【摘要】 河南油田常采区块在注水开发过程中，由于井组间平剖面矛盾突出，油井含水上升快，部分井水淹严重，为了稳油控水，利用氮气抑水增油的特点，促使油藏压力重新分布，改变驱油剖面，提高油藏采收率，实现老区稳产，找出实现油井增产的原因，为今后注氮优选油井提供了很好的科学依据。
　　
【关键词】 高含水 氮气 机理 效果
　　
1 前言
　　
河南古城油田常采区块自1987年开始投产以来，历经了常规降压、笼统注水、分层注水、调整完善四个生产开发阶段。目前属于注水开发后期，含水上升快、产量自然递减加快，部分井水淹严重。由于氮气泡沫具有对高含水层和高渗透带的选择性封堵及提高驱油效率的作用，因此可以利用向厚油层中注氮气泡沫的方法来控制厚油层水窜，挖潜厚油层中的剩余油。为了达到稳油控水的目的，利用氮气的抑水增油的特性，促使油藏压力场重新分布，改变驱油剖面，提高油藏的采收率，从而实现老区稳产。
　　
2 注氮气抑水增油提高油井采收率工艺技术
　　
2.1 注氮气提高采收率的机理
　　
注氮气提高采收率的机理可归纳为：
　　
（1）注氮气有利于保持地层压力，注入地层后具有一定的弹性势能，其能量释放可起到良好的气举、助排作用；
　　
（2）注入油藏的氮气会优先占据多孔介质中的油孔道，将原来呈束缚状态的原油驱出孔道成为可流动的原油，从而提高驱油效率；
　　
（3）非混相驱替作用：氮气、油、水三相形成乳状液，降低了原油的粘度，从而提高了驱油效率。注入的流体和油藏流体间出现重力分离，形成非混相驱，可提高油藏在纵向上的动用程度，从而改善开发效果。
　　
3 注氮气泡沫调驱技术的现场实施3.1 工艺流程
　　
工艺流程由以下两部分组成：
　　
a.氮气系统：氮气的产生、计量、增压、注入都由氮气车完成；
　　
b.井口流程。
　　
3.2 工艺参数的优化3.3.1 注入压力
　　
氮气注入压力根据各井的井底压力来决定。
　　
3.3.2 注氮量
　　
注氮量等于井下空隙体积与地层压力之积。
　　
Q =πr2*h*Φ*λ*P；
　　
Q：注氮量；r
　　
：注入半径（根据注氮前液量决定） ；
　　
h：水淹油层的有效厚度 Φ：水窜层的平均孔隙度；
　　
P：地层压力；λ：注入系数；
　　
3.3.3 压井方式
　　
现场一般根据不同情况实施不同的压井液，实施氮气堵水技术初期，采用盐水压井，但是氯离子较高，影响分析边水是否抑制效果，目前采用清水压井方式。进行焖井1天～2天，根据套压变化，确保氮气扩散程度。当套压低于2兆帕时，可开抽生产。
　　
3.4 选井要求
　　
3.4.1 根据受效类型选井
　　
（1）受边水影响的高含水井，特点是氯离子高的油井。
　　
（2）受注入井影响的水窜、聚驱油井，多次堵水、调配无效的高含水油井。
　　
（3）无注水对应、能量补充，依靠降压开采的油井。
　　
3.4.2 根据油井产状选井
　　
（1）根据液量选井：一般优选地层能量较高、液量大于20吨的油井。
　　
（2）根据含水选井：优选含水一般在90%以上的油井。
　　
4 氮气抑水增油见效分析及评价
　　
河南古城油田于2011年9月份對古城油田泌124区的第一口油井，古3507井进行注氮抑水增油实验，取得了显著的效果，周期累计增油182.7吨。2012年该油田加大了对高含水井的氮气实验，截至2012年底共计实施了50井次，其中有效井41次，注氮有效率为82.0%。日均增油19.7吨，累计增油7496.1吨。
　　
4.1 典型见效井效果分析
　　
油井古3506于2012年5月30日进行堵水，生产IV2.5层，开抽后100%含水，于6月30日注氮15000标方，注入压力7.7兆帕，开抽后该井注氮见产，目前产油仍为3.5吨左右，累计增油671.6吨。
　　
4.2 油井注氮后指标变化情况
　　
（1）液量变化情况分析：无论注氮后有效、还是无效井，液量下降井的比例都较大，氮气确实起到了控水的作用。
　　
（2）液面变化情况分析：注氮效果有效井，能量下降井比例为75%，所占比例较大。
　　
4.3 见效特征与注氮参数的关系：4.3.1 每米注氮量与增油的关系
　　
每米注氮量<2000标方：周期增油大于50吨的井占33%。
　　
每米注氮量2000标方～4000标方：周期增油大于50吨的井占67%。
　　
每米注氮量>4000标方：周期增油大于50吨的井占33%。
　　
说明：每米注氮量在2000标方～4000标方时注氮效果较好。
　　
4.3.2 采出程度与增油的关系
　　
采出程度<45%：周期增油大于100吨的井占60%；
　　
采出程度45%～70%：周期增油大于100吨的井占14%，周期增油大于50吨的井占43%；
　　
采出程度>70% ：周期增油大于50吨的井占0%；
　　
说明：采出程度<45%时注氮效果较好，采出程度低的井效果好。
　　
4.3.3 渗透率极差与增油的关系
　　
渗透率级差1.0～1.5：周期增油大于100吨的井占50%；
　　
渗透率级差1.5～3.5 ：周期增油大于100吨的井占0%；
　　
渗透率级差>3.5：周期增油大于100吨的井占43%；
　　
说明：渗透率级差在1.5～3.5时注氮效果差，渗透率极差越小效果越好。
　　
4.3.4 生产层数与增油的关系
　　
单层油井注氮后效果好、一般的井所占比例较大，双层、多层油井注氮后效果差、无效的井比例较大。
　　
5 氮气抑水增油技术效益分析
　　
古城油田3个常采区块，2012年共累计注氮50井次，累计增油7496.1吨，累计产出573.45万元，投入产出比为1：3.5，随着注氮有效井次的增多和有效期的延长，注氮措施的经济效益指标将得到进一步的改善。
　　
6 结论
　　
（1）注入氮气相进入进入地层，优先占据原油孔道，减少死空隙体积，降低剩余油饱和度，提高驱油效率。
　　
（2）氮气的膨胀作用分散和改变了原油流动形态，增强原油流动性，加速地层中的原油返排。
　　
参考文献
　　
[1] 李士伦，等.注氮提高石油采收率技术[M].四川科学技术出版社，2001
　　
[2] 刘应学，赵立强，等氮气泡沫调驱技术在注水井的应用[C].江汉石油职工大学学报，2007