改善蒸汽驱效果的掺气复合驱技术实验研究

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我国适宜蒸汽驱开发的储量约为4.5亿吨,目前在新疆、辽河应用蒸汽驱技术开发的稠油油藏都已进入后期,产量递减快,经济效益变差,维持产量稳定面临着严峻挑战,亟待解决纵向和平面液流转向问题,例如辽河油田齐40块蒸汽驱实验区块的生产情况就是如此。为此,提出在蒸汽中掺加空气、氮气等气体使驱替介质由单一的蒸汽转变成非凝析气体加蒸汽组成的多介质,以此改善蒸汽驱波及体积、驱油效率及热效率,进而提高蒸汽驱后期效益和采收率。本文通过室内实验结果可知,蒸汽驱掺加氮气可使注汽前缘变得相对均匀,在一定程度上扩大了蒸汽波及体积,增加了热的利用率,使开发效果变好。蒸汽与氮气掺和的质量比为32:3时复合驱油效果最好。如果单纯考虑原油采收率,蒸汽-空气掺加质量比为32:3时最优;如果考虑到成本问题,因为蒸汽-空气之比由32:2变为32:3时采收率增幅较小,因此应当考虑注空气的成本高低再决定汽气比例。在齐40块17-028、25-K35、13-024、6-K032和5-K033井组开展了掺加常温空气辅助蒸汽驱试验研究。试验结果表明,使用汽气比约为1:70(t/d)/(Nm3/d)(这个结果与室内实验结论吻合),掺加常温空气辅助蒸汽驱总体上可取得较好的开采效果。5个试验井组平均单井组日产油由过去的14.8t/d上升到16.1t/d,油汽比由过去的0.13上升到0.17。试验井组生产特征表明,掺加空气辅助蒸汽驱连续注入方式可保持蒸汽前缘稳定;采用段塞注入方式,在蒸汽停注后,受到注入热量减少的影响,致使蒸汽腔体积收缩;试验过程蒸汽采用连续注入方式,保持蒸汽腔稳定扩展,可以获得较好开发效果。因此,掺加空气辅助蒸汽驱宜采用连续式注入方式。并且,设计合理的空气日注入量对于保证空气辅助蒸汽驱取得好的效果很重要。本文通过现场17-028井组空气辅助蒸汽驱试验尾气检测发现,试验初期原蒸汽驱动用优势方向产出氮气含量快速上升,由4%上升到61%,然后基本维持不变;同时初期产出氧气含量由0.94%上升到1.5%,后期又下降至0.87%,同时伴随着井口产液温度由77℃上升到89℃;表明注入空气优先向蒸汽驱优势方向波及,且空气中的氧与原油发生了低温氧化反应,致使油藏中氧气含量减少,避免施工安全问题,又使油层温度得到了升高。本文研究结果对于齐40块及其类似的稠油油藏有效开发具有重要参考意义和实用价值。
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