一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法

摘要

本发明涉及一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法，包括三个阶段，第一阶段：向断块油藏构造高部位注气体驱动顶部剩余油，低部位生产井进行生产，但由于气体窜流严重，生产井很快大量产气，产油量极少甚至不再产油；第二阶段：关闭生产井，继续注气增压，增至一定压力时关闭注气井进行静置，油气由于重力分异作用重新运移，气窜通道被填充，并形成一定规模的气顶，然后开井生产，由于气窜通道重新分布，结合气顶的膨胀能，从而得到了较好的增产效果，周期性交替开关注气井和生产井，直至生产井开发效果变差；第三阶段：从注气井同时注入气体和起泡剂溶液，形成泡沫后注入油藏内，泡沫会对气窜通道封堵效果较好，从而改善开发效果。

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法。

背景技术

倾斜断块油藏进入高含水后期，位于构造高部位的“阁楼油”难以经济而有效地开发，此时进行顶部注气方式往往能取得较好的增产效果。采用顶部注气驱开发，在注气过程中，利用油气密度差较大的特性产生重力分异作用，能够将水驱阶段结束后油藏顶部未能波及到的“阁楼油”重新聚集，从而提高油藏波及系数，次生气顶本身具有气体膨胀能，较均匀地推动油气界面向构造下部移动，推动原油进入生产井而被采出。而且顶部注气驱机理还包括注气时使气体溶于原油，从而使原油粘度降低,在驱油过程中能够减小驱替阻力，改善流动条件，提高洗油效率，可进一步提高油藏采收率。顶部注气驱过程中，气体能进入水所不能进入的断块油藏倾角高部位，将处于束缚状态的原油驱替为可流动的原油，气体由于具有良好的可压缩性和膨胀性，在能量释放时具有较好的解堵、助排、驱替和气举等作用。

尽管顶部注气方式在开发“阁楼油”时具有明显的优势，同时也存在不少困难，因为在连续注气过程中，由于油气流度差异大，导致气窜现象严重，生产井产油量急剧下降甚至不再产油。因此，如何对倾斜断块油藏高部位分布的“阁楼油”进行有效开发，是目前的一大难题。

中国专利文件CN106968651A公开了一种氮气与二氧化碳复合吞吐采油方法，包括以下步骤：将注采一体化管柱下放至油井中目标油层处；注采一体化管柱的顶部与地面的注气装置、注稀油装置相连，注气装置包括注氮气装置和注二氧化碳装置；注气装置通过注采一体化管柱向油井内注气；注入氮气、二氧化碳和稀油后进行焖井；待焖井后的井口压力稳定后，通过油嘴控制放喷；待井口压力以及放喷井液量均小于预定值后，通过注采一体化管柱启抽。采用氮气与二氧化碳共同作为一次注入介质，氮气实现顶替井周高部位“阁楼油”功能，二氧化碳实现对地层稠油溶解降粘与膨胀增能功能，利用氮气的气顶增能与二氧化碳地层降粘的双重复合作用，提高了超深层缝洞型稠油油藏的采收率。然而，这种生产方式没有考虑气窜对于后续采油的影响，发生气窜后，生产井气体过早突破，产油量大幅度降低。

发明内容：

针对现阶段倾斜断块油藏高部位分布的“阁楼油”难以有效开发的问题，本发明提供一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法。

发明概述：

本发明的方法通过向断块油藏构造高部位注气体驱动“阁楼油”，首先实行连续注气，低部位生产井进行生产，气窜通道产生后会很快发生严重气窜，生产井产油量极少甚至不再产油。之后关闭生产井，继续注气增压，增至一定压力时关闭注气井进行静置，油气由于重力分异作用重新运移，气窜通道被填充，并形成一定规模的气顶，开井生产后，由于气窜通道重新分布，结合气顶的膨胀能，从而得到了较好的增产效果，当生产井生产效果变差后，交替性打开注气井和生产井，进行周期交替注气生产。最后从注气井注入对应气体泡沫驱替，生产井原油以泡沫油的形式产出，生产压差增大，对气窜通道封堵效果较好，增产效果明显。

名词解释：

“阁楼油”：倾斜断块油藏进入高含水采油阶段，剩余油分布既零散又相对富集，特别是对于微型构造(地质储量小于100万t)，剩余油主要分布在构造起伏的高部位，此类剩余油俗称“阁楼油”。

