氮气驱提高采收率机理与应用课件

氮气氮气驱驱提高采收率提高采收率机理与机理与应应用用胜 利 油 田20082008年年6 6月月胜胜利油田分公司利油田分公司1.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录2.常温常常温常常温常常温常压压压压下，下，下，下，N N N N2 2 2 2为为为为无色无味的气体，惰性，相无色无味的气体，惰性，相无色无味的气体，惰性，相无色无味的气体，惰性，相对对对对分子分子分子分子质质质质量量量量为为为为28.01328.01328.01328.013，密度，密度，密度，密度为为为为1.160kg1.160kg1.160kg1.160kgm m m m3 3 3 3。N N N N2 2 2 2临临临临界界界界压缩压缩压缩压缩系数系数系数系数为为为为0.2920.2920.2920.292，偏心因子，偏心因子，偏心因子，偏心因子为为为为0.0400.0400.0400.040。在常。在常。在常。在常压压压压下，温度下，温度下，温度下，温度为为为为298K298K298K298K时时时时，气体粘度，气体粘度，气体粘度，气体粘度为为为为175.4410175.4410175.4410175.4410-7-7-7-7mPaSmPaSmPaSmPaS，气体，气体，气体，气体热导热导热导热导率率率率为为为为0.02475W0.02475W0.02475W0.02475W(mK)(mK)(mK)(mK)；温度；温度；温度；温度为为为为123K123K123K123K时时时时，液体粘度，液体粘度，液体粘度，液体粘度为为为为0.038mPaS0.038mPaS0.038mPaS0.038mPaS，液体，液体，液体，液体热导热导热导热导率率率率为为为为0.0646W0.0646W0.0646W0.0646W(m K)(m K)(m K)(m K)。当。当。当。当温度温度温度温度为为为为63.15K63.15K63.15K63.15K时时时时，凝固成雪状的固体。，凝固成雪状的固体。，凝固成雪状的固体。，凝固成雪状的固体。一、氮气基本性一、氮气基本性质质3.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录4.（1）多次接触混相）多次接触混相驱驱替：向地替：向地层层中注入氮气中注入氮气时时，氮气一方面，氮气一方面会抽提原油中的会抽提原油中的轻烃组轻烃组分，另一方面又会向原油中溶解，但分，另一方面又会向原油中溶解，但抽提能力大于溶解能力，因此，有抽提能力大于溶解能力，因此，有较较大量的大量的轻烃组轻烃组分被抽提分被抽提进进入气相，直到气液达到平衡而混相。但是，当氮气在生入气相，直到气液达到平衡而混相。但是，当氮气在生产产井底突破井底突破时时，其，其强强烈的抽提作用使原油不断失去烈的抽提作用使原油不断失去轻质组轻质组分分变变为为重重质质原油而逐原油而逐渐渐失去流失去流动动性，直至性，直至产产生固生固态态沉沉积积，使油井，使油井的的产产能急能急剧剧下降。而且，注下降。而且，注N2混相混相驱驱比比CO2和和烃类烃类气体混相气体混相驱驱要求的条件高，要求的条件高，实实施的施的难难度大，适用的范度大，适用的范围较围较窄。窄。二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 1、单单独注氮气独注氮气驱驱（2）注）注N2非混相非混相驱驱替：其作用机理主要有四条：一是替：其作用机理主要有四条：一是有限量的蒸有限量的蒸发发和抽提；二是注气后，油气和抽提；二是注气后，油气间间的界面的界面张张力力远远小于油水小于油水间间的界面的界面张张力力(约约4倍倍)，而油气密度差又，而油气密度差又大于油水密度差大于油水密度差(约约6.7倍倍)，从而减小了毛管力的作用；，从而减小了毛管力的作用；三是氮气能三是氮气能够进够进入水波及不到的微孔隙；四是氮气的入水波及不到的微孔隙；四是氮气的注入可有效增加地注入可有效增加地层层的的弹弹性能量。