２０１３年２月 石油勘探与开发
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＥＸＰＬ０Ｒ Ｔ１０Ｎ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ ＶＯ１．４０ ＮＯ．１ ９７
文章编号：１０００—０７４７（２０１３）０１．００９７．０６
水平井、氮气及降黏剂辅助蒸汽吞吐技术
以准噶尔盆地春风油田浅薄层超稠油为例
王学忠，王金铸，乔明全
（中国石化胜利油田分公司新春采油厂）
基金项目：国家科技重大专项（２０１１ＺＸ０５００２．００２）；胜利油田科技项目“浅层超稠油油藏ＨＤＮＳ开发技术研究’’（ＹＫＹｌｌ０７）
摘要：针对准噶尔盆地春风油田埋藏浅（４００￣５７０ｍ）、地层温度低（２２￣２８℃）、储集层薄（２～６ｍ，平均３．５ｍ）、 地下原油黏度高（５０ ０００￣９０ ０００ ｍＰａ・Ｓ）但热敏性好、适合热采的特点，提出了综合水平井、降黏剂、氮气、蒸
汽的复合开发稠油方式（ＨＤＮＳ），并在排６０１砂体北部实施了ＨＤＮＳ开发先导试验。结果表明：油套环空注氮气，
可起到隔热作用；利用氮气膨胀性高的特点，补充地层能量；地层内氮气向上超覆，对地层有保温作用。ＨＤＮＳ各 要素的综合作用显著提高了蒸汽波及体积、驱油效率和原油流动能力，降低了原油黏度。春风油田应用ＨＤＮＳ技术
已经建成产能４０ｘ１０ ｔ，采油速度３ ０％，实现了低品位浅薄层超稠油的高速高效开发。图２表６参１９
关键词：浅薄层；超稠油；强化热采；水平井；蒸汽吞吐；氮气；油溶性降黏剂
中图分类号：ＴＥ３５７．４ 文献标识码：Ａ
Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｒｅｄｕｃｅｒ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｔｅａｍ ｈｕｆｆ ａｎｄ ｐｕｆｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：
Ｔａｋｉｎｇ ｓｕｐｅｒ ｈｅａｖｙ ｏｉｌ ｉｎ ｓｈａｌｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｉｎ ｂｅｄｓ，Ｃｈｕｎｆｅｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ，Ｊｕｎｇｇａｒ Ｂａｓｉｎ，
ＮＷ Ｃｈｉｎａ，ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ
第１９卷第２期 ２０１２年３月 油气地质 采收率 Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｏ１．１９．Ｎｏ．２ Ｍａｒ ２Ｏ１２
氮气及降粘剂辅助水平井热采
开发浅薄层超稠油油藏
孙建芳
（１．中国地质大学（北京）能源学院，北京１０００８３；２．中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营２５７０１５）
摘要：准噶尔盆地西缘春风油田的超稠油油藏具有埋藏浅、粘度高、厚度薄的特点，常规直井注蒸汽开发效果差。 根据油藏开发难点，提出了氮气及降粘剂辅助水平井热采（ＨＤＮＳ）强化开发技术，揭示了各要素的作用机理，即水 平井降低注汽压力、增强吸汽能力、减少热损失；降粘剂有效降低井筒周围的原油粘度，提高注汽质量；氮气提高浅 层油藏能量，具有助排、隔热作用，提高开发效果；蒸汽具有加热降粘和蒸馏作用。在春风油田排６０１超稠油油藏 投产水平井５４口，通过运用ＨＤＮＳ强化采油技术，第１ ａ平均单井产油能力为８．２ ｔ／ｄ，累积油汽比为０．４８ ｔ，平均 单井峰值产油量为３２ ｔ／ｄ，实现了浅薄层超稠油的高效开发。 关键词：超稠油油藏水平井降粘剂氮气春风油田准噶尔盆地 中图分类号：ＴＥ３４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９６０３（２０１２）０２－００４７－０３
