断块油藏人工气顶驱提高采收率机理研究.docx

          断块油藏人工气顶驱提高采收率机理研究                    1. 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院 山东东营 2570002. 中国石化胜利油田分公司石油开发中心有限公司 山东东营 257000摘要：利用物模、数模对人工气顶驱提高采收率机理进行了研究，通过研究认为人工气顶形成的机制是油气分异置换和气水同步助聚，提高采收率的机理是升压扩容强驱和双向协同增效关键词：断块油藏 人工气顶驱 机理断块油藏特高含水阶段剩余油主要富集在构造高部位和主力层顶部，但规模越来越小，高部位新井效果越来越差针对该类油藏提出了人工气顶驱技术，利用高部位老井注气，发挥油气分异置换作用高效动用构造高部位“阁楼油”，发挥气体重力超覆作用有效驱替储层顶部剩余油，实现断块油藏高含水期提高采收率的目的但是对人工气顶形成机制及机理缺乏研究笔者通过物理模拟试验和数值模拟研究解释了人工气顶形成机制及人工气顶驱提高采收率机理1 理论分析研究通过理论受力分析，气泡运移的动力=浮力-重力-阻力气泡运移的临界体积的大小与地层倾角（α）、油水密度差（ρ）、孔隙尺寸及结构（r）、油水界面性质（）有关通过图版可知渗透率越大，倾角越大，需要的临界体积越小，越容易发生向上运移，渗透率200mD，对应的临界体积1.47mL。

图1 受力分析图气泡运移临界体积公式：图2 气泡运移临界体积与渗透率关系图版（倾角90°）2 物模试验研究设计了高温高压可视窗长填砂管模型，实验条件（高温高压）长度80cm，直径10cm，倾角10°，渗透率2000md，压力16MPa，温度90℃水驱含水90%后腰部注气（段塞）通过视窗观察到静置15天后，顶部视窗显示砂子颜色变浅，表明高部位被气体占据测点监测表明气体整体向上运移，腰部剩余油再富集，发生油气分异置换流体图3 顶部视窗观察顶部气液分异现象图4 静置0.1h与静置36h评价通过下图可以看成，无辅助注水时在注气阶段注气点之下检测到大量气体，存在窜流，阁楼油置换效率低（15.4%）气水同步时注入注气阶段气相向上运移，随闷井时间增加，油气分异置换明显（43.1%）图5 无辅助注水与气水同步注入评价3 数值模拟研究通过建立典型断块模型，模拟不同注气方式下压力分布情况，气顶建造形成阶段，气水同步注入，有效提高腰部压力水平，抑制注入气向采油井低压区窜进，促进气顶形成图6 典型断块模型不同注气方式压力剖面图7 水驱与气水同驱含气饱和度分布图通过数值模拟建立模型研究气顶驱提高采收率机理模型参数为地层倾角15º，含油宽度400m，水驱到高部位油井含水50%，腰部油井含水90%，高部位油井转注气。

通过数模研究发现在人工气顶、边水共同作用，剩余油腰部重新富集、采出，采收率从水驱的44.7%提高到61.4%，提高16.9%，能大幅度提高采收率图8 气液、油水界面运移变化图9 双驱与水驱采出程度对比图4 结论人工气顶形成的机制是油气分异置换作用能有效动用阁楼油，气水同步能促进气顶形成，并抑制气窜，双向驱动协同增效能调控气液及油水界面，有效提高油藏采收率参考文献1 王国民，高江取，刘孔章，等 ．复杂断块油藏氮气驱提高采收率技术研究．特种油气藏，2004；11(3)：1-32 熊 钰，孙良田，孙 雷，等．倾斜多层油藏注 N2非混相驱合理注气速度研究．西南石油学院学报，2002；24(5)：34-36 3 白凤翰，申友青，孟庆春，等．雁翎油田注氮气提高采收率现场试验．石油学报，1998；19(4)：61-68 4 梁淑贤，周 炜 ，张建东 ．顶部注气稳定重力驱技术有效应用探讨．西南石油大学学报：自然科学版，2014；4(1)：1-4  -全文完-。