氮气辅助蒸汽吞吐采油技术及矿场应用

李崇敬

蒸汽吞吐是是稠油开采的重要方式,但随着吞吐轮次的增加,效果会逐渐变差,采用氮气辅助技术可以改变这种状况。该文对氮气辅助蒸汽吞吐机理进行了阐述。应用该技术,在小洼油田实施了11口井,增产效果明显。

小洼油田;开发效果;氮气辅助;蒸汽吞吐

1.氮气辅助蒸汽吞吐机理

蒸汽吞吐机理。蒸汽吞吐开采的机理主要是利用注入蒸汽的热能来降低原油粘度、解除近井地带污染、降低油水界面张力,提高原油流动性、流体及岩石受热膨胀等作用来增加原油产量。

氮气辅助机理。室内实验和矿场试验表明,先注氮气再跟进蒸汽补充了地层能量,可改善蒸汽吸汽剖面,扩大蒸汽波及体积;氮气推动蒸汽的运移,增加蒸汽的携热能力,提高蒸汽吞吐的热效率;氮气的压缩膨胀作用分散、改变了原油的流动形态,增加了原油的的流动性,降低了残余油饱合度。氮气辅助蒸汽吞吐是对蒸汽吞吐的改进和提高,热氮混注后改善了蒸汽吞吐效果,为挖掘层内剩余油提供了新方法。

注氮气提高采收率的原理主要有四个方面。氮气的封堵作用。向多孔介质中注入氮气,氮气在多孔介质中发泡,堵塞大孔道,调整产液剖面。氮气的非混相驱替作用。注入氮气能降低水相相对渗透率,降低界面张力。氮气的重力分异驱替作用。在向油层注入氮气后,由于重力分异,注入的氮气就会进入微构造高部位形成次生小气顶,驱替顶部原油向下移动。氮气不溶于水,较少溶于油,且具有良好的膨胀性,驱油时弹性能量大,可节省注气量。

由于氮气是一种惰性气体,不受气源控制、无毒无害,又是热的不良导体,能辅助蒸汽提高稠油油藏的开采效果,同时施工工艺简单,易于作业,因而在蒸汽吞吐采油中有较好的推广应用前景。

4.结论

氮气辅助蒸汽吞吐增油机理虽然复杂,但施工工艺简单。实施氮气辅助蒸汽吞吐采油技术可有效地提高产油量,降低含水率,缩短油井的回排水期限。注氮气后,提高了注入蒸汽压力,可以有效地补充了地层能量。氮气注入构造高部位较易生成次生小气顶,因而提高了驱替效率。

[1]李睿珊等.稠油油藏氮气增产机理试验研究[J].石油天然气学报,2006.28

[2]万仁溥主编.采油工程手册[C].北京:石油工业出版社,2003