氮气泡沫驱井组优选及试验效果

摘要：受裂缝发育影响，S区块注水开发效果差，常规注水调整难以进一步提高采收率，产量递减速度快，为此开展氮气泡沫驱先导试验，在驱油机理分析基础上，优选1个试验井组，取得较好效果，阶段累增油0.52万吨，低油价下实现降本增效目的。

关键词：氮气泡沫驱  井组优选   实施效果

1.概况

S区块为裂缝型块状边底水油藏，岩性类型为火山岩，上报含油面积10.5平方公里，石油地质量2565.5万吨，标定采收率20.5%。自2005年投入开发以来，区块先后经历天然能量和注水开发两个阶段，共有油井65口，开井45口，注水井20口，开井8口，日注水量450方，日产液量455吨，日产油量52吨，综合含水88.6%，采油速度仅0.075%，采出程度8.2%，累注采比0.45。

2.主要地质特征

2.1构造特征

S区块为两条北东走向断层所夹持的形成狭长条带，构造上东高西低，地层倾角10～15°，主要发育I、II、III三套火山岩，隔夹层发育差，整体呈现块状发育特征。

2.2储层特征

储层主要受裂缝-孔隙双重介质控制，发育溶蚀孔、构造缝、溶蚀缝等9种储集空间类型，裂缝以局部填充为主，占比60%，其次为半充填，占比30%，其余为全充填，储层非均质性严重。

2.3裂缝发育特征

S区块主力层裂缝发育程度不均，平面上成片分布，受构造应力影响，构造高部位主体区域裂缝发育，以微裂缝、网状缝为主，边部以孔隙为主，纵向上裂缝发育不均，主要受火山间断喷发影响，裂缝发育段与致密段交替出现。

3 开发中存在问题

受区块地质特征控制，加上注水系统欠完善以及注水参数不合理等因素影响，开发中存在问题主要有三方面：一是注入水波及体积小，注水受效状况差。注入水沿裂缝突进，裂缝发育区油井见效快、水淹快，形成无效水循环，无法进一步扩大波及体积。二是水淹严重，措施挖潜效果差。受注入水和边底水侵入共同影响，水淹严重，38口生产井含水大于90%以上，占开井数84.4%，先后进行了机械堵水、化学堵学等措施28井次，措施有效率仅25.2%，区块“治水”难度大。三是区块稳产难度大。2015年以来，区块产量快速下降，含水上升率远超理论值，累积注采比仅0.45，注入水未起到驱替原油、补充地层能量作用，年自然递减率35%以上，亟需改变开发方式，提高水驱油效率。

4氮气泡沫驱机理

氮气泡沫驱油机量主要有四方面，一是选择性堵塞通道，泡沫对宏观裂缝具有较强的封堵作用，优先进入高渗大孔道，而对微裂缝的封堵作用较弱，氮气进入微裂缝中，将其内剩余油驱替出来;二是流体选择性，泡沫具有“遇油消泡，遇水稳定”的性能，在含油饱和度高的油层部位易溶于油，不起泡，不堵塞孔隙孔道，提高油相渗透率，而对于水淹严重层位，遇水发泡，堵塞孔隙孔道，降低水相渗透率，迫使氮气转向含油饱和度高的部位，提高波及体积;三是重力分异作用，氮气密度低，进入裂缝后，向构造高部位运移，驱賛剩余油，同时形成次生气顶，补层地层能量，下压油水界面，驱替顶部“阁楼油”;四是降低油水界面张力，提高洗油效率。起泡剂主要成分为表面活性剂，能改善岩石表面润湿性，降低油水界面张力，让束缚油变成可流动油，提高洗油效率。

5 试验井组优选

（1）选择原则

借鑒其它同类型油藏实施经验，结合S区块油藏条件，井组选择原则主要有五方面，一是前期注水开发见到效果;二是注采系统完善，开井率高;三是注采对应关系完善，储层连通性好;四是处于构造高部位，剩余油富集;五是注采关系为低注高采，适于氮气超覆驱油。

（2）试验井组优选

根据选井原则，优选S12井组为先导试验井组，主要原因如下：一是井组有一线油井8口，二线油井4口，开井11口，开井率91.7%，注采对应关系完善，注水见效井9口，占比75%;二是主力注水开发井段上部为泥岩盖层，防止氮气外泄;三是受注水和地层水共同作用，井组水淹严重，日产液158.8吨，日产油13.5吨，综合含水91.5%;四是剩余油富集，井组地质储量125.5万吨，采出程度10.3%，剩余可采储量12.8万吨;五是相比注水层位，组内6口油井处于构造高部位，4口井与注水井构造位置相近，2口油井处于构造低部位，且水淹严重，最大注采高差35m。

（3）指标预测

预计注水压力上升5.5MPa，井组日增油15吨，含水下降8.5%，实现井组产量零递减。

6 实施效果

（1）注入压力上升

与常规水驱相比，氮气泡沫驱后，注入压力由6.5MPa上升至12.7MPa，上升6.2MPa，表明泡沫体系对大孔道起到暂时封堵作用。

（2）开发指标得到改善

相比氮气泡沫驱前，井组日产液量由158.8吨下降至145.6吨，日产油量由13.5吨上升至30.5吨，综合含水下降12.4个百分点，阶段累增油0.52万吨，2020年井组自然递减率为-6.5%，主要见效特征表现在三方面，一是构造高部位油井液量稳定，含水下降，产量上升;二是同构造位置油井，液量下降，含水下降，产量上升;三是构造低部位油井，液量下降，含水变化不大，目前未出现气窜现象。

（3）地层压力恢复

至2020年12月底，累注氮气540万方，折地下体积4.1万方，地层压力上升1.5MPa。

（4）下步规划

在先导试验井组取得较好效果基础上，下步计划新增5个井组，预计日产油60吨。

7 结论

（1）S区块火山岩裂缝发育，注水开发效果差，常规注水调整难以进一步提高采收率。

（2）优选氮气泡沫驱先导试验井组，取得较好效果，阶段累增油0.52万吨。

（3）下步计划扩大实施规模，新增5个井组，预计日产油60吨。

参考文献：

[1]丁雅洁.氮气泡沫调驱技术及应用研究[J].中国石油和化工标准与质量. 2017（23）.

[2] 刘珑. 氮气泡沫驱油研究进展[J]. 油田化学. 2019（02）.

[3] 张作安. 泡沫驱油提高采收率技术研究[J].科技风.2017（15）.

作者简介：鲍兴学，男，1984年11月出生山东寿光，汉族，工程师，2010年毕业于华东石油大学，现于辽河石油勘探局有限公司石油化工技术服务分公司石油技术研究所从事石油、天然气技术方面的工作。

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