性能量。（3）循）循环环注氮气：向地注氮气：向地层层中注入中注入N2时时，由于，由于N2在原油在原油及地及地层层水中的溶解性非常差，但有良好的膨水中的溶解性非常差，但有良好的膨胀胀性，有性，有利于保持油藏利于保持油藏压压力。但是，注力。但是，注纯纯N2会会导导致露点致露点压压力上力上升，从而引起地升，从而引起地层层中液体的析出中液体的析出（4）注）注N2重力重力驱驱：是指：是指对倾对倾斜的、垂向渗透斜的、垂向渗透较较高的地高的地层层，在含油气构造，在含油气构造顶顶部注入部注入N2，利用重力分异作用保，利用重力分异作用保持或部分保持油藏持或部分保持油藏压压力。它要求油力。它要求油层层具有足具有足够够高的垂高的垂向渗透率向渗透率(0.2 um2)，以便使油气在垂向上能有效地分，以便使油气在垂向上能有效地分异和移异和移动动，并且注入速度，并且注入速度应应当小于当小于临临界速度界速度Vc，使重，使重力足以力足以维维持密度持密度较较小的小的N2与原油分离，以便抑制粘性与原油分离，以便抑制粘性指指进进的形成，从而提高波及系数。的形成，从而提高波及系数。（5）注）注N2压压水水锥锥：其原理主要有三个方面。第一，氮：其原理主要有三个方面。第一，氮气的非混相气的非混相驱驱替作用。第二，氮气的重力分异替作用。第二，氮气的重力分异驱驱替作替作用。在向油用。在向油层层注入氮气后，由于重力分异，注入的氮注入氮气后，由于重力分异，注入的氮气就会气就会进进入微构造高部位形成次生小气入微构造高部位形成次生小气顶顶，从而增加，从而增加了一个附加的了一个附加的弹弹性能量，性能量，驱驱替替顶顶部原油向下移部原油向下移动动，延，延缓缓了油水界面的恢复。第三，氮气不溶于水，了油水界面的恢复。第三，氮气不溶于水，较较少溶少溶于油，且具有良好的膨于油，且具有良好的膨胀胀性，性，驱驱油油时弹时弹性能量大，能性能量大，能保持地保持地层压层压力，有利于减力，有利于减缓缓底水底水锥进锥进。5.(1)保持地保持地层压层压力，增加力，增加弹弹性能量。性能量。(2)稀稀释释降粘：在高降粘：在高压压下，氮气能部分溶解于原油，使原油膨下，氮气能部分溶解于原油，使原油膨胀胀，降低原油粘度。，降低原油粘度。同同时时氮气溶解使原油体氮气溶解使原油体积积膨膨胀胀，膨，膨胀胀油将水油将水挤挤出孔隙空出孔隙空间间，使排，使排驱驱的油相相的油相相对对渗渗透率高于吸吮透率高于吸吮时时的水相相的水相相对对渗透率，渗透率，发发生相生相对对渗透率渗透率转换转换，有利于油流流，有利于油流流动动。(3)堵水不堵油：泡沫具有堵水不堵油：泡沫具有“遇油消泡、遇水遇油消泡、遇水稳稳定定”的性能，它在含油的性能，它在含油饱饱和度高的油和度高的油层层部位易溶于油，不起泡，不堵塞孔隙孔道，提高油相渗透率；而在水部位易溶于油，不起泡，不堵塞孔隙孔道，提高油相渗透率；而在水层层中能中能够够发发泡、增粘，降低水相渗透率，从而有效地提高波及系数及泡、增粘，降低水相渗透率，从而有效地提高波及系数及驱驱油效率。油效率。(4)扩扩大油大油层层加加热带热带：泡沫具有：泡沫具有“堵大不堵小堵大不堵小”的功能，即的功能，即优优先先进进入高渗透大孔道，入高渗透大孔道，从而防止从而防止热热水的突水的突进进。因此，注。因此，注热热水的同水的同时时注入氮气泡沫，可注入氮气泡沫，可扩扩大大热热水加水加热热半径，半径，增加增加热热水的波及体水的波及体积积。(5)提高洗油效率：起泡提高洗油效率：起泡剂剂本身是一种活性很本身是一种活性很强强的阴离子型表面活性的阴离子型表面活性剂剂，能，能较较大幅大幅度降低油水界面度降低油水界面张张力，改善岩石表面力，改善岩石表面润润湿性，使原来呈束湿性，使原来呈束缚缚状的油通状的油通过过油水乳化、油水乳化、液膜置液膜置换换等方式成等方式成为为可流可流动动的油。的油。(6)调调剖作用：一是泡沫剖作用：一是泡沫对对高渗透高渗透带带的的选择选择性封堵：高渗透性封堵：高渗透带带阻力小，气体会阻力小，气体会优优先先进进入，占据孔隙的大部分空入，占据孔隙的大部分空间间，减少液相的，减少液相的饱饱和度，从而降低液相的流和度，从而降低液相的流动动能力。