于潜山底水油藏注氮气数值模拟研究主要开展了氮气不同粘度、不同注入量、不同注入速度研究。

室内评价认为，在注入氮气量相同条件下，当原油粘度降低时，油藏顶部含气饱和度逐渐增大;随着注入量增加，开采效果变好，当氮气注入量18.3×104m3时，油井开采效果最好，但氮气注入量再增加时，油井开采效果又随之变差;不同注入速度对油井的开采效果影响很小。

四、氮气泡沫调剖技术1.作用机理其机理是利用泡沫剂在地层大孔道中产生的泡沫来降低蒸汽的渗流能力，从而使注汽压力升高，迫使其后注入的蒸汽转向未驱替带，宏观上增大驱替体积，提高波及系数，同时，泡沫剂作为一种表面活性剂，能改善岩石表面的润湿性，提高驱油效率。

2.性能评价利用油田的油砂岩样、脱水原油及其模拟地层水，在室内对国内外几种泡沫剂进行了主要性能评价和筛选。

（1）发泡性及泡沫稳定性。

发泡性是指泡沫形成的难易程度和生成泡沫量的多少，以发泡体积衡量。

特超稠油油藏注氮气辅助蒸汽吞吐提高采收率技术

注氮气改善蒸汽吞吐油藏敏感因素研究
1、模型的建立 (1)注氮气井组以980141井为中心，9口井，模拟面积0.0441km2 垂向上划分7个层，其中第1、 3、5、7为隔层，第2、4、6层为生产层模拟J3q22-1、J3q22-2、 J3q22-3层不均匀网格：x×y×z= 30×36×7=7560个
注氮气改善蒸汽吞吐效果在新疆、辽河、胜利等油田已有应用，取得了很好的效果；
大规模应用于克拉玛依九7+8区齐古组特超稠油油藏为国内尚
属首次，其注氮适应性、作用机理、操作参数有待深入研究；开展特超稠油油藏注氮气提高采收率技术的数模科技攻关，
为改善特超稠油开采效果，提高吞吐阶段采收率，减缓超稠
油产量递减提供一条有效途径，同时对九 7+8 区及类似特超稠油油藏的开发提供技术支持。
辽河油田、克拉玛依、八面河油田面120区块、乐安特稠油油藏有应用，但象九7+8区类似粘度的油藏大规模开发还很少。
主要内容
一二三四五六七八
前言特超稠油开发技术及应用研究区地质特征及开发现状注氮气加蒸汽吞吐提高开发效果的机理注氮气改善蒸汽吞吐油藏敏感因素研究注氮气改善蒸汽吞吐效果参数优选典型井区转换开发方式研究认识与结论
九7区
九8区合计
155.6017
30.7665
111.1224
706.4384 817.5608
2.3
1.8 1.9
0.20
0.21 0.21
72
77 76
7.3
9.2 8.9
781.5501 164.4143 937.1518 195.1808
2006年9月九7+8区月注水平7027t/d，产液水平5692t/d，产油水平1265t/d，月度含水78%，月度油气比0.18。

氮气辅助吞吐措施选井及方案编写建议

0
8
40℃ 0.2803
50℃ 0.2285
60℃0.1208
70℃0.0600
80℃ 0.0000
90℃
16
24
32
40
压力梯度(MPa/m)
0.5
0.0 0
60℃ 0.0117
70℃0.0000
80℃
10
20
30
40
50
流量(m3/d)
(1)细管中L33133井油样的温度拐点为63.53℃； (2)高渗管中温度高于70℃启动压力梯度降为0；
措施选井选层原则：
2、氮气辅助吞吐选井选层建议：采出程度相对小于25%（非均质严重中厚油层小于35%）的普通稠油、特稠油井层。
氮气辅助吞吐措施： 1、氮气助排 2、氮气吞吐 3、氮气辅助热处理
➢氮气助排
氮气助排的目的是扩大了蒸汽波及体积，有效补充地层能量，增加油气藏流体的压力,从而有效改善油井生产效果。
0.3745
30℃
40℃0.2655
50℃0.1832 0.0800 60℃
70℃0.0000
80℃
12
15
不同粘度稠油流动的温度拐点决定措施类型
粘度(mPa s·)
(3)特稠油粘温关系（L33133井）
1000000
100000
42700
10000
50℃:10715mPa·s
1000
100
10
1 0
氮气辅助吞吐措施地质方案编写建议
汇报提纲
一、措施选井选层建议二、地质方案编写内容
措施选井选层原则：
1、氮气辅助吞吐措施选井选层界限：井下技术状况不清、系统压力达不到配注压力（或吸汽能力差）、边水能量强的相对均质油层、汽窜严重的薄油层（小于3米，汽窜通道大于3条）、距离断层或剥蚀线近（平面距离小于30米）的井层原则上不能实施氮气辅助吞吐措施；