11 注气开发

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2.3 低渗透油田注气开发的不利方面

非均质性会影响注气效果。 气体粘度很小，流度很大，和原油之间的流度比很大。在气 体驱油的过程中，极容易发生气体超前，造成气窜。 低渗透储层一般非均质性严重，并存在裂缝系统，注气开发 会遇到困难。

注气成本高 注气开发的昂贵成本，和低渗透油田的低产能之间形成一个 突出矛盾。因此，需要认真研究，权衡利弊，以决取舍。
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2.4 注气方式选择

注气方式主要取决于储层性质和气源条件。

对于大多数油田，气源的选择余地是很有限的。如果油层下 部或附近有天然气田或者CO2气田，对注气开发自然是很有利 的。
在有了一定气源条件下，根据储层性质和气体成分可以确定 适宜的注气方式。 储层性质主要指储层构造特征、埋藏深度、地层压力、地层 温度、原油成分、混相条件等。由此可以确定该储层是否适 宜注气和以什么方式注气。


根据注入气体的成分不同，混相驱又可分为以下几种：
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（1）高压干气混相驱

高压干气混相驱，主要适用于挥发性组份含量较高的 油藏。

原油中挥发性组份和注入的甲烷气形成混相。但是， 需要相当高的混相压力和混相温度，适宜于深层油藏。 高压混相气驱尽管驱替效率较高，注气成本也比富气 低，但许多油藏满足不了如此高的混相压力要求，使 用是很有限的。
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Adena（美）
Pembina 油田 Carbium 区 （加） 砾岩－砂岩
古溪油田（加）
Level land 区 （美）
南 Swan Hill 油田（加）
砂岩 1wk.baidu.com 100 19.7 35
石灰岩－白云岩 10.2 2.1 8 49
11 砾岩 700 砂岩 20
μ m2） 甲烷 44.5%＋ 乙烷 4％＋ 丙丁烷 50.5% 丙烷＋天然气 ＋水 混相驱 1962--1965
交替注水注气 控制流度，似乎 无效。
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3.2 非混相驱
干气非混相驱亦称非混相面积注气。早期用此法保持地层压 力，后来又发展到蒸发气驱。
• 注气能有效提高了地层压力。 • 气相中的一部分天然气溶解到油相中，使原油粘度降低。 • 蒸发气驱： 油相中的一部分轻质组份蒸发到气相中，干气在驱油的过程 中被富化。采出地面后，可用轻烃回收装置将湿气中的 C3和C4组 份分离出来成为轻质油。被分离后的气体又成为干气，再注入地 层。如此循环，可继续采出一部分原油。如果地层压力高、温度 高，则蒸发作用强烈，采出的油会更多一些。
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（二）油田注气开发的适用条件
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2.1 注气开发的一般适应条件
（1）储层泥质含量过高，注水开发易引起水敏的油藏；
（2）储层束缚水饱和度高，注水效果不好的油田；
（3）一般稠油油藏，注气开发可降低地层原油粘度，以便于开 采； （4）非均质性不严重，裂缝不发育的均质油藏，不易引起气窜； （5）薄油层，减小气窜的可能性。
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（3）CO2混相驱

CO2混相驱是一种较理想的气驱方法。
CO2易溶于原油，使原油粘度降低。 混相压力也较低。 当然它也存在气驱的共同弱点，即容易发生气窜。 应考虑CO2对设备的腐蚀。
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（4）混相驱开发实例
油田名称 20B-07 油田 Seeligson 层 （美） 岩性 孔隙度（％） 渗透率 （10
注气方式
液化气 60％＋ 甲烷 40％ 混相驱 1963--1973 46--48 42
甲烷 67％＋ 氮气 33％ 气水混注 1968.7 61
富化气 气水混注
富化气 气水混注
注气时间
1957.3
1972 54.5 44.3
1973--1980 65 45
气驱采收率（％） 54 水驱采收率（％） 40--42 注气效果评价 注气 7 个月突破 1963.3-1964.2 水气混注引起 渗透率降低，再 注气未能奏效。 丙烷和天然气 严重窜流，经济 效益不佳。

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（2）富气混相驱




富气是指富含乙烷、丙烷和丁烷的气体。 当注入的富气与原油接触时，注入气中的富组份开始脱出，溶解 在原油中，连续注入的富气和脱出的轻馏分形成一个 C2～C4的富 集气带。 如果注入气体富化程度高，注入量充分的话，在达到混相条件的 情况下，地层中的原油就开始与注入气体混相，在原油和富气之 间形成一个混相段塞。 注入量一般为10%PV～20%PV，之后再注干气或水。 这种方法混相压力较低，能提高驱油效率。一些油田注气比注水 采收率提高4%～20%。 但是，混相段塞的稳定性，尤其是非均质油藏和裂缝性油藏则不 易控制。 另外，富气的昂贵价格使开发者望而却步。
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2.2 低渗透油田注气开发的有利方面




与注水相比，注气压力较低，吸气能力强。 注入气体不会和地层中的地层水和岩石矿物，尤其是和粘土 矿物发生物理的和化学的反应造成储层伤害。 注入的气体在地层条件下很容易溶解在原油中，使原油粘度 降低，有利于开采。 若在地层条件下能实现混相或者半混相，则能大大减小毛管 力的不利影响，有利于提高驱油效率。这一点对孔隙孔道细 小的低渗透油田十分有利。 注气工艺方法较为简单，没有注水中水质处理等一系列复杂 工艺流程。

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（三）注气方式简介

按地层中油气接触方式可分为两大类：混相驱和非混 相驱。
注入气体种类有：干气、富气、二氧化碳气、氮气、 空气等。 注入方式上提出了气水混注。


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3.1 混相驱
消除相界面，降低毛管阻力

低渗透油田，注水开发中存在的突出问题是孔隙孔道细小，油水 界面毛管力作用强烈，严重影响驱油效率和微观波及效率。 混相驱是使驱替气体和原油之间在地层条件下形成一个混相带， 消除驱替剂和被驱替剂之间的相界面，从理论上分析可使孔隙介 质中的毛管力降至零，能够大大提高驱油效率。 但是，混相驱往往受混相压力和混相温度的制约，许多油田达不 到混相条件的要求。
油田注气开发
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要点
1 低渗透油田注气开发问题的提出 2 3 4 5 油田注气开发的适用条件 注气方式简介 干气非混相驱生产特征及生产阶段划分 干气非混相驱开发和注水开发的异同点
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（一） 低渗透油田注气开发 问题的提出

油田注气开发历史悠久。
注气开发和注水开发同属二次采油方法，目的在于提 高地层压力，提高产能和采收率。 低渗透油田注水开发中暴露出一系列问题： 注水压力高，注水量小，补充地层能量困难； 易受污染，渗透率进一步降低； 水质要求高，注水成本高； 产能低，采收率低； 投入大，产出小，经济效益差等。