能力。二是泡沫二是泡沫对对高含水高含水层层的的选择选择性封堵：泡沫性封堵：泡沫对对含油含油饱饱和度比和度比较较敏感，在含油敏感，在含油饱饱和度和度低的地方，能形成低的地方，能形成稳稳定的定的强强泡沫，泡沫，产产生有效的封堵。三是泡沫封堵后能生有效的封堵。三是泡沫封堵后能产产生液流生液流转转向作用：向作用：对对高含水高含水层层和高渗透和高渗透带产带产生有效封堵后，注入水生有效封堵后，注入水产产生液流生液流转转向作用，向作用，扩扩大波及体大波及体积积，提高，提高驱驱油效率。四是泡沫中的气油效率。四是泡沫中的气组组分在气泡破裂后分在气泡破裂后产产生重力分异，生重力分异，上升到渗透率更低的，注入水上升到渗透率更低的，注入水难难以到达的油以到达的油层顶层顶部，部，扩扩大了波及体大了波及体积积。2 2、氮气泡沫氮气泡沫驱驱 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 常用的氮气泡沫常用的氮气泡沫驱驱有氮气泡沫有氮气泡沫热热水水驱驱、氮气泡沫和水交替、氮气泡沫和水交替驱驱、氮气泡沫、氮气泡沫调驱调驱等几种形式，其作用机理大体相同。主要有以下几个方面：等几种形式，其作用机理大体相同。主要有以下几个方面：6.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录7.三、氮气三、氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 氮气氮气驱驱开开发发方式的有利因素方式的有利因素:氮气是非腐氮气是非腐蚀蚀性的惰性气体，在工性的惰性气体，在工艺艺上不存在防腐上不存在防腐问问题题，无水，无水质问题质问题，可避免一整套比，可避免一整套比较较复复杂杂的的处处理水理水质质的工的工艺艺流程流程设备设备；吸气能力吸气能力强强，能保持，能保持稳稳定，容易定，容易实现实现注注采平衡；采平衡；注气流注气流压压低于注水流低于注水流压压，有利于避免裂，有利于避免裂缝张缝张开，防止开，防止产产生生窜进现窜进现象；象；油井油井见见注入气的情况比注入气的情况比见见注注入水的情况入水的情况简单简单，比，比较较容易管理；容易管理；气源广，可以就地气源广，可以就地取材，不需要管道取材，不需要管道输输送，送，现现有的制氮、分离、注入技有的制氮、分离、注入技术术和和设备设备能能够够完全完全满满足需要，有足需要，有坚实坚实的物的物质质基基础础；压缩压缩系数系数比气比气顶顶气、烟道气和气、烟道气和COCO2 2的都大，有利于增加地的都大，有利于增加地层层能量能量而且注氮气效果与注干气相近，成本相而且注氮气效果与注干气相近，成本相对对要低得多，同要低得多，同时时也可以防止大气也可以防止大气污污染；染；对对于低渗透于低渗透储层储层、正韵律、正韵律储层储层可可以大大提高采收率，比注水效果好得多。以大大提高采收率，比注水效果好得多。受受矿矿化度影化度影响很小，能解决注水困响很小，能解决注水困难难或水敏性油藏的很多或水敏性油藏的很多问题问题。8.氮气氮气驱驱开开发发方式的影响因素方式的影响因素:二、二、试验试验区区块筛选块筛选 三、氮气三、氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 对对于低渗油田，注气于低渗油田，注气压压力高，注入能力低；力高，注入能力低；裂裂缝缝油藏不容易油藏不容易注气，如何注气、防止气注气，如何注气、防止气窜窜是一个是一个难题难题；氮气氮气强强烈的抽提作用，烈的抽提作用，易易产产生固相沉生固相沉积问题积问题；注氮气采出的天然气需要注氮气采出的天然气需要专门专门的的设备设备除除去氮气；去氮气；注注N N2 2要求的要求的纯纯度高，一般要达到度高，一般要达到99%99%以上，如有少量以上，如有少量O O2 