准噶尔盆地西缘春风油田油气勘探始于２０世 纪５０年代初，经过钻探，在红车断裂带的上盘白垩
系底部发现了丰富的稠油资源。２００１年，中国石化 进入西部新区进行勘探，在白垩系吐谷鲁群组见到 了很好的油气显示。由于油稠，常规试油未见工业
油流，通过直井排６０１井进行了热力试采，具有一定
的初期产能，峰值产油量为１２．５ ｔ／ｄ，由于油层厚度 薄、热损失大、产量递减快，累积产油量为３０８ ｔ，累 积油汽比为０．５６ ｔ／ｔ，直井常规热采效果差。为实
现春风油田稠油高效开发，开展了浅薄层超稠油开 发关键技术研究。 砂岩为主。单井平均砂层厚度为７．０ ＩＴＩ，一般为２．７～
２００２年６月 油气地质与采收率 ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ ＧＥＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＲＥＣＯＶＥＲＹ ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ 第９卷 第３期 注氮气控制稠油油藏底水水锥技术 杨元亮 沈国华 宋文芳 郭卫忠 李 军 １）胜利油田有限公司滨南采油厂；２）胜利油田有限公司胜利采油厂 摘要：针对单家寺稠油油藏主力油层水淹严重，热采油汽比接近蒸汽吞吐经济极限的现状，对注氮气控制底水锥进 及热氮混注提高热采采收率技术进行了有益探索。矿场试验结果表明，该技术有效地抑制底水锥进和蒸汽超覆， 改善了吞吐井生产效果，成为“十五”期间巨厚块状底水稠油油藏多周期吞吐后控制底水锥进、提高热采采收率的 有效手段之一。 关键词：稠油油藏；活跃边底水；注氮气；控制水锥；提高采收率 中图分类号：ＴＥ３５７．７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—９６０３（２００２）０３—００８３—０２ 引言 单家寺油田是胜利油区第一个采用注蒸汽热采 开发的稠油油田，是比较罕见的、具有多套油水系统 的高孑Ｌ隙度、高渗透率、中一高饱和度的构造一地层 边底水特稠油油藏。其构造相对平缓，油层厚度大， 主力砂体为沙三段４砂组（Ｅｓ：）一般３０—６０ｍ。油 层埋藏１０００—１３００ｍ；油藏物性好，但油层胶结疏 松，容易出砂。油品性质属特稠油，粘温关系敏感； 原始气油比低，饱和压力低，地饱压差大 』。 自１９８４年进行蒸汽吞吐热力开采以来，到“八 五”末期已投入注汽开采井４００余口，建成年注汽 １６０×１０ ｔ，峰值年产油１００×１０ ｔ的生产规模。由 于该油藏底水能量充足，加之热力开采为大幅度降 压开采的特点，使得底水在不到１０年的时间内上升 了近４０ｍ，淹没了油层的一半以上（射孑Ｌ段几乎全部 淹没），导致综合含水高达９２．７％，而采出程度仅 １０％，产油量由１００×１０ ｔ下降到３３×１０ ｔ左右，热 采油汽比一度下降到０．２７（１９９５年），接近稠油蒸 汽吞吐经济开发极限（０．２５），严重影响了单家寺油 田乃至整个胜利油区的稳产。对于底水稠油的注氮 气控制底水锥进及热氮混注提高热采采收率，国内 外则基本上没有开展工作。