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摘要：稠油区块，随着吞吐轮次的增加，地层能量降低，含水逐渐升高，水淹现象严重，开发效果逐渐变差，为此引进了氮气泡沫调剖工艺，通过注汽过程中注入氮气泡沫，调整吸汽剖面，提高蒸汽波及面积，封堵高含水层，抑制边底水，从而达到改善稠油油藏开发效果的目的。
关键词：氮气 高温发泡剂 调剖 吸汽剖面 边底水
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-376-01
随着吞吐轮次的增加，热采井的周期产油量和油汽比降低，产能递减加快，严重影响了吞吐开采的经济效益。一是多轮次吞吐造成注入蒸汽反复沿高渗透带推进，加热采出程度较高的储层，降低了吞吐效率；二是多轮次吞吐后造成地层能量下降，油层边底水水侵严重、油井含水高。这样，在注蒸汽过程中，蒸汽极易沿高渗透带突进，导致蒸汽超覆和汽窜，进入含水层或向高含水区域扩散，从而降低了蒸汽的有效波及体积和稠油加热效率，严重影响了稠油井蒸汽吞吐效果。针对这一开发矛盾，引进了氮气泡沫调剖工艺，以提高多轮次吞吐高含水井热采效果。
1氮气泡沫调剖工艺概述
氮气泡沫调剖堵水工艺，就是在油井注蒸汽过程中，在下入隔热油管情况下，由油管注入蒸汽，由环空注入氮气及高温发泡剂，蒸汽与氮气、泡沫同时进入油层，以改善蒸汽的注入剖面，封堵边底水推进，改善原油流动性，延长吞吐周期，降低综合含水，提高稠油采收率。氮气泡沫调剖作用主要有以下几点：
（1）扩大油层加热带。氮气渗透性好且具有体积膨胀系数大的特点，注蒸汽的同时注入非凝结性氮气，可扩大蒸汽加热半径，增加蒸汽的波及体积，一般注入的氮气越多，这种效果越好。
（2）增加弹性气驱能量。注入的氮气在重力分异的作用下，从油层底部向顶部运移，最终聚集顶部，从而增加顶部原油动用且给原油附加的弹性气驱能量，采油时利用这部分能量可把原油驱向井底，提高采收率。
（3）强化助排作用。与蒸汽一起注入油层的氮气，在蒸汽凝为热水后，仍然是气体状态，在回采降压时，溶解于油、水体系中的部分氮气迅速膨胀，起到强化助排油、水的作用。
（4）优先进入水体，降低油水界面。针对底水活跃的油藏，注入的氮气可以抑制底水锥进，降低油井综合含水，其机理是利用油水间粘度差，注入的氮气首先进入水锥，使其被迫沿地层向构造或油层下部运移，使水锥消失，并且降低了油水界面，同时，由于重力分异作用，氮气从油层底部向顶部运移，从而增加了一个附加的弹性能量，延缓了油水界面的恢复。
（5）减少热损失。由隔热油管中注入蒸汽的同时，由油套环空连续注入氮气，不仅因井底不下耐热封隔器，而避免了卡封隔器的故障，而且排干了环空的液体，使环空保持干燥状态，减少井筒热损失，提高了井底蒸汽干度（1000m深度可提高10%以上）。
（6）高温泡沫剂则是调整吸汽剖面较为有效的技术，它主要有两个方面的作用：一是形成蒸汽泡沫相，降低蒸汽流度，封堵蒸汽窜流通道，提高蒸汽波及体积；二是泡沫剂是一种表面活性剂，能降低油水界面张力，提高洗油效率。因此，泡沫剂既能提高波及体积又可提高洗油效率。
2氮气泡沫调剖技术现场应用及效果
截止到目前，共完成氮气调剖施工7口井，共8井次，共注入氮气86万标方，发泡剂67.5吨，其中汽驱井3井次，吞吐井5井次，由于分析与周围井对应关系较好，因此氮气施工做汽驱施工，总体实施情况如下：
从施工情况看，单井平均注汽压力提高了2.2MPa，注汽温度升高了23℃，见到了一定调堵效果。
