張建華 莊中洋 韓保良 軒向陽

（河南油田第二采油廠井樓油礦，河南 南陽473132）

1 井樓油田零區(qū)油藏特征

1.1 構(gòu)造特征

井樓油田零區(qū)位于井樓油田中部，西北部與三、七區(qū)相毗鄰，東部與八區(qū)相接壤。零區(qū)位于前杜樓鼻狀構(gòu)造的南翼，地層由東南向西北平緩抬起，傾角較緩，約11度，油藏類型為巖性油藏。

1.2 地質(zhì)概況

零區(qū)開采層位為下第三系核三段Ⅲ6層，巖性為一套淺灰色細(xì)-粉砂巖，屬水下辮狀河道沉積。油層埋藏深度為263.9-428.5m，平均埋藏深度為346.2m；油層原始地層壓力2.68-4.19MPa；原始地層溫度26.9-34℃；砂層厚度1.3-12.6m，平均為7.2m，有效厚度0.6-11.4m，平均5.0m；純總厚度比0.3-0.6，平均為0.4；孔隙度為32%；滲透率為2.1μm2，原始含油飽和度70%，脫氣原油密度0.953-0.960g/cm3；油層溫度下脫氣原油粘度16111-21445mPa.s，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量31.5-42.6%，含蠟6.0-8.2%，含硫0.25-0.32%，凝固點0-19℃，屬特稠油。零區(qū)地質(zhì)儲量103.9萬噸，可采儲量49.7萬噸，標(biāo)定采收率47.8%。

1.3 開發(fā)現(xiàn)狀

1986年9月，零區(qū)樓101和樓資2井首次進行了單井吞吐實驗。 1987年9月零區(qū)先導(dǎo)試驗區(qū)正式投入吞吐試驗。1990年12月初轉(zhuǎn)入蒸汽驅(qū)試驗。至2000年底處于先導(dǎo)試驗區(qū)的井陸續(xù)工程關(guān)井或地質(zhì)關(guān)井。隨著2004年樓資2井扶產(chǎn)，零區(qū)陸續(xù)投入新井，截止2012年12月，區(qū)塊共有吞吐采油井169口，其中正常吞吐井37口，低效井79口，地質(zhì)關(guān)井43口，工程關(guān)井10口。零區(qū)南部大部分油井已進入中、高周期吞吐，采出程度較高，汽竄嚴(yán)重，生產(chǎn)效果變差。

2 氮氣輔助蒸汽吞吐技術(shù)采油機理

2.1 氮氣的特性

氮氣存在于空氣之中，它在地球空氣中占有達五分之四的體積，即按體積計算，空氣中的氮氣約占78%，而氧氣約占21%，二氮化碳占0.03%。

氮氣是一種惰性氣體，它的密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)都較低，在水中溶解度低，不易與地層流體及巖石礦物發(fā)生反應(yīng)，可避免乳化、沉淀、堵塞地層的情況發(fā)生，也不腐蝕地面及井下設(shè)備，不助燃，不易爆，安全可靠。氮氣壓縮系數(shù)大，膨脹能力強，彈性能量大，是舉升與驅(qū)動油流的理想氣體。氮氣占空氣體積約78%。采用先進的分子膜制氮技術(shù)，立足于現(xiàn)場，就地取材，利用取之不盡的空氣廉價資源，高效、快捷地源源不斷生產(chǎn)出大量純度95%以上的氮氣直接注入井中。因而價格低，來源廣，施工方便，成為氮氣應(yīng)用技術(shù)全面大規(guī)模推廣的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2 氮氣隔熱助排技術(shù)采油原理

針對高周期吞吐稠油井層周期產(chǎn)量低、油汽比低、采注比低的問題，在注汽時，通過油套環(huán)形空間（或油管）向油層注入氮氣，利用氮氣良好的壓縮性，導(dǎo)熱系數(shù)低、部分溶于原油等特性。達到增加地層能量、擴大蒸汽波及體積，有效降低井筒熱損失提高熱效率，降低原油黏度，提高驅(qū)動能力，改善油井熱采效果的目的。

2.3 氮氣輔助熱處理技術(shù)采油機理

利用氮氣良好的壓縮性，在油井開抽時，可產(chǎn)生較大的彈性驅(qū)動能量，對原油產(chǎn)生“抽提”或“攜帶”作用，同時利用熱處理方式對炮眼附近的原油進行加熱，加速油水返排，改善周期生產(chǎn)效果。并且由于油水間粘度差的存在，注入的氮氣首先進入水體，使水體被迫沿地層向構(gòu)造或油層下部運移，降低了油水界面，因此針對邊水活躍的油藏，注入的氮氣可以抑制邊水推進，降低油井綜合含水。