2混入，会引起混入，会引起压缩压缩机内机内润润滑油起火爆炸；滑油起火爆炸；起泡起泡剂剂降解和吸附，使降解和吸附，使得得阶阶段采出程度降低；段采出程度降低；氮气泡沫、水交替氮气泡沫、水交替驱驱采油方式下，气水采油方式下，气水交替年限是最大的影响因素，随着气水交替注入年限的增加，累交替年限是最大的影响因素，随着气水交替注入年限的增加，累积积产产油量随之增加，但万方气油量随之增加，但万方气换换油率随之降低；油率随之降低；矿矿化度，适当的化度，适当的矿矿化度可以降低泡沫化度可以降低泡沫剂剂分子极性基分子极性基团团之之间间的静的静电电斥力，增加泡沫的斥力，增加泡沫的稳稳定性；定性；过过高的高的矿矿化度尤其是化度尤其是过过高的高的钙镁钙镁离子离子浓浓度，使泡沫度，使泡沫剂剂的极的极性集性集团团附近形成离子附近形成离子团团簇，大大降低了泡沫簇，大大降低了泡沫剂剂分子的分子的规则规则排布，从排布，从而降低泡沫体系在多孔介而降低泡沫体系在多孔介质质中封堵中封堵调调剖能力；剖能力；注入方式，注入方式，连续连续注注入方式可以保入方式可以保证证油油层层中形成的泡沫流中形成的泡沫流连续连续推推进进，但消耗量，但消耗量过过大，一大，一般采用段塞式。但是段塞大小及停注般采用段塞式。但是段塞大小及停注间间隔隔时间时间要要进进行行优选优选，以求得，以求得油油层层中泡沫流不致中断消失。一般采用小段塞混注方式中泡沫流不致中断消失。一般采用小段塞混注方式为为佳。佳。9.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录10.四、氮气在国内外采油中的四、氮气在国内外采油中的应应用用 美国七十年代开始用含氮气美国七十年代开始用含氮气85%85%以上和含二氧化碳以上和含二氧化碳15%15%以下的烟道气以下的烟道气进进行提高油田采收率研究和工行提高油田采收率研究和工业试验业试验。至八十年代中期，日注氮气量。至八十年代中期，日注氮气量总计总计达达到到1500104m3（每年（每年50108 m3以上）。以上）。19861986年，美国用氮气年，美国用氮气驱驱油的油田增油的油田增加加28.6%28.6%。19871987年年5 5月，美国德士古公司月，美国德士古公司获获准在埋藏准在埋藏4141砂砂层层的区的区块块上上进进行注行注氮作氮作业业，在，在进进行的三个注氮周期中，在每一个周期内，行的三个注氮周期中，在每一个周期内，1515天注氮天注氮110110104m3。由于注氮成功，。由于注氮成功，该该区区块获块获增增产产原油原油约约0.880.88万吨。万吨。1988 1988年美国年美国仅仅氮气泡沫氮气泡沫压压裂每年达裂每年达36003600井次，氮气泡沫酸化达井次，氮气泡沫酸化达10001000井次以上，井次以上，苏联仅苏联仅在某一油田，用氮气泡沫在某一油田，用氮气泡沫试试油年达油年达800800井次。井次。1、氮气在国外采油中的、氮气在国外采油中的应应用用11.四、氮气在国内外采油中的四、氮气在国内外采油中的应应用用2、氮气在国内采油中的、氮气在国内采油中的应应用用19851985年年5 5月月4 4日，我国首次氮气泡沫日，我国首次氮气泡沫压压裂在裂在辽辽河油田施工成功，河油田施工成功，标标志着我国氮气志着我国氮气泡沫泡沫压压裂工裂工艺艺技技术术已向国已向国际际先先进进水平起步。水平起步。从从19971997年起，年起，辽辽河、江河、江汉汉、胜胜利三大油田上了六套油田利三大油田上了六套油田现场现场制氮注氮装置，用制氮注氮装置，用于三次采油来提高采收率，于三次采油来提高采收率，经经几年运行均取得可喜成果。几年运行均取得可喜成果。我国大我国大庆庆油田自主开油田自主开发发的的“泡沫复合泡沫复合驱驱油技油技术术”已在大已在大庆庆采油一厂和采油二厂采油一厂和采油二厂进进行先行先导导性性矿场试验矿场试验，取得十分成功，在全国科学技，取得十分成功，在全国科学技术术大会上大会上获获得了得了20052005年国家年国家技技术发术发明二等明二等奖奖。辽辽河油田和河南油田利用氮气隔河油田和河南油田利用氮气隔热热助排工助排工艺艺增加稠油增加稠油产产能均取得成功。其中，能均取得成功。