目前吞吐井开井3口，3口井日增油2.4吨。井实施后，由于井与周围井之间存在大孔道及窜流通道，氮气泡沫调剖实施后，氮气泡沫通过气体叠加效应和贾敏效应封堵了周围2口井的窜流通道，井措施后见到效果，2口井平均日增油14.4吨，含水平均下降31.1%，共增油2014.4吨，3口吞吐井累计增油2101.4吨，见到了明显增油降水效果。
实施汽驱井4口，共5井次，第二轮氮气泡沫调剖刚实施完，无法对比，可对比4井次，共对应油井16口，见效12口，3口井不见效，1口井躺井，12口见效井日增油14.2吨，累计增油610.5吨。
2012年所实施的7口氮气泡沫调剖井，共累计增油2528.3吨，见到了较好的增油效果。
3结论及下步工作设想
3.1由于采用蒸汽与氮气混注，周期氮气注入量大，氮气具有较大的压缩系数，因此对于补充地层能量意义较大，且由于氮气泡沫由封堵作用，因此对于九区吞吐井和汽驱井组，有生产潜力的，吞吐轮次较少的井，可应用该工艺，封堵汽窜通道，补充地层能量，提高开发效果。
3.2对于敏感性油藏，渗透率低，油层厚度小的井，由于氮气在地层中无法得到扩散，封堵作用范围小，效果有限，因此不适宜采用该工艺应用氮气泡沫调剖技术，补充地层能量，控制含水上升。
3.3对于边水活跃的区块，由于氮气，蒸汽和起泡剂形成泡沫，通过气体叠加效应产生阻塞，通过贾敏效应对水层进行封堵，抑制边水，因此可在区块开展边水堵水试验。同时对于底水锥进的井，可考虑物理堵水和氮气泡沫调剖结合的集成工艺，提高堵水成功率和有效期。
3.4氮气泡沫調剖施工选井，应加强地质资料分析，充分考虑油层及原油物性，构造特点，连通情况，边底水来源、方向，生产情况等因素，结合工艺特点，优化施工参数和段塞设计，提高措施有效率。
参考文献：
[1]李允，王家淮等.注氮气改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果[J].西南石油大学学报，2002-03.
[2]高永荣，刘尚奇，沈德煌等.超稠油氮气、溶剂辅助蒸汽吞吐开采技术研究[J].石油勘探与开，2010.
关键词：氮气 高温发泡剂 调剖 吸汽剖面 边底水
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-376-01
随着吞吐轮次的增加，热采井的周期产油量和油汽比降低，产能递减加快，严重影响了吞吐开采的经济效益。一是多轮次吞吐造成注入蒸汽反复沿高渗透带推进，加热采出程度较高的储层，降低了吞吐效率；二是多轮次吞吐后造成地层能量下降，油层边底水水侵严重、油井含水高。这样，在注蒸汽过程中，蒸汽极易沿高渗透带突进，导致蒸汽超覆和汽窜，进入含水层或向高含水区域扩散，从而降低了蒸汽的有效波及体积和稠油加热效率，严重影响了稠油井蒸汽吞吐效果。针对这一开发矛盾，引进了氮气泡沫调剖工艺，以提高多轮次吞吐高含水井热采效果。
1氮气泡沫调剖工艺概述
氮气泡沫调剖堵水工艺，就是在油井注蒸汽过程中，在下入隔热油管情况下，由油管注入蒸汽，由环空注入氮气及高温发泡剂，蒸汽与氮气、泡沫同时进入油层，以改善蒸汽的注入剖面，封堵边底水推进，改善原油流动性，延长吞吐周期，降低综合含水，提高稠油采收率。氮气泡沫调剖作用主要有以下几点：
（1）扩大油层加热带。氮气渗透性好且具有体积膨胀系数大的特点，注蒸汽的同时注入非凝结性氮气，可扩大蒸汽加热半径，增加蒸汽的波及体积，一般注入的氮气越多，这种效果越好。
（2）增加弹性气驱能量。注入的氮气在重力分异的作用下，从油层底部向顶部运移，最终聚集顶部，从而增加顶部原油动用且给原油附加的弹性气驱能量，采油时利用这部分能量可把原油驱向井底，提高采收率。
