氮气泡沫驱在新滩油田的应用及效果分析
2022-06-09
【摘要】新滩油田处于垦东潜山披覆构造带，属于常规边底水稠油油藏，层间矛盾突出，边底水推进快，在油田开发过程中表现出含水上升快，产量递减快，采出程度低等特点。针对这一问题，通过开展注氮气泡沫驱现场试验，改善了水油流度比，取得了显著的控水增油效果，对其它同类油田的蒸汽驱开发具有借鉴意义。
【关键词】新滩油田；边底水稠油油藏；氮气泡沫驱动；采收率
新滩油田属于常规边底水稠油油藏，1998年以一套层系采用常规注水和热采开发。经过近16年热采开发，部分油井已进入了高轮次蒸汽吞吐周期，吞吐效果逐渐变差。随着吞吐轮次的增加，表现出地层能量逐渐降低，主体中心区域压降大，综合含水高，采出程度低的开发特点。为稳油控水、提高采收率，新滩油田先后进行了大剂量吞吐和氮气泡沫驱现场试验，来探索下一步转化开发方式的可行性，从而实现稠油热采开发由单井吞吐转向井组见效的突破。
1 区域油藏概况
新滩油田构造上位于垦东凸起之上，是一个在前第三系潜山背景上发育起来的第三系超覆-披覆构造带，主力区块KD18+32区块为一向西南方向抬升的单斜构造，构造高点位于KD18井附近，整体呈现南高北低格局，主要含油层系为馆上段5、6砂层组，为一套曲流河沉积的沙泥岩互层地层。受油藏自身发育影响，储层含水饱和度高，砂体横向变化快。储层的平均空隙度为35.7%，平均空气渗透率1860X10-3μm2，碳酸盐含量为2.0%，平均粒度中值0.17mm，平均泥质含量13.0%，总体上看，属于高孔高渗常规稠油油藏。
目前新滩油田总井227口，开井185口，日产液量7417t/d，日产油633t/d，综合含水91.5%，采出程度14.08%，采油速度0.97%，受边底水影响，采出程度低、综合含水高，开发矛盾较为突出。为有效提高区块整体开发采收率，对压降较大的中心区开展大剂量吞吐试验，摸索蒸汽驱开发规律认识。针对3个井组现场试验中出现的汽窜和蒸汽超覆现象，结合氮气泡沫调剖堵水工艺在吞吐井中的成熟应用，开展氮气泡沫驱试验，为新滩油田开发方式的转变提供思路。
2 氮气泡沫驱试验背景
2.1 含水上升快，自然递减大，剩余油分布更加复杂
新滩油田边底水活跃，主力区块KD18+32块油水关系复杂，具有多套油水系统。其中，主力层55局部有边水，61、62、65有强边底水，非主力的63、64、66层为大面积水层。随着内部井的不断开发，地层压力下降，油藏内外压差不断加大，造成边底水高渗透带呈条带状不断向内部推进。由于油水粘度比大，造成部分热采区在采出程度很低（小于10%）的情况下就高含水，形成了高含水高剩余地质储量区域。此时地层中仍有大量残余油难以采出，剩余油分布更加复杂。
2.2 大剂量蒸汽吞吐试验，探索下步开发方式
随着吞吐轮次的增加和采出程度的提高，日产油呈现逐渐下降的趋势，KD18+32区块产量从98年的10.6t/d下降到3.3t/d，递减率达到35%。热采井总井129口，开井117口，随着轮次增加，单井生产天数由700d下降到497d，周期产油由4962吨下降到2929吨，油汽比由3.51下降到1.63，周期持续时间短，增油效果变差。
稠油油藏后期开发方向为蒸汽驱开采，为摸索蒸汽驱规律，近年来已先后在KD18-16-8、KD29X5、KD33-5等油井开展大剂量蒸汽吞吐试验，摸索蒸汽驱开发规律认识，从试验效果来看，均存在明显的汽窜现象，开发效果不理想。分析主要原因：一是区块边底水活跃，注汽后未能有效加热油层；二是油井连通性好，注汽后沿高渗带发生指进现象，发生汽窜现象，单纯依靠汽驱极易演变成热水驱，难以达到蒸汽驱效果。
2.3 氮气泡沫调剖技术的成熟应用
氮气泡沫调剖工艺自2011年大规模引进以来，我们主要选取储层发育较厚，采出程度较低、生产过程中含水突然上升的井实施，在注蒸汽时通过加入一定比例的氮气和泡沫剂，利用泡沫剂“遇油消泡，遇水生泡”的选择性封堵特点，在高含水区域产生大量微气泡，形成高强度的致密泡沫带，迫使后续蒸汽转向未被边底水侵入的油层，从而提高蒸汽的波及体积和剩余油的动用程度。2013年我们共计实施该工艺11井次，见效10口，措施后累增油5300吨，平均单井日液29.9t/d，日油5.5t/d，含水81.7%，与措施前对比，平均单井日液减少7.6t/d，日油增加3.5t/d，综合含水下降13.1%，平均单井增油482吨。
3 氮气泡沫驱现场试验效果分析及评价
目前，新滩油田主力区块KD18块油层深度1020-1110m，原油粘度2382mPa.s，含油饱和度65%，静总比0.5，有效厚度8.2m，目前中心区域地层压力7.4MPa，符合转汽驱要求。针对新滩油田采出程度低、剩余油富集、条带水淹的开发现状，我们已经明确了新滩油田下步要转变开发方式，对压降较大的区域进行蒸汽驱。