稠油氮氣輔助熱采優(yōu)化研究.pdf

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1、稠油氮氣輔助熱采優(yōu)化研究趙紅杰(中油遼河油田公司，遼寧盤錦124010)摘要：在超稠油蒸汽吞吐生產(chǎn)過程中，氮氣輔助熱采是提高采收率的一項成熟技術(shù)，針對氮氣輔助熱采技術(shù)在現(xiàn)場實施過程中存在的一些問題，通過深入研究氮氣輔助熱采的機理．優(yōu)化施工工藝和參數(shù)、制定技術(shù)的應(yīng)用界限等，提高氮氣輔助熱采技術(shù)的應(yīng)該成功率和經(jīng)濟效益，對超稠油蒸汽吞吐技術(shù)有一定的實踐指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：稠油：熱采；氮氣；采收率注蒸汽吞吐開采是超稠油開采的主要方式，公司所管轄的曙一區(qū)已經(jīng)生產(chǎn)多年，隨著生產(chǎn)時間和生產(chǎn)輪次的增加，注蒸汽過程中井筒熱損失較大、地層壓力低、橫向或縱向動用不均、周期遞減大、采收率低等矛盾不斷突

2、出，影響著公司的產(chǎn)量。而氮氣輔助熱采措施在多年的應(yīng)用中能夠解決這些問題，但是為了更好的發(fā)揮該項措施的優(yōu)勢，改論文圍繞著界定氮氣輔助熱采的實施范圍、施工參數(shù)和施工工藝等展開研究與試驗，并取得一系列成果。1技術(shù)原理由氮氣的性質(zhì)可知，注氮氣有四方面的作用，一、降低井筒熱損失。井筒熱損失即在蒸汽注入過程中，蒸汽在井筒中沿徑向經(jīng)隔熱管、油套環(huán)空、套管、水泥環(huán)和地層流向井筒周圍地帶的熱流量。注入氮氣后，由于氮氣導(dǎo)熱系數(shù)較小，能夠明顯降低井筒總傳熱系數(shù)，提高熱效率；二、調(diào)整吸汽剖面。在注蒸汽過程中注入氮氣，當(dāng)?shù)獨膺M入井底后，它夾雜油井“口袋”處蒸汽進入油層深部，對油井遠(yuǎn)處油層加熱處理，調(diào)整

3、油井吸汽剖面，從而增加蒸汽的波及面積，提高蒸汽的有效利用率。另外，注蒸汽過程中，加入氮氣和耐高溫化學(xué)泡沫劑，由于賈敏效應(yīng)，能夠起到調(diào)剖作用；三、補充地層能量。氮氣為非凝結(jié)性氣體，在注蒸汽同時注入氮氣，增加了蒸汽波及面，擴大油層的加熱帶，同時，油氮氣的界面張力比油水之間的界面張力降低了近70％，有利于提高驅(qū)油效率；四、強化助排效果。氮氣在高壓條件下注入油層能夠存儲能量，當(dāng)蒸汽凝結(jié)為水時，氮氣仍是氣體狀態(tài)，轉(zhuǎn)抽后，地層能量逐漸降低，氮氣體積迅速膨脹，產(chǎn)生較大的附加力，加速驅(qū)動地層中的原油和冷凝水起到強化助排的作用，也能延長周期生產(chǎn)時間，提高回采水效率。2技術(shù)總結(jié)2．1技術(shù)界定首先

4、，適用油層密封性較好的油井，氮氣輔助熱采的主要作用機理是補充地層能量提高驅(qū)油助排的機理，如果氮氣在注入過程中泄露，那么補充地層能量的作用就大大減弱了。選井上首先選取沒有汽竄歷史的油井；其次選擇和實施井有汽竄的井同注同采。前兩條不能滿足時就選取同層位周邊沒有周期中后期生產(chǎn)油井。對于直井，要求要有一定的油層厚度，經(jīng)統(tǒng)計油層厚度越大，氮氣輔助熱采的作用效果就越明顯，對于水平井，水平井越長密封性相對越好，經(jīng)統(tǒng)計，也滿足這個規(guī)律。水平井和直井相比，水平井的密封性要好于直井，實施氮氣輔助熱采后的效果也明顯好于直井。其次，輪次越高效果越明顯，常規(guī)注汽生產(chǎn)時間越長，地層能量越低，油層動用不均

5、等矛盾越突出，這時，應(yīng)用氮氣輔助熱采效果就明顯。再者，虧空越大效果越好，因為油井生產(chǎn)時間長，虧空越大，油層能量低的矛盾越突出，注氮氣能夠補充地層能量改善效果；另外，虧空大時，地層更容易存儲氮氣，轉(zhuǎn)抽時反彈能量，助排效果明顯。3技術(shù)優(yōu)化一、施工工藝優(yōu)化，之前主要采用的是先后注入和藥劑段塞注入的工藝，先后注入是指表活劑、氮氣和蒸汽先后分別全部注入，這種注入方式簡單易操作，但不能夠充分發(fā)揮氮氣輔助熱采隔熱、調(diào)剖的作用；藥劑段塞注入是指把氮氣和藥劑分段注入，然后注入全部蒸汽，這種方式雖然把藥劑和氮氣充分混合，但還是不能充分發(fā)揮氮氣隔熱、調(diào)剖的作用。為此，之后主要采用氮氣和蒸汽混注的方

6、式，這樣既能發(fā)揮大氣隔熱的作用，也能在注蒸汽過程中，起到調(diào)剖作用；二、施工參數(shù)優(yōu)化，氮氣輔助熱采主要是在蒸汽和氮氣的共同作用，二者的配比情況直接影響著氮氣輔助熱采作用的發(fā)揮。經(jīng)總結(jié)優(yōu)選蒸汽與氮氣物質(zhì)量比在35——50之間時效果最好。4優(yōu)化成果優(yōu)化后，累計實施27井次，可對比22井次，有效21井次，有效率95％，累計增油2．3萬噸，平均單井增油1075噸，和優(yōu)化之前對比，有效率提高24％，平均增油提高637t，投入產(chǎn)出比從l：4．8提高到1：7．4。效果明顯。5結(jié)語氮氣輔助熱采在稠油吞吐中的效果明顯，優(yōu)化研究成果進一步提高了氮氣輔助熱采效果，創(chuàng)新研究為以后的生產(chǎn)也指明r方向，對

7、提高超稠油采收率有一定的指導(dǎo)意義。參考文獻：【1]朱光華，李新霞等．常規(guī)分注管柱的改進與應(yīng)用[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2010，14(2)：38-40．[2】鄧軍，段志勇等．泡沫調(diào)剖封竄機理實驗研究【J]重慶科技學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，13(1)：58-61．f3]唐紀(jì)云，張玉蘭，肖海田等．稠油熱采井氮氣泡沫封竄技術(shù)研究與應(yīng)用[J]．特種油氣藏，2009增刊2期，16(2)：23—26．[4】殷方好，劉慧卿，楊曉莉等．千12塊稠油油藏轉(zhuǎn)氮氣泡沫驅(qū)研究【J]．特種油氣藏，2010，13(3)：80-