（3）强化助排作用。与蒸汽一起注入油层的氮气，在蒸汽凝为热水后，仍然是气体状态，在回采降压时，溶解于油、水体系中的部分氮气迅速膨胀，起到强化助排油、水的作用。
（4）优先进入水体，降低油水界面。针对底水活跃的油藏，注入的氮气可以抑制底水锥进，降低油井综合含水，其机理是利用油水间粘度差，注入的氮气首先进入水锥，使其被迫沿地层向构造或油层下部运移，使水锥消失，并且降低了油水界面，同时，由于重力分异作用，氮气从油层底部向顶部运移，从而增加了一个附加的弹性能量，延缓了油水界面的恢复。
（5）减少热损失。由隔热油管中注入蒸汽的同时，由油套环空连续注入氮气，不仅因井底不下耐热封隔器，而避免了卡封隔器的故障，而且排干了环空的液体，使环空保持干燥状态，减少井筒热损失，提高了井底蒸汽干度（1000m深度可提高10%以上）。
（6）高温泡沫剂则是调整吸汽剖面较为有效的技术，它主要有两个方面的作用：一是形成蒸汽泡沫相，降低蒸汽流度，封堵蒸汽窜流通道，提高蒸汽波及体积；二是泡沫剂是一种表面活性剂，能降低油水界面张力，提高洗油效率。因此，泡沫剂既能提高波及体积又可提高洗油效率。
2氮气泡沫调剖技术现场应用及效果
截止到目前，共完成氮气调剖施工7口井，共8井次，共注入氮气86万标方，发泡剂67.5吨，其中汽驱井3井次，吞吐井5井次，由于分析与周围井对应关系较好，因此氮气施工做汽驱施工，总体实施情况如下：
从施工情况看，单井平均注汽压力提高了2.2MPa，注汽温度升高了23℃，见到了一定调堵效果。
目前吞吐井开井3口，3口井日增油2.4吨。井实施后，由于井与周围井之间存在大孔道及窜流通道，氮气泡沫调剖实施后，氮气泡沫通过气体叠加效应和贾敏效应封堵了周围2口井的窜流通道，井措施后见到效果，2口井平均日增油14.4吨，含水平均下降31.1%，共增油2014.4吨，3口吞吐井累计增油2101.4吨，见到了明显增油降水效果。
实施汽驱井4口，共5井次，第二轮氮气泡沫调剖刚实施完，无法对比，可对比4井次，共对应油井16口，见效12口，3口井不见效，1口井躺井，12口见效井日增油14.2吨，累计增油610.5吨。
2012年所实施的7口氮气泡沫调剖井，共累计增油2528.3吨，见到了较好的增油效果。
3结论及下步工作设想
3.1由于采用蒸汽与氮气混注，周期氮气注入量大，氮气具有较大的压缩系数，因此对于补充地层能量意义较大，且由于氮气泡沫由封堵作用，因此对于九区吞吐井和汽驱井组，有生产潜力的，吞吐轮次较少的井，可应用该工艺，封堵汽窜通道，补充地层能量，提高开发效果。
3.2对于敏感性油藏，渗透率低，油层厚度小的井，由于氮气在地层中无法得到扩散，封堵作用范围小，效果有限，因此不适宜采用该工艺应用氮气泡沫调剖技术，补充地层能量，控制含水上升。
3.3对于边水活跃的区块，由于氮气，蒸汽和起泡剂形成泡沫，通过气体叠加效应产生阻塞，通过贾敏效应对水层进行封堵，抑制边水，因此可在区块开展边水堵水试验。同时对于底水锥进的井，可考虑物理堵水和氮气泡沫调剖结合的集成工艺，提高堵水成功率和有效期。
3.4氮气泡沫調剖施工选井，应加强地质资料分析，充分考虑油层及原油物性，构造特点，连通情况，边底水来源、方向，生产情况等因素，结合工艺特点，优化施工参数和段塞设计，提高措施有效率。
参考文献：
[1]李允，王家淮等.注氮气改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果[J].西南石油大学学报，2002-03.
[2]高永荣，刘尚奇，沈德煌等.超稠油氮气、溶剂辅助蒸汽吞吐开采技术研究[J].石油勘探与开，2010.