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潜山注气开发技术研究与探索

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  摘 要:在对辽河油田兴隆台采油厂兴古潜山油藏地质特点进行分析的基础上,对潜山油藏注气开发技术进行了相应的探讨。
  关键词:潜山;注气开发
  随着油气勘探开发程度的不断加深,老区递减加剧,潜山油藏已成为兴隆台采油厂近年开发的重点之一,也是全厂产量的主要增长点。对潜山油藏的开发必须要掌握油气储层特征、油藏形成机理及成藏模式,针对其开发条件和地质特征选择合理的开发方式。而注氮气开发在该类型油藏开发中具有相当的优势,因此对兴古潜山油藏注氮气开发工作进行研究与探索。
  1 潜山油藏地质特征
  1.1 油藏储层类型
  潜山油藏的储层岩石类型包括中上元古界碳酸盐岩和石英岩、太古界花岗岩以及中生界火山岩等。兴古潜山油藏结构具有双层古潜山结构特点,由太古界的结晶基底和中生界的沉积岩、火山岩等覆盖物构成,基底主要是变质岩和混合岩,中生界岩石主要包含火山碎屑岩、火山岩和沉积岩等。在储层特征上,兴古潜山储集岩层由上至下依次为混合花岗岩、沙砾岩、角砾岩和安山岩。其中,太古界变质岩为基底,主要有斜长角闪岩、黑云母斜长片麻岩和长英质混合岩,均为粗晶岩类,混合程度高;中生界岩性构成复杂,沙砾岩、角砾岩、火山喷发岩等同时存在,分布在潜山斜坡部位,其上部风化作用较强,裂縫较为发育,下部则较为致密。潜山油藏主要发育在太古界,按储层类型可分为深部裂缝型和表生淋滤型两种,多为块状凝析油气藏。受古地貌控制,高部位油气资源富集,气藏底部为油藏,油气界面以上产气为主,有凝析油存在;界面以下以产油为主,多为轻质油。
  1.2 成藏地质要素
  兴古潜山属于“洼中隆”类型,受构造应力场影响大,区域断裂和裂缝较为发育,有利于形成“古潜山”圈闭,成为有效储层,断裂发育带是潜山油藏的主要运移通道,因此,没有断裂构造也就没有潜山油藏的形成。
  1.3 油气成藏模式
  兴古潜山四周被烃源岩环绕,油源较为充足,易形成深部裂缝型油气藏。兴古潜山的成藏模式主要是倒装式成藏,沙三段烃源岩环绕在古潜山之上,在地层压力作用下排出油气,侧向或向下进入潜山储层。
  2 注氮气开发技术
  注氮气开发技术也就是氮气泡沫驱采油技术,是向油井中注入氮气和发泡剂,在地层形成氮气泡沫,具有提高采油效果、调整开采剖面、封堵地层间的窜流以及压住水锥等作用。兴古潜山油藏裂缝比较发育,油藏埋藏深度比较适合注氮气开发。
  2.1 潜山注氮气技术工作机理
  通过注入氮气和泡沫剂进行油气开发,使水、氮气和泡沫剂相互作用,在地下产生稳定的泡沫驱替液进行驱油,其工作机理如下:一是扩大驱油波及体积,改善驱油效果。通过在油井中注入氮气,使产生的泡沫液在经储层孔喉结构时产生阻力,也就是采油中所说的“气阻效应”或“贾敏效应”,使氮气泡沫液逐渐经过高、低渗透油气储层,提高驱替液的波及系数,有效填塞于储层中的各类孔隙结构中,驱替各种不连续残余油,增加油井产能。二是产生乳化降粘作用。氮气泡沫剂作为一种表面活性剂,通过在地下油层中扩散,有效降低了原油的表面张力,便于原油流动,特别适合潜山油藏开采。三是氮气的弹性和举升作用。氮气作为一种气体,本身具有一定的弹性能,且具有重力分异作用,可以对开采一段时间后的储层中剩余油气资源进行二次开发,少量的氮气会在原油中溶解或混合,增加原油体积,使部分剩余油从原来的孔喉部位驱替出来,有利于剩余油挖潜。同时,氮气的压缩系数较大,不易溶于水和原油,受井下温度、压力等因素的影响,必须通过高压注入井下,但到达油井后压力会相应下降,此时可以在油井的驱替举升时产生弹性性能,提高油井的驱替产液量。四是对油气储层进行封堵。氮气泡沫具有粘度高、流动性差的特点,不易进入储层物性较差的油层,而采出程度较高的油层具有较大的空间使氮气泡沫进入,在含油饱和度较低的油层区域可以形成粘度高、流动性差的稳定泡沫,起到封堵油层的作用,避免了不同油气储层之间的窜槽、窜流等引发的井下复杂状况,有效封堵渗透率高和采出程度高的油气储层。
  2.2 潜山注氮气技术开发方案
  一要筛选高温调剖剂。注氮气开发中首先要筛选出适合兴古潜山油藏开发的气驱井组药剂,结合兴隆台潜山油藏地质特点进行应用试验:对调剖剂进行静态评价,通过氮气和泡沫剂的发泡性和泡沫稳定性试验,得出发泡体积和衰减曲线;对调剖剂进行动态评价,通过岩心实际封堵性能试验,计算出兴古潜山油气开采中的实际阻力因子,对调剖剂进行敏感性分析和评价;通过含油饱和度对调剖剂封堵性能的影响、油气储层渗透率对泡沫流动性的影响、泡沫剂的吸附和油相分配影响等进行全方位的评价。二要合理确定注入方式和注入量。通过兴古潜山岩心驱替试验和注氮气装置的注药剂能力,确定具体的氮气注入量和注入方式,可通过连续注入或分期注入等方式进行,注入量视具体情况而定。
  3 结论
  综上所述,兴隆台采油厂所辖的兴古潜山油藏较为发育,通过对其开发条件、地质特征和成藏模式等进行分析,明确注氮气开发的工作机理和开发方案,通过科学的方式进行注氮气开发,可以有效提高潜山油藏的勘探开发效果。
  参考文献:
  [1]张丽环.潜山新技术研究[J].西部探矿工程,2009(11).
  [2]郭平,苑志旺,廖广志.注气驱油技术发展现状与启示[J].天然气工业,2009(08).
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