提高采收率的潜力还 有，但难度很大：主要的困难是水淹段与剩余油富集 段在纵向上是一个连通体，水淹段对富集段的热干 扰很大，目前还无有效的工艺技术开采这类油 藏 。“九五”期间开展了注氮气控制水锥提高热 采采收率试验。 注氮气提高采收率原理 注氮气控制水锥，提高采收率的原理主要有四 个方面。第一，氮气的封堵作用。向多孔介质中注 入氮气，氮气在多孑Ｌ介质中发泡，产生贾敏效应，堵 塞大孑Ｌ道，控制水锥，调整产液剖面。第二，氮气的 非混相驱替作用。由于单家寺稠油油藏埋深较浅， 注入设备排量低，达不到混相驱替 。注入氮气能 降低水相相对渗透率，降低界面张力。第三，氮气的 重力分异驱替作用。在向油层注入氮气后，由于重 力分异，注入的氮气就会进入微构造高部位形成次 生小气顶，驱替顶部原油向下移动。第四，氮气能保 持地层压力，有利于减缓底水锥进。氮气不溶于水， 较少溶于油，且具有良好的膨胀性，可节省注气量， 驱油时弹性能量大。 ２数值模拟研究 ２．１试验区的选择 试验区选在油层水淹状况具有代表性的单２块 单２—３８—１６井组。该试验区共有４口井，即单２ —３８—１６、单２—３９—１５、单２—４０一Ｘｌ４和单２—４０ —１６。试验层位Ｅｓ；，含油面积０．０４ｋｍ ，石油地质 储量２７×１０ ｔ，累积采油５．８４９３×１０ ｔ，采出程度 收稿日期２００２－０２—１９；改回１１期２００２—０５—０８。 作者简介：杨元亮，男，工程师，１９９０年毕业于石油大学（东营）石油地质专业，１９９８年获石油大学（北京）矿产普查与勘探学科工学硕士学 位，现从事油气田开发工作。联系电话：（０５４３）３４６２３９７，通汛地址：（２５６６０６）ｌ』Ｊ尔省滨州市滨南采油厂。
６ Ａ Ｎ细ＣＥＳ石ＩＮ Ｆ油ＩＮＥ Ｐ化ＥＴＲ工ＯＣＨ进ＥＭＩＣ展ＡＬＳ 第１３卷第６期 ＡＤＶＡ
气体辅助蒸汽吞吐研究进展
王 洋，蒋 平，张建强，汤明光
（中国石油大学（华东）石油工程学院，青岛２６６５８０）
［摘要］ 针对稠油油藏蒸汽吞吐开采中存在的加热半径小、汽窜、底水锥进等问题，介绍了 国内外利用气体辅助蒸汽吞吐改善开发效果的研究进展及现场应用实例，主要包括Ｎ：辅助蒸汽 吞吐、二氧化碳辅助蒸汽吞吐、泡沫辅助蒸汽吞吐等。综述了各种方法的研究现状、作用机理及现 场应用情况，并指出了各种方法的适用性。 ［关键词］稠油蒸汽吞吐氮气二氧化碳泡沫
世界范围内稠油资源储量丰富，主要分布在 加拿大、委内瑞拉、美国、俄罗斯、中国等…。针
对丰富的稠油资源，形成了以稠油热采为主要手 段的开发方式。稠油热采的方法主要包括蒸汽吞
吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油、火烧油层等技术，
具体到我国，蒸汽吞吐是目前最主要的稠油开发 方式，全国约有８０％的稠油产量是靠蒸汽吞吐工
艺获得 。
然而在蒸汽吞吐的生产过程中，存在着很多 问题。一方面由于蒸汽注入量和蒸汽的携热能力
有限，导致油藏的加热半径有限；另一方面由于蒸 汽与原油黏度的差异以及油藏非均质性的影响导
致蒸汽指进和蒸汽超覆，从而降低了注蒸汽开采 的波及系数；此外，对有底水的稠油油藏，一旦发
生底水锥进，含水率会急剧上升。为解决上述问 题，国内外很多专家研究了气体辅助蒸汽吞吐的
可行性，其中以对Ｎ：和ＣＯ 的研究最多。研究
表明，Ｎ：可提高蒸汽的热利用率，扩大油藏的加 热半径；ＣＯ 溶于原油中，可进一步降低原油的黏
度提高原油的流动性；泡沫可以起到封堵汽窜调 整吸气剖面的作用，针对底水油藏，泡沫还可以起
到压水锥的作用。
１氮气辅助蒸汽吞吐 随着蒸汽吞吐的进行，由于蒸汽的加热半径
有限，所以当稠油油藏进入到蒸汽吞吐开发中后 期时，蒸汽携带的热量不能有效地加热距井简较