其中，辽辽河曙光古潜山稠油油藏河曙光古潜山稠油油藏0505年年7 7月月实实施了氮气隔施了氮气隔热热助排工助排工艺艺技技术术217217口井，累口井，累计计注注氮增油氮增油3170531705吨，。吨，。20032003年年4 4月，泡沫复合月，泡沫复合驱驱油油单单井井试试注在埕注在埕东东油田油田进进展展顺顺利，利，实实施后施后28288 8井吸水井吸水剖面有所改善，周剖面有所改善，周围围油井明油井明显显受效，受效，目前目前胜胜利油田利油田滨滨南采油厂、南采油厂、现现河采油厂、孤河采油厂、孤岛岛采油厂等投入千余万元自己采油厂等投入千余万元自己购购置置了制氮气系了制氮气系统设备统设备。东东辛采油厂主要用氮气泡沫辛采油厂主要用氮气泡沫进进行冲砂、洗井、行冲砂、洗井、诱喷诱喷、解堵作、解堵作业业工工艺艺。桩桩西采油厂利用氮气泡沫酸酸化及排酸技西采油厂利用氮气泡沫酸酸化及排酸技术较术较多。多。纯纯梁采油厂梁家楼油田梁采油厂梁家楼油田0505年年1111月月6 6日在日在纯纯47-447-4井井组组开展了第一口注氮气开展了第一口注氮气试验获试验获得得成功，成功，0606年年8 8月月8 8日在日在纯纯56-1756-17井开展了氮气井开展了氮气强强化泡沫化泡沫驱试验驱试验也取得也取得显显著效果。著效果。12.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录13.1 1、地理位置、地理位置 樊樊2929块块位于位于位于山位于山东省高青省高青县境内境内,大芦湖油田中部。大芦湖油田中部。大芦湖油田大芦湖油田为为典型典型的低渗油藏，地的低渗油藏，地质储质储量量17891789万吨万吨 ，其中樊，其中樊2929块块地地质储质储量量647.4647.4万吨万吨,92,92年投入年投入开开发发，五点法井网，注采井距，五点法井网，注采井距250250米。米。9-11 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 一、一、试试注前期工作注前期工作14.2 2、钻钻井情况井情况到目前到目前为为止，樊止，樊2929块块完完钻钻各各类类井井5555口，其中取心口，其中取心井井2 2口口(F10(F10、F29F29）F29F10-X18 开油井 开水井 停产油井 停产水井樊樊樊樊2929断断断断块块块块沙三中沙三中沙三中沙三中4 4开开开开发发发发井位井位井位井位图图图图 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 15.3 3、地、地层对层对比比樊樊2929块块以以沙三中沙三中为为主力含油主力含油层层系，沙三中属于系，沙三中属于深湖半深湖半深湖沉深湖沉积积，储层储层以以细细砂岩砂岩为为主，主，为为深水深水浊积浊积成因。成因。纵纵向上有向上有7 7个砂个砂层组层组，9 9个小个小层层。主力含油主力含油层层系沙三系沙三中中4 4、5 5砂砂层组层组。其中。其中4-24-2、4-4-3 3、4-44-4、5-35-3为为主力含油小主力含油小层层。五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 16.樊樊2929块为块为断断层层切割的穹隆背斜构造，切割的穹隆背斜构造，倾倾角角1.59-1.941.59-1.94度。度。埋深埋深2800-2800-2950m2950m，孔隙度，孔隙度16.3%16.3%，渗透率，渗透率12.11012.110-3-3mm2 2，为为低孔低渗岩性油藏。低孔低渗岩性油藏。沙三中沙三中沙三中沙三中4 4顶顶顶顶面埋深面埋深面埋深面埋深图图图图4 4、构造特征、构造特征 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 17.5 5、储层储层特征特征砂体平面上分布范砂体平面上分布范围围大大 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 18.6 6、储层储层特征特征 构造高部位，砂体厚度大，砂体构造高部位，砂体厚度大，砂体总总厚度厚度454550m50m，处处于有利相于有利相带带（水道微相）（水道微相），孔隙度，孔隙度为为15151616左右，渗透率大于左右，渗透率大于20201010-3-3mm2 2。