油藏条件下的体积：油藏条件为高温高压，根据气体状态方程，注入气体体积会发生压缩，油藏条件下的体积指的是发生压缩后的气体体积。

发明详述：

本发明的技术方案如下：

一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法，分三个阶段进行，包括步骤如下：

(1)第一阶段——连续注气：由高部位注气井向倾斜断块油藏以恒定注入速度连续注入气体，低部位生产井以恒定注采比进行生产，当生产气油比达到1000:1时视为发生严重气窜，停止气体注入；

(2)第二阶段——周期交替注气生产：严重气窜后关闭生产井，继续以恒定注入速度注入气体，待油藏增压至原始油藏压力的0.8～1.2倍时停止气体注入；静置后开启生产井生产，当生产气油比大于1000:1，再次关闭生产井，打开注气井注气，待油藏增压至原始油藏压力的0.8～1.2倍时停止气体注入，静置后开启生产井生产；

重复上述过程，交替性打开注气井和生产井进行交替生产；

(3)第三阶段——泡沫驱替：将气体与起泡剂溶液同时注入注气井进行气体泡沫驱替，即完成倾斜断块油藏不同开发阶段的注气体增产。

根据本发明，优选的，步骤(1)中注入气体的速度为2000m³/d；

优选的，恒定注采比为1:1.2。本步骤中随着注气的进行，产油量逐渐降低，产气量逐渐增大，当生产气油比达到1000:1时视为发生严重气窜，停止气体注入。

根据本发明，优选的，步骤(2)中交替生产的周期为3～5周期。本步骤中，注入气体后油藏增压至原始油藏压力的0.8～1.2倍，气体与原油进行重力分异，气窜通道被重新分布的原油封堵，气体上浮形成一定规模的气顶。增压静置结束后开井生产，由于气窜通道重新分布，结合气顶的膨胀能，将原油驱替至低部位从生产井采出。

根据本发明，优选的，步骤(3)中所述的起泡剂为抗高温高压起泡剂，进一步优选HY-2型起泡剂，属于阴离子表面活性剂；

优选的，注入的气体在油藏条件下的体积与注入的起泡剂溶液的体积比为1:1～3:1，进一步优选2：1；

优选的，起泡剂溶液的质量浓度为0.5％，注入起泡剂水溶液的体积为15m³。本步骤中，泡沫注入后封堵气窜通道，增大高部位波及体积，泡沫与原油流度比较小，提高洗油效率，增产效果显著。

本发明的优点在于：

1.本发明所述的不同阶段注气体增产方法能够有效地解决倾斜断块油藏顶部注气驱过程中发生气窜后采油量迅速下降的问题。增压静置过程中，由于油气重力分异作用，注入的气体上浮形成一定规模的气顶，在此过程中将顶部部分“阁楼油”驱出，并且使得气窜通道重新分布，从而使得开井生产时采油量有所提高。

2.本发明在注入气体泡沫过程中，使用抗高温高压泡沫能够对倾斜断块油藏构造高部位气窜通道进行有效封堵，后续注入的泡沫能够增大波及体积，并且由于泡沫流体与原油流度比较小，洗油效率较高，原油以泡沫油形式产出，从而提高了倾斜断块油藏“阁楼油”采出量。

附图说明

图1是本发明倾斜断块油藏顶部注气驱开采“阁楼油”的示意图；图中，1、注水井；2、生产井；3、注气井；4、“阁楼油”；5、倾斜断块油藏。

图2是本发明倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法的流程示意图。

图3是本发明实施例2岩心管模拟实验装置的结构示意图。图中，6、驱动泵，7、模拟盛油装置，8、模拟盛水装置，9、第一连接阀，10、第二连接阀，11、采出盛液装置，12、提供回压装置，13、回压阀，14、岩心管，15、泡沫发生器，16、第三连接阀，17、气体流量器，18、气体发生器，19、起泡剂溶液盛放装置。

图4是本发明实施例2中模拟实验装置对倾斜断块油藏不同生产阶段生产对比图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做进一步的说明，但不限于此，

实施例中，倾斜断块油藏顶部注气驱开采“阁楼油”，如图1所示，在顶部注气驱开发之前，从油藏低部位注水井1以恒定注水速度进行水驱开发，生产井2恒定产液速度进行生产，倾斜断块油藏3进入高含水后期，会在构造高部位形成“阁楼油”4，水驱效果较差，此时采取从顶部注气井5注入气体的方式，动用部分“阁楼油”4，取得较好的增产效果。

