文档介绍：稠油油藏注氮气提高采收率技术研究
20世纪70年代美国和加拿大不仅开展了室内实验,而且对不同的油藏进行了注氮气开发。89年我国开始了注氮气开发油田的实验,到90年代中期,由于膜分离制氮技术在中国的发展,为氮气在油田开采上的应用提供了有利条件。注氮气改善蒸汽吞吐效果在新疆、辽河、胜利等油田已有应用,取得了很好的效果。
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一、注氮气开采机理
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(包括作为驱替CO2、富气或其它驱替剂与地层原油混相段塞的后缘注入或者气水交替注入混相驱);
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混相驱或非混相驱适于油层物性较差、原油中含一定溶解气、原油重度在38~51oAPI(~)、油气藏埋藏较深的轻质油藏;循环注气保持地层压力,适于注水效果差、低孔隙、低渗透、原油重度在31~60oAPI范围、埋藏较浅的油藏;而重力驱适合于油层物性好、埋藏较深、闭合高度大的盐丘或背斜油藏。
氮气很难与油藏原油发生一次接触混相,但在足够高的压力下可与许多油藏原油达到蒸发气驱动态混相,即注入的氮气与油藏原油之间经过多次接触和多次抽提,原油中的中间烃组分不断蒸发到气相中,当气相富化到一定程度时便与原油达成混相。
注氮气要求原油的轻烃和中间烃含量高,故一般来说实施的难度比较大且适用范围较窄,但却较之于注CO2和烃类气体具有资源丰富、价格低廉的优点。为了充分利用CO2和烃类气体易混相的特点,同时也为了降低使用CO2和烃类气体的成本,可通过注氮气推动CO2或烃类气体段塞混相驱来提高采收率,其开采机理与CO2和烃类气体混相驱机理相似。如果易混相气体段塞的尺寸选择合理,则用氮气推动混相段塞的驱油效果会比连续注入氮气效果较好,经济效益会更高。
在注氮气驱过程中,由于氮气的粘度远低于油藏原油,产生的流度比会造成前缘气体的粘性指进。为了减少气窜的不利影响,保持驱替前沿混相带的稳定性,改进波及效率,在注入工艺上可采用交替注水注氮气驱替方式。
交替注水注氮气驱替方式主要用于混相驱,也可用于非混相驱。虽然交替注水注氮气混相驱可将注水和注气混相驱的优点有效地结合在一起,但在现场实施中,会出现注入气因重力作用而产生超覆现象,注入的水则会因重力作用而下沉,形成垂向上的粘性指进现象。因此针对不同的油藏,需通过长岩心驱替试验和油藏模拟来研究确定合理的气水比及气水段塞尺寸,以减少重力分异。对交替注水注氮气非混相驱,只要在合理的水氮气比及合理的注入速度下进行,就能采出数量可观的水驱剩余油,但其油量在很大程度上取决于油层岩石的相对渗透率特性。
当原油与驱替流体之间存在有界面,即存在界面张力时候驱替过程称之为非混相驱替。
当油藏注水开发到一定程度时,就会产生油藏高含水、水驱采收率较低、注水困难而残余油饱和度较高等不利情况。这时,可以采用注氮气开采剩余原油。
其主要增产作用机理如下:
,驱替裂缝通道中的残余油
油田经底部注水后改用顶部