4-34-3小小层层砂砂顶顶构造构造图图4-34-3小小层层渗透率等渗透率等值图值图4-34-3小小层层孔隙度等孔隙度等值图值图 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 19.7 7、开、开发现发现状状F29F10-X18 开油井 开水井 停产油井 停产水井樊樊樊樊2929断断断断块块块块沙三中沙三中沙三中沙三中4 4开开开开发发发发井位井位井位井位图图图图区区块动块动液面低、液面低、综综合含水高、合含水高、产产量低量低 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 20.五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 8 8、初、初选选井井组组基本情况基本情况 樊樊29块块目前生目前生产产井网、开井网、开发层发层系比系比较较完善，有中心受效井，注完善，有中心受效井，注水井井况好、水井井况好、层层位全、砂位全、砂层发层发育好，注水井育好，注水井边边部注水防止部注水防止N2外溢，外溢，非常适合注氮气开非常适合注氮气开发发。由于氮气混相。由于氮气混相压压力高且力高且该块该块地地层层温度高于混温度高于混相温度，因此相温度，因此为为氮气非混相氮气非混相驱驱。初。初选选F10-3井井组组进进行氮气行氮气驱试验驱试验。该该井井组组含油面含油面积积0.1033km2，主力砂体地，主力砂体地质储质储量量25.54104t。有注。有注水井水井4口，口，单单井日注水井日注水20.8m3/d，注水，注水压压力力13.6MPa；油井；油井1口，日口，日油油1.5t/d，综综合含水合含水86.9，动动液面液面1769m。测测算算井口注气井口注气压压力力29-36MPa，正常，正常注气注气压压力力17-18MPa，注注N2设备设备可以可以满满足足现场现场要求。要求。21.4-24-34-45-25-3试验井组栅状图9 9、试验试验井井组连组连通情况通情况试验试验井井组连组连通性通性较较好好 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 22.1010、试验试验井井组组生生产现产现状状F29F10-X18 开油井 开水井 停产油井 停产水井樊樊樊樊2929断断断断块块块块沙三中沙三中沙三中沙三中4 4开开开开发发发发井位井位井位井位图图图图 五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 试验试验井井组组地地层层能量不足、能量不足、动动液面低，含水高、液量低液面低，含水高、液量低23.五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 二、二、现场试现场试注情况注情况1、第一、第一阶阶段段试试注情况注情况 F9-11井于井于2007年年9月月11日开始注氮气，至日开始注氮气，至12月月4日日结结束第一束第一阶阶段注气施工。第一段注气施工。第一阶阶段段累累积积注入氮气量注入氮气量71141 m3，折合地下，折合地下约约377m3。试试注前没有注前没有动动井内分井内分层层注水管柱，配水注水管柱，配水器被堵死，正注器被堵死，正注压压力超力超过过施工限施工限压压35MPa，无法正常施工。，无法正常施工。9月月15日改日改为为反注，至反注，至20日基日基本能本能够够完成每天的注入量，完成每天的注入量，压压力力稳稳定在定在33MPa左右。由于油料和下雨的影响，停注左右。由于油料和下雨的影响，停注3天后，天后，9月月22再次注入再次注入时时，压压力基本半个小力基本半个小时时就上升至就上升至33.9MPa，每天注入量在，每天注入量在400-500m3。