【摘要】為提高在注水開發(fā)條件下難以有效動(dòng)用的特低滲透油層儲(chǔ)量的有效動(dòng)用率，XXXX油田開辟了注氣試驗(yàn)區(qū)。幾年來(lái)礦場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，CO2驅(qū)油能夠使特低滲透、裂縫不發(fā)育的油層建立起有效驅(qū)動(dòng)體系，改善開發(fā)效果。但CO2本身存在流度低、易竄等特征，試驗(yàn)區(qū)受儲(chǔ)層非均質(zhì)性、人工裂縫等影響，CO2突破后氣油比大幅度上升，出現(xiàn)出氣不出油的局面。為進(jìn)一步改善開發(fā)效果，考慮實(shí)施脈沖注氣現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，依據(jù)室內(nèi)研究結(jié)果，優(yōu)化了注入方案并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)注入，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】特低滲透；脈沖注氣

1、基本概況

試驗(yàn)區(qū)平均空氣滲透率1.2×10-3μm2，地層原油粘度6.6mPa.s。該區(qū)塊主力油層沉積類型為側(cè)積河道砂，層內(nèi)發(fā)育多期河道，非均質(zhì)性較強(qiáng)。砂體膠結(jié)類型為粉砂巖泥質(zhì)、鈣質(zhì)混合膠結(jié)為主，儲(chǔ)層裂縫不發(fā)育。

為解決特低滲透油藏注不進(jìn)水或注水不受效的問(wèn)題，開啟了CO2驅(qū)油試驗(yàn)。試驗(yàn)區(qū)塊細(xì)管實(shí)驗(yàn)測(cè)得的最小混相壓力為29MPa，比平均地層壓力高出了8.6MPa，因此只能進(jìn)行非混相驅(qū)。根據(jù)長(zhǎng)巖心實(shí)驗(yàn)結(jié)果，非混相驅(qū)仍具有較高的驅(qū)油效率（48%），且CO2具有較強(qiáng)的膨脹、降粘和溶解氣驅(qū)作用。幾年的礦場(chǎng)試驗(yàn)表明，CO2能夠?qū)崿F(xiàn)低壓穩(wěn)定注入，且油井見到了一定的注入效果，但由于儲(chǔ)層發(fā)育較差、非均質(zhì)性強(qiáng)、人工裂縫等因素，使得CO2易突破，且突破后氣油比迅速升高，出氣不出油，影響開發(fā)效果，為此，考慮實(shí)施脈沖注氣現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，改善試驗(yàn)區(qū)開發(fā)效果。

2、脈沖注氣機(jī)理

當(dāng)注入CO2將要或已突破至采油井時(shí)，若仍保持連續(xù)注氣，則會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的氣竄，通過(guò)周期性的脈沖注入CO2能起到降低氣竄的作用，也能提高CO2的換油率，節(jié)省注氣量。

機(jī)理：一是CO2分子擴(kuò)散、萃取和汽化原油中的輕烴，降低原油粘度，改善地層的孔滲結(jié)構(gòu)；二是CO2與地層水結(jié)合產(chǎn)生碳酸水，碳酸水與油藏的碳酸鹽有更長(zhǎng)的接觸時(shí)間，反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鹽，更好改善地層的孔滲結(jié)構(gòu)；三是通過(guò)更為充分的擴(kuò)散、萃取汽化輕烴和改善孔滲結(jié)構(gòu)，CO2會(huì)波及到由于連續(xù)注氣導(dǎo)致氣體指進(jìn)所形成的優(yōu)勢(shì)通道周邊以外的地層，每脈沖一個(gè)周期，CO2均有可能向前一通道以外的區(qū)域波及，依次周而復(fù)始，逐步擴(kuò)大波及區(qū)域，從而提高波及效率；四是當(dāng)注入到地層的CO2段塞在地層中物理化學(xué)變化發(fā)生到一定程度，至油藏壓力降低時(shí)，油藏原油中的CO2就會(huì)從原油中分離出來(lái)，形成溶解氣驅(qū)。即使在停注期間，油藏中的CO2仍然可以驅(qū)替油藏中的原油。

