氮气泡沫辅助吞吐工艺技术适应性研究

徐岩光

（中国石化股份胜利油田分公司 胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司，山东 东营 257001）

氮气泡沫辅助吞吐技术开采稠油是利用氮气驱、泡沫驱和热水驱的优点而提出的一种复合驱油新方法。高温泡沫因其高的视粘度，可以改善油水流度比，对蒸汽进行封堵调剖，提高蒸汽的波及系数。且泡沫体系作为表面活性剂可以降低油水界面张力，提高洗油效率。此外，注入的氮气可以补充油藏的能量，抑制底水的锥进。

氮气泡沫辅助吞吐技术虽然具有很多优势，但是针对不同油藏措施效果差异较大，因此对该技术的适用性研究十分有必要。针对2006-2010年胜利油田共实施氮气泡沫辅助吞吐技术的402井次进行了统计类比分析，利用数值模拟技术对氮气泡沫技术进行模拟分析，通过结果对比得出了该技术的油藏适应性。

1 直井油藏适应性分析

1.1 原油粘度

原油粘度是制约氮气泡沫措施效果的主要因素。统计结果表明：随着原油粘度的增油周期增油逐渐降低，粘度大于4.0×104mPa·s 后措施有效期短，周期增油量较低；数模结果表明：随着粘度的增加周期增油量降低，粘度大于4.0×104mPa·s 后周期增油量降低趋于平缓。

1.2 油藏非均质性

由于泡沫具有遇水稳定、遇油不稳定的特性，所以油藏非均质性是一个影响泡沫作用的关键因素。改变油藏纵向两层的渗透率和层间的渗透率，研究油藏非均质性对泡沫作用的影响。

数模研究结果表明：渗透率级差达到4以后，周期增油量降低幅度较大，说明氮气泡沫封堵大孔道能力还是有限的；统计结果表明：随着渗透率的增加周期增油量逐渐升高，当渗透率大于4000md以后周期增油量下降幅度较大；随着孔隙度的增加周期增油量逐渐升高，当孔隙度大于40%以后周期增油量下降幅度较大。

1.3 油层厚度

由于蒸汽与原油密度、粘度的差异，常常导致蒸汽重力超覆，使得蒸汽波及体积降低。油层厚度是影响蒸汽重力超覆的另一个重要因素。泡沫由于视粘度较高，可以作为抑制蒸汽重力超覆的重要手段。

数模研究结果表明：随着油层厚度的增加周期增油量增加；现场统计结果表明：油层厚度大于4m周期增油效果显著。

1.4 含油饱和度

泡沫具有遇油不稳定的特性，所以含油饱和度的大小对泡沫作用具有很大的影响。由于含油饱和度不同，生产能力也不同，为了较好地反映泡沫作用的影响，用相同条件下，注泡沫与不注泡沫的日产量曲线以及累积产油量作对比。

数模研究结果表明：随着含油饱和度的增加原油增产倍数降低；现场统计结果表明：随着可采储量采出程度的增加周期增油量增加，当可采储量采出程度大于80%时，周期增油量明显降低。

1.5 距油水边界

虽然距油水边界近措施增油量较大，但氮气泡沫的封堵效果有限，一旦油水前缘突破，则极易导致含水迅速上升，措施提前失效。

统计结果表明：距油水边界300-500m 范围内，即中部位实施氮气泡沫调剖后措施效果显著。

1.6 边底水

没有边底水的影响，油井附近含油饱和度分布比较有规律，也比较均匀，泡沫作用不明显，而在边底水的影响下，含油饱和度分布不均，或者存在大通道等，在这种情况下有利于泡沫发挥遇水稳定、遇油不稳定的特性，因此可以很好的扩大蒸汽波及体积，产量有明显的增加。

数模研究结果表明：在有边底水的情况下，措施后增油效果显著。

1.7 吞吐周期

统计结果表明：随着周期数的增加，措施的增油量逐渐减少，降水效果逐渐降低。

2 水平井油藏适应性分析

2.1 原油粘度

统计结果表明：原油粘度大于3.0×104mPa·s 时措施增油量有所降低；措施有效期增加，含水下降率先增加后降低。

2.2 渗透率

统计结果表明：随着渗透率的增加周期增油量增加，措施有效期先减少后增加，含水下降率先增加再减少。

2.3 水平段长度

统计结果表明：随着水平段长度的增加，周期增油量逐渐增加，含水下降率增加，措施有效期增长。

2.4 吞吐周期

统计结果表明：随着吞吐轮次的增加，周期增油量增加，措施的降水效果增强，措施有效期整体呈下降趋势。

3 氮气泡沫调剖选井标准小结

直井氮气泡沫调剖体系的油藏适应条件：①原油粘度小于4.0×104mPa·s，②非均质性：渗透率级差（纵向上）小于4，③油层厚度大于4m，④距离油水边距300-500m，⑤边底水油水体积比小于4，⑥吞吐周期小于9；水平井氮气泡沫调剖体系的油藏适应条件：①原油粘度小于3.0×104mPa·s，②渗透率大于0.2md，③水平段长度150米以上，④吞吐周期2周期以上。

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