针针对对注入注入压压力高，不能力高，不能够连续够连续施工的情况，施工的情况，10月月9日我日我们对们对地地层挤层挤入油入油层层清洗清洗剂剂，处处理后理后压压力力还还是很高。是很高。10月月10至至20日改日改为为注水，每天配注注水，每天配注20m3，压压力力21Mpa，较较注气前上升了注气前上升了4MPa。10月月21-25日日进进行酸化行酸化处处理，从起出原井管柱情况来看，上部理，从起出原井管柱情况来看，上部1500m油管外壁油管外壁锈锈蚀蚀比比较严较严重，下部重，下部1300m管柱内壁管柱内壁结结垢垢较严较严重，重，连连接工具接工具处处油管油管结结垢最垢最严严重，第二个配水重，第二个配水器整个被垢堵死，底部球座被垢堵的很器整个被垢堵死，底部球座被垢堵的很严实严实。酸化后。酸化后进进行正注水行正注水3天，日注天，日注20m3，压压力力10MPa，较较酸化前下降了酸化前下降了11MPa，说说明酸化前地明酸化前地层层堵塞堵塞较严较严重。重。10月月30日至日至11月月1日，日，连续连续正常注气正常注气3天，天，压压力力33.2MPa。由于注氮。由于注氮设备设备坏，坏，11月月2日至日至12月月4日日设备维设备维修，影响施工一个多月。修，影响施工一个多月。24.五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 二、二、现场试现场试注情况注情况2、第二、第二阶阶段段试试注情况注情况第第二二阶阶段段注注气气从从12月月5日日开开始始施施工工，至至12月月29日日邻邻井井F8-10发发生生气气窜窜停停止止注注气气施施工工。开开始始注注气气压压力力14MPa，1个个小小时时后后压压力力上上升升至至19MPa，3个个小小时时后后压压力力上上升升至至30MPa，后后来来压压力力在在33.60-33.70之之间间趋趋于于稳稳定定，能能够够连连续续注注入入，为为了了稳稳定定压压力力，我我们们采采取取了了低低排排量量施施工工，控控制制排排量量650m3/h，每每天天的的注注入入量量在在15000-16000m3左左右右，压压力力基基本本在在33.6-33.75之之间间波波动动，连续连续注气注气19天，累天，累积积注气量注气量374386m3，折合地下，折合地下约约：1984 m3。25.五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 三、下步工作打算三、下步工作打算1、继续继续开展注氮气开展注氮气现场试验现场试验从从F9-11井的井的试试注情况看，注情况看，该块该块地地层层的注气的注气压压力大力大约约在在33MPa左右，地面左右，地面设备设备基基本能本能够满够满足注入的要求。在足注入的要求。在总结总结F9-11F9-11井前期井前期试试注注经验经验的基的基础础上，上，经过经过与采油院、与采油院、地地质质院等科研院所院等科研院所结结合，加快了注氮气先合，加快了注氮气先导试验导试验的的进进程。下步准程。下步准备备在在F10-3F10-3井井组组的的4 4口注水井上同口注水井上同时时注氮气。并且注气前注氮气。并且注气前对对井筒井筒进进行行处处理，以降低注气理，以降低注气压压力，保力，保证证可以可以连续连续注气。注气。目前，四口水井的井筒目前，四口水井的井筒处处理已理已经经完成，注气前正常注水。地面工程完成，注气前正常注水。地面工程设计设计已已经经下下发发，地面工程已准地面工程已准备备开工。开工。26.五、氮气五、氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 三、下步工作打算三、下步工作打算2、优优化施工参数，完善安全化施工参数，完善安全预预案案本次本次试验试验采用气水交替注入的方式，延采用气水交替注入的方式，延缓缓气气窜窜的速度。同的速度。同时时加加强强周周围围生生产产井的井的监监控，随控，随时时跟踪异常跟踪异常变变化。