3、脈沖注氣室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究

3.1物模實(shí)驗(yàn)研究

試驗(yàn)進(jìn)行了流體配樣及PVT測(cè)試、注氣膨脹實(shí)驗(yàn)、細(xì)管實(shí)驗(yàn)及長(zhǎng)巖心實(shí)驗(yàn)。配制油樣的體積系數(shù)1.218，氣油比74m3/t，地層油密度0.7492g/cm3，脫氣油密度0.8485g/cm3，脫氣油分子量209.6g/mol，地層原油粘度2.445mPa.s。所選巖心滲透率極低，無(wú)法直接進(jìn)行驅(qū)替試驗(yàn)，為了能模擬地層情況采用天然巖心造裂后進(jìn)行測(cè)試，造縫后巖心氣測(cè)平均滲透率10.905×10-3μm2，平均孔隙度為15.984%，巖心總孔隙體積為29.5597cm3。分別開展了天然能量衰竭、氣驅(qū)、脈沖注氣驅(qū)、水驅(qū)四種室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，即使壓力達(dá)到60MPa也不能達(dá)到混相，因此只能采用非混相驅(qū)進(jìn)行試驗(yàn)。脈沖注氣采收率51.85%，比天然能量衰竭、氣驅(qū)、水驅(qū)分別提高35.04、14.87、24.47個(gè)百分點(diǎn)，是非常值得推薦采用的注氣方式。

3.2數(shù)值模擬研究

脈沖注氣試驗(yàn)?zāi)M方案優(yōu)選A000-001井組，采用正交試驗(yàn)的方法對(duì)脈沖注氣時(shí)機(jī)、周期、注氣量進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。模擬方案中，A000-001井組從N年直接壓裂投產(chǎn)，當(dāng)?shù)谝豢诰姎夂螅∟+10年），開始進(jìn)行脈沖注氣，采用3因素3水平L9正交試驗(yàn)表，分別對(duì)周期注入HCPV、注氣時(shí)間、停住時(shí)間3個(gè)因素的3種水平進(jìn)行分析，優(yōu)選最佳方案，并對(duì)上述3個(gè)因素排序。方案中各采油井按脈沖前定井底流壓1MPa生產(chǎn)，氣油比3000m3/t時(shí)自動(dòng)關(guān)井，模擬到所有井都見氣關(guān)井為止。

從最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)采出程度影響最大的因素依次是停注時(shí)間、注氣時(shí)間、周期注入（HCPV）。并根據(jù)采收率等因素綜合考慮，優(yōu)選最佳方案為注4關(guān)2，脈沖注入0.02HCPV，最大注入壓力17MPa，注入氣在井組第2口井突破時(shí)實(shí)施。

3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

室內(nèi)試驗(yàn)表明，特低滲透儲(chǔ)層存在脈沖注氣潛力，脈沖注氣能夠提高采收率，緩解氣竄。

4、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果

XXXX油田優(yōu)選3口井實(shí)施脈沖注氣，氣油比有所下降，產(chǎn)量基本穩(wěn)定，取得了一定措施效果。

5、結(jié)論及認(rèn)識(shí)

5.1礦場(chǎng)試驗(yàn)表明，特低滲透儲(chǔ)層能夠進(jìn)行脈沖注氣，且脈沖注氣能夠有效改善開發(fā)效果。

5.2脈沖注氣具有調(diào)整氣驅(qū)剖面提高采收率、緩解氣竄的作用，并能節(jié)省注氣量。

5.3室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，脈沖注氣最佳方案為注4關(guān)2，脈沖注入0.02HCPV，最大注入壓力17MPa，井組在第2口井見氣時(shí)實(shí)施。

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作者簡(jiǎn)介

烏音嘎，女，2010年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），助理工程師。