2.4 氮氣泡沫調(diào)剖堵竄、堵水技術(shù)采油原理

氮氣泡沫調(diào)剖具有封堵高滲透汽（水）竄流通道、控制汽（水）竄，調(diào)整吸汽（水）剖面，降低原油粘度，改善原油流變性等作用機理。利用泡沫流體具有“堵大不堵小”、“堵水不堵油”的特點，通過“賈敏效應(yīng)”實現(xiàn)汽竄通道、高含水層段有效封堵，實現(xiàn)蒸汽轉(zhuǎn)向，提高蒸汽波及體積，達到改善汽竄井組或邊水油藏開發(fā)效果的目的。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

根據(jù)零區(qū)扶產(chǎn)井扶產(chǎn)后的生產(chǎn)動態(tài)，結(jié)合區(qū)塊測溫測壓資料及剩余油監(jiān)測資料，將零區(qū)扶產(chǎn)分為三種類型：剩余油富集型、邊水淹型及平剖面動用不均型，分別采取不同的注氮技術(shù)，改善扶產(chǎn)井的開發(fā)效果。

3.1 地層溫度高、剩余油富集型

零區(qū)Ⅲ6層定點測壓測溫資料顯示，部分油井目前地下溫度比原始溫度上升了30-50℃，這部分井目前油層溫度下原油粘度大概在800MPa.S，不注汽的情況下原油也可流動，說明油井高周期吞吐后，地下有一定的儲熱，且油井高周期吞吐后停產(chǎn)，近井地層壓力低，井間地層壓力高，隨壓力場的變化，原油從井間向近井地帶流動，這部分井有一定量的富集油，因油水流度比的差異，這部分井扶產(chǎn)后表現(xiàn)為高液量高含水，通過氮氣輔助熱處理措施，利用氮氣進行堵水，少量蒸汽加熱近井地帶原油，取得好的增油效果（見表1）。

表1 零區(qū)扶產(chǎn)井地層溫度高、剩余油富集型油井治理效果表

3.2 平剖面動用不均型油井

零區(qū)扶產(chǎn)井此類油井34口，平均有效厚度5.6m，平均滲透率級差5.7，平均采出程度22.9%，針對這部分油井，因油水流度比的差異，扶產(chǎn)初期部分井表現(xiàn)為高液量高含水的狀態(tài)，采用前置氮氣段塞，充填高滲層，調(diào)剖剖面矛盾，提高低滲層的儲層動用程度。氮氣輔助熱處理實施2-3次后，生產(chǎn)效果變差，零區(qū)扶產(chǎn)井汽竄通道50條，面積汽竄嚴(yán)重，組合注汽難度加大，此時根據(jù)油井目前地下溫度狀況，采取靈活多變的注采參數(shù)，即若地下溫度高原油可流動，以補充地層能量和調(diào)整平剖面矛盾為主，對汽竄嚴(yán)重的井組實施氮氣泡沫調(diào)剖措施，周圍油井實施氮氣輔助熱處理措施，達到調(diào)整平、剖面矛盾，補充地層能量的目的。 自2012年至2013年6月份，平、剖面動用不均型油井治理生產(chǎn)效果。

3.3 邊水淹油井

針對邊水淹油井，配套實施氮氣輔助熱處理或者氮氣泡沫調(diào)剖措施。零區(qū)動態(tài)邊水線，沿著Ⅲ63-4層水淹向零區(qū)西部推進目前水淹井8口，前期主要應(yīng)用氮氣輔助熱處理措施治理，因氮氣堵水的強度有限，見邊水扶產(chǎn)井后期采用氮氣泡沫調(diào)剖方式進行堵邊水，治理后油井生產(chǎn)效果明顯改善，峰值產(chǎn)油高，拿油期相對較長。累計措施增油883噸。

4 結(jié)論及認(rèn)識

根據(jù)零區(qū)扶產(chǎn)井剩余油分布特點，針對不同類型的油井，選擇了與之相適應(yīng)的注氮技術(shù)，油井生產(chǎn)效果得到了較大的改善。

針對地層溫度高、剩余油富集型油井高含水的特點，通過氮氣輔助熱處理措施，油井周期生產(chǎn)效果得到有效改善。

針對平剖面動用不均且汽竄嚴(yán)重的油井，采取氮氣泡沫和注氮措施，可有效改善扶產(chǎn)井的吞吐效果。

針對邊水能量較弱的油井，可以采取氮氣輔助熱處理措施；針對邊水能量強的油井，采取氮氣泡沫堵水技術(shù)效果較好。