挥发性油藏天然气驱提高采收率深化机理研究

摘要文88块挥发性油藏通过开展不同注入压力、不同物性、不同注入组分下的岩心驱替实验，明确天然气驱油机理及不同因素下天然气驱开发效果；结合油藏工程方法和现场实际注入情况，明确天然气驱最佳注采参数。

关键词挥发性油藏注如压力天然气驱注入气组分

中图分类号：TE357.7 文献标识码：A

文88块沙三中8-10油藏位于文留构造东翼文东斜坡带，构造相对简单，地层倾角大（16?18埃；油藏埋藏深?600－3900m）；物性差（平均孔隙度14%，渗透率1.7-5.5 mD）、原始地层压力高（60-68MPa）、饱和压力高（41.32MPa）、地层温度高（145℃）、地层水矿化度高（33.0?04mg/L）、原始气油比高（350 m3/m3），为挥发性油藏，具有深层、低渗、高温、高压的特点，天然气驱是提高采收率的重要手段，能有效补充地层能量，具不腐蚀，产出气无需分离等优势。该块于2006年开始在沙三中8-10开展现场注天然气先导试验，目前5注11采，实现有效注气开发。

1天然气驱油效果实验研究

1.1明确地层压力对注气提高采率影响研究

1.1.1不同压力下天然气驱产出气组分变化研究

细管试验分两次混相和三次非混相驱替进行，分析认为，地层压力越高，注入气突破时间越晚，采收率提高幅度越大，注入压力越低注入气突破越早，采收率越低；地层压力达到混相压力(45.16MPa)以上注气，注入气突破时的注入倍数、采收率变化不大。保持高于原始饱和压力注气比衰竭至目前地层压力（30MPa）下注气采收率提高27.4个百分点，目前地层压力下注气比天然能量开发提高27.9个百分点。

1.1.2确定最小混相压力

第一次、第四次和第五次驱替试验为非混相驱替，气体突破时间较早，分别在注入0.67PV、0.88PV和0.35PV时突破，其采收率分别为78.48%、92.20%和54.82%。第二和第三次驱替试验为混相驱替，注入气体突破时间很晚，分别在注入0.91PV和0.90PV时突破，采收率分别为97.98%和95.96%。根据细管实验结果得出，在140℃条件下的最小混相压力约为45.16MPa。

1.2不同开发阶段注气驱油对采收率影响研究

模拟文88块油藏条件，利用长岩心驱替试验开展了衰竭开采物理模拟实验研究。

1.2.1衰竭开采实验研究

（1）衰竭过程采出程度变化特征研究。

在试验温度140℃下，模型压力由50.00MPa弹性开采至42.05MPa时采出程度为5.36%；岩心压力由42.05MPa衰竭开采至30.27MPa时采出程度为26.24%；继续衰竭至常压(入口压力5MPa，出口压力0MPa)，采出程度可高达53.54%。

（2）衰竭过程气油比变化特征研究。

模型压力由50.00MPa下降至42.05MPa间，气油比没有变化；当压力降至30.2MPa时，气油比由428.9cm3/降到199.1cm3/g；当降到29.21MPa时，气油比降到190.9cm3/g；随压力降低气油比缓慢上升，当降到24.37MPa时上升速度较快，降到13.33MPa时，已达4191.9cm3/g。当压力降到5MPa时气油比增加到23879cm3/g。

（3）衰竭过程气组分变化特征研究。

当压力由原始饱和压力降至30.27MPa时，天然气的C1含量由90.03%上升至93.44%，中间组分C2-C6随压力的降低而下降。降至29.31MPa时，天然气C1含量突然降至90.44%，随着压力降低，组分保持不变，游离气突破，成为两相流动状态。

实验分以下几个阶段：

①衰竭开采的第一阶段，压力由41.95MPa下降至29.21MPa，溶解气溢出造成地层流体膨胀，可采出17.35g原油，占总储量的25.94%，气油比随压力的降低而降低。

②衰竭开采的第二阶段，压力由29.21MPa下降至13.33MPa，溶解气溢出造成地层流体膨胀，驱动地层原油流动，气油比随压力的降低而增加。

③溶解气产出阶段，压力由13.33MPa下降至5MPa，原油流动系数很小，而游离气流动系数很高，为主要产出。气油比随压力的降低而增加很快，已經大于10000cm3/g。

2明确文88块天然气驱最佳注采参数

2.1提高了挥发性油藏天然气驱PVT相态拟合精度

通过合理化组分劈分、组合，参数敏感性和相关性分析，组分间二元交互系数微调三大技术提高了挥发性油藏天然气驱PVT相态拟合精度。精细劈分C3~C6由3个细分到6个拟组分， PVTi相态拟合精度提高到96%；引入PEBi非结构化网格构建方式，克服储层非均质性强、网格取向效应等问题，优化网格过渡衔接，提高了组分数值模拟精度，误差在5%以内，拟合精度较高。

2.2优化注采参数

开展沉积相、注采高低部位、注入方式、注气速度、注气量对天然气驱效果的影响。沉积相河道注-河口坝采优于河口坝注-河道采；高注低采优于低注高采；连续注气优于脉冲注气和焖井；优化注气速度2.5万方/天；优化注气量0.35PV，见图1。

3现场应用效果

注天然气先导试验含油面积0.55km2，地质储量107?04t，试验层位沙三中8-10，累计注入天然气2.76?08m3，注气井5口对应油井11口，目前日产液180.3t，日产油16.8t，累增油4.45?04t，整体提高采出程度12.2%。

4结论

（1）挥发性油藏更适宜开展天然气驱，可实现有效注入、补充地层能量、矿场试验提高采出程度21.7个百分点，采收率可提高36.6个百分点；

（2）天然气驱油效果实验；

（3）明确文88块天然气驱最佳注采参数。

作者简介：高玉锋，男，1985年10月出生，工程师，从事油田开发技术工作。

参考文献

[1]李士伦,张正卿,冉新权等.注气提高石油采收率技术[M].成都:四川科学技术出版社,2001.

[2]李士伦．中低渗透油藏注气提高采收率理论及应用[M].北京:石油工业出版社,2007.