氮气压水锥控水增油技术工艺.pptVIP

* 氮气（泡沫）压锥增产技术 中海油田服务股份有限公司 中海石油有限公司采油工艺培训交流会 （2004年9月） 二、注氮气（泡沫）压锥原理 三、氮气泡沫压水锥技术的应用 一、水/气锥产生机理及危害 内 容 油井底水锥进示意图 油井底水锥进机理示意图 1、水/气锥的形成 1）有强气顶或强边底水油藏，油气或油水界面无致密隔层； 2）油层降压开采或注采比失衡 （欠注或压力补充不足），导致油层压力亏空，尤以近井带严重（压降漏斗）。 3）在井筒附近形成较大的垂向油气或油水压力差； 4）垂向压差作用下，气顶、底水垂向向井筒伞状锥进，形成气锥/水锥。 1、水/气锥的形成（续） 油井气锥示意图 历年水锥加剧动态 1）一旦锥尖突破到井筒，油井产水量、产气量迅速上升。 2、水锥、气锥的危害 2、水锥、气锥的危害（续） 2）垂向压差是气锥、水锥的决定因素： 对于有气顶、油气合采的井（如JZ9－3），需要合理控制生产压差和产气量，否则，一旦气顶弹性能量大量衰竭，下层的油将采出困难，原油采收率低； 对于强底、边水油藏，初期配产有一个最佳值和极限值，生产不能超过极限值，否则稳产期短，损失大量可采储量。 例子：华北任丘油田，大底水裂缝性油气藏。78年开发，初期为了要产量，几乎每口井都是千吨井，峰值年产量达1500万吨，致使底水快速锥进，目前含水95％以上，平均单井日产油5吨左右，采收率33％。如果适当控制产量，减缓水锥，采收率可达40％以上。（政治因素） 原始OWC 目前OWC OWC上升20米 A17井RPM生产测井 油层顶 剩余油层9米 目前OWC 原始OWC A15井RPM生产测井 油层顶 OWC上升21.8米 剩余油层3米 3、W11－4油田水锥情况 油田属于强底水驱动，降压开采，油水界面逐年上升； A14井压降2MPa； A14井模拟拟合的水锥形态（X、Y剖面）。 1.钻后底水油藏储量比例大（6700万方，占总储量的40％）油柱高度低。平均底水油藏油柱高度北区、南区小于10m；西区15m左右。 2、构造平缓，边水推进快，易形成次生底水油藏，边水推进速度北、南、西区分别为2.6m/d、3.2m/d和5.7m/d。稠油，油水流度差异大。 生产过程中极易形成（次生）底水水锥 4、QHD32-6的水锥情况 原始状态 目前状态 D17 D18 D17 D18 目前西区E平台的底水及次生底水的锥进严重，03年底只剩4口低含水井（共24口井），生产形式严峻。 一、水/气锥产生机理及危害 三、氮气泡沫压水锥技术的应用 二、注氮气（泡沫）压锥原理 内 容 在（水锥井）油水界面或（气锥井）油气界面注入氮气＋泡沫剂—关井—开井采油，多周期吞吐。 1、压水/气锥过程 2、压水锥机理 1）向油井较长时间高压、大排量注入105数量级标方的氮气，近井区域快速升压。注入气体不但弥补近井带压力亏空，还形成升压漏斗，促使近井带水锥下移。 2）注入及关井期间，由于重力分异作用，纵向上气体上移， 油、水下移，形成次生气顶及新的气油、油水界面，近井带形成原油富集区域。 2、压水锥机理（续） 3）泡沫剂是亲水的表面活性剂，大部分进入含水高区域。氮气在多孔介质中被泡沫剂捕集，形成气泡， 由于气泡的“贾敏效应”或 “气阻效应”，使泡封堵渗流通道。 4）含油饱和度是影响泡沫形成及阻力大小的关键因素。当油层中含油饱和度(So)低于20％时，也即高含水的水锥带形成泡沫；So小至0％时，泡沫阻力或压力梯度最大。(泡沫粘度在地下可达100mPa.s以上，泡沫阻力因子是水的100倍多） 2、压水锥机理（续） 含油饱和度与阻力因子关系曲线 含油饱和度对泡沫形成的影响 5）泡沫阻力与含油饱和度的关系 岩石中不存在“泡沫相”，由气液两部分组成：气相（液膜中少量液体将气泡分开）；液相（充填了自己的孔隙网络）。 泡沫不改变水的相对渗透率（Krw）和饱和度（Sw）的关系，但是泡沫“锁住”气体的移动，强迫气体聚积，驱出水，降低Krw(Sw)。用方程表示： 2、压水锥机理（续） 6）泡沫对水渗流的影响 当泡沫以一个大系数降低气体相对流度?rg时，Sw必须下降（因此Krw(Sw)下降）以保持气流的流动速度比。假如降低?rg足够大，Sw会降得很低，以致Krw为零。比如，在150md-300md Berea砂岩中，以高达250000的系数降低气体流度，Sw降低到17%时，Krw降低到0.00005。 fw=任意一点，水的流动速度与总流速之比 ?w=水的粘度 ?rg=气体的相对流度 2、压水锥机理（续） 7）在压锥期间，水锥被压低到一定高度，同时，水锥带是泡沫的富集区域，是水渗流的高阻力区域，在合理的生产压差下，气泡稳定在多孔介质中，阻挡底水锥进；另外，