趙紅杰（中油遼河油田公司，遼寧 盤錦 124010）

注蒸汽吞吐開采是超稠油開采的主要方式，公司所管轄的曙一區(qū)已經(jīng)生產(chǎn)多年，隨著生產(chǎn)時間和生產(chǎn)輪次的增加，注蒸汽過程中井筒熱損失較大、地層壓力低、橫向或縱向動用不均、周期遞減大、采收率低等矛盾不斷突出，影響著公司的產(chǎn)量。而氮氣輔助熱采措施在多年的應(yīng)用中能夠解決這些問題，但是為了更好的發(fā)揮該項措施的優(yōu)勢，改論文圍繞著界定氮氣輔助熱采的實施范圍、施工參數(shù)和施工工藝等展開研究與試驗，并取得一系列成果。

1 技術(shù)原理

由氮氣的性質(zhì)可知，注氮氣有四方面的作用，一、降低井筒熱損失。井筒熱損失即在蒸汽注入過程中，蒸汽在井筒中沿徑向經(jīng)隔熱管、油套環(huán)空、套管、水泥環(huán)和地層流向井筒周圍地帶的熱流量。注入氮氣后，由于氮氣導(dǎo)熱系數(shù)較小，能夠明顯降低井筒總傳熱系數(shù)，提高熱效率；二、調(diào)整吸汽剖面。在注蒸汽過程中注入氮氣，當(dāng)?shù)獨膺M(jìn)入井底后，它夾雜油井“口袋”處蒸汽進(jìn)入油層深部，對油井遠(yuǎn)處油層加熱處理，調(diào)整油井吸汽剖面，從而增加蒸汽的波及面積，提高蒸汽的有效利用率。另外，注蒸汽過程中，加入氮氣和耐高溫化學(xué)泡沫劑，由于賈敏效應(yīng)，能夠起到調(diào)剖作用；三、補(bǔ)充地層能量。氮氣為非凝結(jié)性氣體，在注蒸汽同時注入氮氣，增加了蒸汽波及面，擴(kuò)大油層的加熱帶，同時，油氮氣的界面張力比油水之間的界面張力降低了近70%，有利于提高驅(qū)油效率；四、強(qiáng)化助排效果。氮氣在高壓條件下注入油層能夠存儲能量，當(dāng)蒸汽凝結(jié)為水時，氮氣仍是氣體狀態(tài)，轉(zhuǎn)抽后，地層能量逐漸降低，氮氣體積迅速膨脹，產(chǎn)生較大的附加力，加速驅(qū)動地層中的原油和冷凝水起到強(qiáng)化助排的作用，也能延長周期生產(chǎn)時間，提高回采水效率。

2 技術(shù)總結(jié)

2.1 技術(shù)界定

首先，適用油層密封性較好的油井，氮氣輔助熱采的主要作用機(jī)理是補(bǔ)充地層能量提高驅(qū)油助排的機(jī)理，如果氮氣在注入過程中泄露，那么補(bǔ)充地層能量的作用就大大減弱了。選井上首先選取沒有汽竄歷史的油井；其次選擇和實施井有汽竄的井同注同采。前兩條不能滿足時就選取同層位周邊沒有周期中后期生產(chǎn)油井。

對于直井，要求要有一定的油層厚度，經(jīng)統(tǒng)計油層厚度越大，氮氣輔助熱采的作用效果就越明顯，對于水平井，水平井越長密封性相對越好，經(jīng)統(tǒng)計，也滿足這個規(guī)律。

水平井和直井相比，水平井的密封性要好于直井，實施氮氣輔助熱采后的效果也明顯好于直井。

其次，輪次越高效果越明顯，常規(guī)注汽生產(chǎn)時間越長，地層能量越低，油層動用不均等矛盾越突出，這時，應(yīng)用氮氣輔助熱采效果就明顯。

再者，虧空越大效果越好，因為油井生產(chǎn)時間長，虧空越大，油層能量低的矛盾越突出，注氮氣能夠補(bǔ)充地層能量改善效果；另外，虧空大時，地層更容易存儲氮氣，轉(zhuǎn)抽時反彈能量，助排效果明顯。

3 技術(shù)優(yōu)化

一、施工工藝優(yōu)化，之前主要采用的是先后注入和藥劑段塞注入的工藝，先后注入是指表活劑、氮氣和蒸汽先后分別全部注入，這種注入方式簡單易操作，但不能夠充分發(fā)揮氮氣輔助熱采隔熱、調(diào)剖的作用；藥劑段塞注入是指把氮氣和藥劑分段注入，然后注入全部蒸汽，這種方式雖然把藥劑和氮氣充分混合，但還是不能充分發(fā)揮氮氣隔熱、調(diào)剖的作用。為此，之后主要采用氮氣和蒸汽混注的方式，這樣既能發(fā)揮大氣隔熱的作用，也能在注蒸汽過程中，起到調(diào)剖作用；二、施工參數(shù)優(yōu)化，氮氣輔助熱采主要是在蒸汽和氮氣的共同作用，二者的配比情況直接影響著氮氣輔助熱采作用的發(fā)揮。經(jīng)總結(jié)優(yōu)選蒸汽與氮氣物質(zhì)量比在35——50之間時效果最好。

4 優(yōu)化成果

優(yōu)化后，累計實施27井次，可對比22井次，有效21井次，有效率95%，累計增油2.3萬噸，平均單井增油1075噸，和優(yōu)化之前對比，有效率提高24%，平均增油提高637t，投入產(chǎn)出比從1:4.8提高到1:7.4。效果明顯。

5 結(jié)語

氮氣輔助熱采在稠油吞吐中的效果明顯，優(yōu)化研究成果進(jìn)一步提高了氮氣輔助熱采效果，創(chuàng)新研究為以后的生產(chǎn)也指明了方向，對提高超稠油采收率有一定的指導(dǎo)意義。

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