低渗透油田注汽开发技术
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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。
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。
早期注空气采油都是针对稠油油藏，利用 高温氧化反应实现烟道气驱和热能降粘作用。
近年来，针对轻质油藏进行了低温氧化空 气驱的研究和试验工作。
3.3 低温氧化空气驱
机理：
空气注入轻质油藏后，空气中的O2和轻质油发生 氧化反应，在低温下即可自燃。
一方面提高地层温度，同时可维持烟道气驱或N2 气驱。在油藏条件下原油和空气之间发生质量交换， 原油中的轻烃组分蒸发到气相，随气流被采出。
干气非混相驱开发实例
例1 雪里油田：蒸发气驱 美国雪里油田为低粘度易挥发油藏，渗透
率40×10-3m2。 在常规水驱情况下，油水过渡带不产油。
但在注气开发条件下则能采出地层原油。同时， 地下原油中的中间组分由于蒸发汽化进入气相 被采出，在地面装置中凝析成轻质油。
3.3 低温氧化空气驱
问题的提出：
（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。
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。
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。
（二）油田注气开发的适用条件
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，
❖ 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。
❖ 例如，安塞油田坪桥区储层原油中C2～C5含量为23.36%，挥发
性组份含量较高。但和甲烷气混相所需的混相压力最低为 42.25Mpa。而坪桥区长6储层原始地层压力为8.31Mpa，远远满 足不了混相压力的要求。
低渗透油田注气开发技术
目
录
1 低渗透油田注气开发问题的提出 2 油田注气开发的适用条件 3 注气方式简介 4 干气非混相驱生产特征及生产阶段划分 5 干气非混相驱开发和注水开发的异同点
（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。
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。
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。
❖ 根据注入气体的成分不同，混相驱又可分为以下几种：
（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。
另外，该储层岩石破裂压力约为25Mpa，也不允许有如此高的 地层压力。
（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
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。
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 油自层然下是部很有或利附的近。有天然气田或者CO2气田，对注气开发
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ引起气窜； （5）薄油层，减小气窜的可能性。
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
（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。
3.1 混相驱
❖ 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
• 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 置离将后湿的气气中体的又C成3为和干C4气组，份再分注离入出地来层成。为如轻此质循油环。，被可分 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。
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。
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。
早期注空气采油都是针对稠油油藏，利用 高温氧化反应实现烟道气驱和热能降粘作用。
近年来，针对轻质油藏进行了低温氧化空 气驱的研究和试验工作。
3.3 低温氧化空气驱
机理：
空气注入轻质油藏后，空气中的O2和轻质油发生 氧化反应，在低温下即可自燃。
一方面提高地层温度，同时可维持烟道气驱或N2 气驱。在油藏条件下原油和空气之间发生质量交换， 原油中的轻烃组分蒸发到气相，随气流被采出。
干气非混相驱开发实例
例1 雪里油田：蒸发气驱 美国雪里油田为低粘度易挥发油藏，渗透
率40×10-3m2。 在常规水驱情况下，油水过渡带不产油。
但在注气开发条件下则能采出地层原油。同时， 地下原油中的中间组分由于蒸发汽化进入气相 被采出，在地面装置中凝析成轻质油。
3.3 低温氧化空气驱
问题的提出：
（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。
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。
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。
（二）油田注气开发的适用条件
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，
❖ 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。
❖ 例如，安塞油田坪桥区储层原油中C2～C5含量为23.36%，挥发
性组份含量较高。但和甲烷气混相所需的混相压力最低为 42.25Mpa。而坪桥区长6储层原始地层压力为8.31Mpa，远远满 足不了混相压力的要求。
低渗透油田注气开发技术
目
录
1 低渗透油田注气开发问题的提出 2 油田注气开发的适用条件 3 注气方式简介 4 干气非混相驱生产特征及生产阶段划分 5 干气非混相驱开发和注水开发的异同点
（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。
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。
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。
❖ 根据注入气体的成分不同，混相驱又可分为以下几种：
（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。
另外，该储层岩石破裂压力约为25Mpa，也不允许有如此高的 地层压力。
（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
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。
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 油自层然下是部很有或利附的近。有天然气田或者CO2气田，对注气开发
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。
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ引起气窜； （5）薄油层，减小气窜的可能性。
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
（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。
3.1 混相驱
❖ 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
• 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 置离将后湿的气气中体的又C成3为和干C4气组，份再分注离入出地来层成。为如轻此质循油环。，被可分 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。