具体做到如下要求：化。具体做到如下要求：、注气前、注气前应对应对注气井注气井对应对应的生的生产产井的情况井的情况进进行行彻彻底底调查调查，井口必，井口必须须有三有三证证，井口，井口闸门闸门必必须须灵活好用，灵活好用，对对于使用年限于使用年限长长、不合格的井口、不合格的井口进进行更行更换换。、由于、由于该块该块天然裂天然裂缝缝和人工裂和人工裂缝缝的存在，注气一段的存在，注气一段时间时间后，可能会出后，可能会出现现气气窜窜，个，个别对应别对应油井出油井出现压现压力升高，一旦力升高，一旦发发生气生气窜窜，注气井要立即停止注气施工，生，注气井要立即停止注气施工，生产产油井要立即停井，油井要立即停井，接硬管接硬管线带线带减减喷喷器器进进行外排放行外排放喷喷，严严禁禁进进流程管流程管线线。、注气期、注气期间间必必须对须对周周围围生生产产井井进进行密切跟踪，注气行密切跟踪，注气5天后每天天后每天应对对应应对对应生生产产井井进进行取油行取油样样、气、气样样化化验验，分析气，分析气样样成分是否有成分是否有变变化，化，2天天测测一次油套一次油套压压。、整个注气、整个注气过过程中采油程中采油矿矿要派要派专专人人负责负责，做好每天的跟踪和取，做好每天的跟踪和取样检测样检测，跟踪，跟踪检测过检测过程注程注意高意高压压可能造成的可能造成的伤伤害，及害，及时汇报时汇报出出现现的特殊情况。的特殊情况。、注气、注气过过程中，根据程中，根据实际实际注入情况注入情况对对注入方式和注入量注入方式和注入量进进行行调调整和整和优优化。化。27.一、一、氮气基本性氮气基本性质质 二、二、氮气氮气驱驱驱驱替替类类型和机理型和机理 三、三、氮气氮气驱现场应驱现场应用的用的优势优势和影响因素和影响因素 五、五、氮气氮气驱驱在樊在樊29块块的前期的前期试试注注总结总结 四、四、氮气氮气驱驱在国内外的在国内外的应应用用 六、六、认识认识 目目 录录28.六、六、认识认识（1 1）氮气是非腐）氮气是非腐蚀蚀性的惰性气体，气源广，可以就地取材，不需要管道性的惰性气体，气源广，可以就地取材，不需要管道输输送，送，现现有的制有的制氮、分离、注入技氮、分离、注入技术术和和设备设备能能够够完全完全满满足需要，相足需要，相对对于注于注COCO2 2、烃类烃类气体、干气等，成本气体、干气等，成本较较低。低。对对于低渗透于低渗透储层储层、正韵律、正韵律储层储层可以大大提高采收率，比注水效果好得多，能解决注可以大大提高采收率，比注水效果好得多，能解决注水困水困难难或水敏性油藏的很多或水敏性油藏的很多问题问题。（2）注气前要）注气前要对对注气井的情况注气井的情况进进行仔行仔细认细认真的分析，包括井身真的分析，包括井身结结构、井下工具、注水情构、井下工具、注水情况、作况、作业业井史等。尽量不井史等。尽量不动动管柱直接注气，但也要避免未采取前期管柱直接注气，但也要避免未采取前期处处理措施而理措施而导导致注气致注气压压力力过过高，无法注入的高，无法注入的问题问题。（3）对对于低渗油田，注气于低渗油田，注气压压力高，注入能力低；力高，注入能力低；天然裂天然裂缝发缝发育和育和压压裂投裂投产产的油藏，如何的油藏，如何注气、防止气注气、防止气窜窜是一个急需解决的是一个急需解决的问题问题。（4）连续连续注入氮气可以保注入氮气可以保证证油油层层中氮气中氮气驱驱替替连续连续推推进进，但氮气消耗量，但氮气消耗量过过大，成本高，同大，成本高，同时时易易发发生气生气窜窜。通常采取水气交替注入的方式，。通常采取水气交替注入的方式，调节调节水和气的比例水和气的比例对对于达到最好的于达到最好的驱驱替效替效率是非常重要的。水气注入比要率是非常重要的。水气注入比要结结合注入井和受效井的合注入井和受效井的实际实际情况情况进进行行优优化，化，这样这样才能取得才能取得最好的宏最好的宏观驱观驱替效率和微替效率和微观驱观驱替效率，取得最高的原油采收率。替效率，取得最高的原油采收率。29.30.感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！