实施例1

一种倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产的方法，分三个阶段进行，包括步骤如下：

(1)由高部位注气井3向倾斜断块油藏5连续注入气体，以注入速度1000m³/d恒定注入，低部位生产井2以恒定注采比1:1.2进行生产，生产气油比达到1000:1时发生严重气窜，关闭注气井停止气体注入。

(2)严重气窜后关闭生产井2，开启注气井3继续进行气体注入，待到地层压力增至原始地层压力的1.2倍时关闭注气井3，静置10d进行重力分异，记录增压过程中压力的变化，该过程中气体逐渐上浮形成一定规模的气顶；

增压静置结束后开生产井2，生产过程中控制驱替压差缓慢下降，部分“阁楼油”4流动至生产井2，最终采至地面。当生产井2生产效果变差后，再次关闭生产井2，打开注气井3注气，待藏增压至原始油藏压力的1.2倍时停止气体注入，静置形成气顶，然后打开生产井2生产；本阶段交替性打开注气井3和生产井2，交替3周期；

(3)将气体与起泡剂溶液通过注气井3同时注入构造高部位，起泡剂为HY-2型起泡剂，注入的油藏条件下气体的体积与注入的HY-2型起泡剂水溶液的体积比为2:1，气体泡沫注入后封堵气窜通道，增大高部位波及体积，泡沫与原油流度比较小，提高洗油效率，增产效果显著。

实施例2

本实施例搭建岩心管模拟实验装置模拟本发明对倾斜断块油藏不同开发阶段注气体增产方法，如图3所示，所述的岩心管模拟实验装置包括驱动泵6、模拟盛油装置7、模拟盛水装置8、第一连接阀9、第二连接阀10、采出盛液装置11、提供回压装置12、回压阀13、岩心管14、泡沫发生器15、第三连接阀16、气体流量器17、气体发生器18和起泡剂溶液盛放装置19；

所述的驱动泵6通过第二连接阀10分别与模拟盛油装置7、模拟盛水装置8和起泡剂溶液盛放装置19连接；所述的模拟盛油装置7和模拟盛水装置8分别通过第一连接阀9与岩心管14底端连接；所述的岩心管14中部通过回压阀13分别与采出盛液装置11和提供回压装置12连接；所述的岩心管14顶端与泡沫发生器15连接，所述的泡沫发生器15通过第三连接阀16分别与起泡剂溶液盛放装置19和气体流量器17连接，所述的气体流量器17与气体发生器18连接。

本模拟实验装置岩心管14倾斜设置，模拟倾斜断块油藏，第一连接阀9与岩心管14底端连接模拟注水井1，所述的岩心管14中部通过回压阀13分别与采出盛液装置11和提供回压装置12连接模拟生产井2，岩心管14顶端与泡沫发生器15连接模拟注气井3。

本模拟实验装置在恒定的温度、压力下进行，以模拟油藏环境；

具体步骤为：

(1)利用岩心管14填制一定渗透率的岩心，称取干重，抽真空，饱和水，称取湿重，计算孔隙度，测定岩心水相渗透率；

(2)将岩心管14调整至地层温度60℃和压力3.5MPa，回压设置为3MPa；

(3)以0.5ml/min的速度注入饱和油，直至生产井2不产生水；关闭生产井2并稳定一段时间；

(4)以1ml/min的速度向注水井1注入水，当生产井2含水率达到98％时停止注水，关闭注水井1，记录产液量以及产油量；

(5)以0.5ml/min的速度从注气井3连续注入气体，记录产油量，当发生气窜后产油量极少甚至不产油，关闭注气井3和生产井2；

(6)开启注气井3，以1ml/min的注入速度注入气体增压至4.2MPa，关闭注气井3并静置24h，开启生产井2阀门，使油、气在0.5MPa/min的压降梯度下产出，记录产油量；

(7)当生产井2生产效果变差后，再次关闭生产井2，打开注气井3注气，待藏增压至4.2MPa时停止气体注入，静置形成气顶，然后打开生产井2生产。本阶段交替性打开注气井3和生产井2，交替3周期。；

(8)控制气体注入速度为1ml/min、HY-2型起泡剂注入速度为0.5ml/min，二者同时注入至泡沫发生器15中，进行气体泡沫驱替，生产井2处原油以泡沫油形式产出，记录产油量。

本实施例的实验结果如图4所示，由图4可知，对比各生产阶段的采出程度，倾斜断块油藏水驱开发结束后进行不同阶段注气体具有更高的采收率，周期交替注气生产和气体泡沫驱替生产使总采收率达到了56.3％，取到了较好的增产效果。