注天然气段塞后的减氧空气驱研究

注天然气段塞后的减氧空气驱研究

侯春红

中原油田分公司勘探开发研究院 河南省濮阳市457000

摘要：气驱的开发方式很多，有天然气驱、二氧化碳驱、减氧空气驱等。但是考虑各种因素的问题，有的油藏并不适合上述的气驱开发方式，因此本项目进行注天然气段塞后的减氧空气驱技术研究，并对注气参数进行优化。以拐子湖巴音戈壁组油藏为研究对象，通过实验研究将为巴音戈壁组油藏高效开发起到重要的推动和促进作用。

关键词 ： 气驱  油藏  开发方式  注天然气段塞后的减氧空气驱  实验研究

巴音戈壁组油藏低孔低渗，孔隙度11.7%，渗透率1.8mD，储层平面变化大。由于油藏水源气源受限，且采用衰竭式开采方式，产能低，开发难度大。

受特殊地理位置的影响，气源问题难以解决，天然气气源条件不足。因此采用注入天然气后的减氧空气驱技术，此技术弥补了不能开展天然气驱规模运用的缺陷，并且能大幅度提高油藏采收率。首先巴音戈壁组油藏流体性质复杂，注天然气相态特征不明，因而进行PVT实验，深化对储层物性与流体高压物性认识，并且明确气驱的微观驱油机理。再通过高温高压长岩心驱替实验及数值模拟相结合，优选出合适的注气方式。

1地层流体物性特征研究

主要由高压PVT容器、无级调速泵、天然气相态分析仪、高压落球式粘度计、DMA38型振荡式密度计、配样器、气体增压泵、气量计、、电子天平等设备组成。

实验表明：巴音戈壁组巴二段为轻质油藏，单次脱气气油比150.45 m3/m3，地层原油体积系数1.4353，地层原油密度0.6843 g/cm3，脱气油密度0.8171 g/cm3，在原始地层条件下收缩率为30.432%；饱和压力22.16MPa远低于原始地层压力48.21MPa 。

通过油气样品色谱分析及井流物组成计算，得到了地层原油流体组成，井流物中C1含量为39.503％，中间烃(C2-C6)含量为22.499%，C7+含量为37.998%，属于典型的轻质油藏的组成范围。

在地层温度118.9℃和地层压力48.211MPa条件下，地层流体单次脱气气油比为150.45m3/m3，地层流体体积系数为1.4353，其性质为地层原油的性质。

2 注气膨胀试验研究

（1） 注天然气量增加，饱和压力、气油比、体积系数和膨胀系数都增大。

在地层压力范围内，随着注入天然气量增加，原油饱和压力与气油比不升，且上升速率稳定，分别是每注入1mol%天然气上升4.5MPa和34.4m3/m3。随着注入天然气量增加，原油溶解气体能力增强，体积系数和膨胀系数都增大，分别是每注入1mol%天然气上升0.009和0.006。

（2）注天然气气量增加，原油粘度与密度减小。

在地层温度下，高于饱和压力，随压力升高，地层油弹性压缩，油的密度增大，油层间摩擦阻力也增大，原油粘度升高；随着注入天然气量增加，气体在原油中溶解，原油密度和粘度呈下降趋势，远低于因压力上升引起的密度与粘度升高而带来负面的影响，且下降速率稳定，分别是每注入1mol%天然气下降0.0177g/cm3和0.0022mp•s。

3 长岩心驱替实验

（1）实验设备

烘箱、驱替泵、长岩心夹持器、配样器、中间容器、Rusk气量计、真空泵、回压阀、加热带、降温设备、计时器等。

（2）实验结论

前置天然气段塞越大，提高采收率幅度越大，开发效果越好，且注入0.5PV天然气段塞驱提高采收率效果几乎达到了天然气连续驱。

由图可以看出，注入0.05PV天然气段塞后的减氧空气驱采收率高于纯减氧空气驱采收率6.7%，且空气突破前，氧气与原油充分接触氧化增油效果明显。

图1 注入烃体积倍数与采出程度关系

由图可以看出，注入0.1PV天然气段塞后的减氧空气驱驱采收率高于纯减氧空气驱采收率15.1%。

图2 注入烃体积倍数与采出程度关系

由图可以看出，注入0.3PV天然气段塞后减氧空气驱最终采收率达到70.1%，较纯减氧空气驱采收率提高18.1%。

图3 注入烃体积倍数与采出程度关系

由图可以看出，注入0.5PV天然气段塞后减氧空气驱采收率达到了72.57%，较减氧空气驱采收率提高20.6%。

图4 注入烃体积倍数与采出程度关系

本实验项目模拟原始地层条件，恒温120℃，恒压36MPa，随着注入气体体积不断增大，原油溶解天热气和减氧空气的能力随着注入量的增加而增强，原油体积膨胀，地层原油轻质化，粘度不断降低，密度不断降低，提高原油的流动性，降低残余油饱和度，提高原油采收率。且整体上，注天热气后的减氧空气驱较纯减氧空气驱效果更好，采出程度更高。

4主要结论

（1）天然气微观驱油机理为膨胀原油体积，降低原油粘度、密度，萃取轻质油。

（2）通过实验与数值模拟相结合，天然气注气段塞尺寸为0.3PV时更适合巴音戈壁组油藏开发。

（3）注天然气段塞后的减氧空气驱技术经过综合分析适合巴音戈壁组油藏开发。

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