1、1 油田注氣開發油田注氣開發2要點 1 低滲透油田注氣開發問題的提出2 油田注氣開發的適用條件3 注氣方式簡介4 干氣非混相驅生產特征及生產階段劃分5 干氣非混相驅開發和注水開發的異同點3（一）（一） 低滲透油田注氣開發低滲透油田注氣開發 問題的提出問題的提出n油田注氣開發歷史悠久。n注氣開發和注水開發同屬二次采油方法，目的在于提高地層壓力，提高產能和采收率。n低滲透油田注水開發中暴露出一系列問題：n注水壓力高，注水量小，補充地層能量困難；n易受污染，滲透率進一步降低；n水質要求高，注水成本高； n產能低，采收率低；n投入大，產出小，經濟效益差等。4（二）（二）油田注氣開發的適用條件油田注氣開

2、發的適用條件52.1 注氣開發的一般適應條件（1）儲層泥質含量過高，注水開發易引起水敏的油藏；（2）儲層束縛水飽和度高，注水效果不好的油田；（3）一般稠油油藏，注氣開發可降低地層原油粘度，以便于開采；（4）非均質性不嚴重，裂縫不發育的均質油藏，不易引起氣竄；（5）薄油層，減小氣竄的可能性。62.2 低滲透油田注氣開發的有利方面n與注水相比，注氣壓力較低，吸氣能力強。n注入氣體不會和地層中的地層水和巖石礦物，尤其是和粘土礦物發生物理的和化學的反應造成儲層傷害。n注入的氣體在地層條件下很容易溶解在原油中，使原油粘度降低，有利于開采。n若在地層條件下能實現混相或者半混相，則能大大減小毛管力的不利影響

3、，有利于提高驅油效率。這一點對孔隙孔道細小的低滲透油田十分有利。n注氣工藝方法較為簡單，沒有注水中水質處理等一系列復雜工藝流程。72.3 低滲透油田注氣開發的不利方面n非均質性會影響注氣效果。氣體粘度很小，流度很大，和原油之間的流度比很大。在氣體驅油的過程中，極容易發生氣體超前，造成氣竄。 低滲透儲層一般非均質性嚴重，并存在裂縫系統，注氣開發會遇到困難。n注氣成本高注氣開發的昂貴成本，和低滲透油田的低產能之間形成一個突出矛盾。因此，需要認真研究，權衡利弊，以決取舍。82.4 注氣方式選擇n注氣方式主要取決于儲層性質和氣源條件。n對于大多數油田，氣源的選擇余地是很有限的。如果油層下部或附近有天然

4、氣田或者CO2氣田，對注氣開發自然是很有利的。n在有了一定氣源條件下，根據儲層性質和氣體成分可以確定適宜的注氣方式。儲層性質主要指儲層構造特征、埋藏深度、地層壓力、地層溫度、原油成分、混相條件等。由此可以確定該儲層是否適宜注氣和以什么方式注氣。9（三）注氣方式簡介n按地層中油氣接觸方式可分為兩大類：混相驅和非混相驅。 n注入氣體種類有：干氣、富氣、二氧化碳氣、氮氣、空氣等。n注入方式上提出了氣水混注。103.1 混相驅消除相界面，降低毛管阻力v低滲透油田，注水開發中存在的突出問題是孔隙孔道細小，油水界面毛管力作用強烈，嚴重影響驅油效率和微觀波及效率。v混相驅是使驅替氣體和原油之間在地層條件下形

5、成一個混相帶，消除驅替劑和被驅替劑之間的相界面，從理論上分析可使孔隙介質中的毛管力降至零，能夠大大提高驅油效率。v但是，混相驅往往受混相壓力和混相溫度的制約，許多油田達不到混相條件的要求。根據注入氣體的成分不同，混相驅又可分為以下幾種： 11 （1）高壓干氣混相驅v高壓干氣混相驅，主要適用于揮發性組份含量較高的油藏。v原油中揮發性組份和注入的甲烷氣形成混相。但是，需要相當高的混相壓力和混相溫度，適宜于深層油藏。v高壓混相氣驅盡管驅替效率較高，注氣成本也比富氣低，但許多油藏滿足不了如此高的混相壓力要求，使用是很有限的。12 （2）富氣混相驅v富氣是指富含乙烷、丙烷和丁烷的氣體。v當注入的富氣與原

6、油接觸時，注入氣中的富組份開始脫出，溶解在原油中，連續注入的富氣和脫出的輕餾分形成一個C2C4的富集氣帶。v如果注入氣體富化程度高，注入量充分的話，在達到混相條件的情況下，地層中的原油就開始與注入氣體混相，在原油和富氣之間形成一個混相段塞。v注入量一般為10%PV20%PV，之后再注干氣或水。v這種方法混相壓力較低，能提高驅油效率。一些油田注氣比注水采收率提高4%20%。v但是，混相段塞的穩定性，尤其是非均質油藏和裂縫性油藏則不易控制。另外，富氣的昂貴價格使開發者望而卻步。13（3）CO2混相驅vCO2混相驅是一種較理想的氣驅方法。vCO2易溶于原油，使原油粘度降低。v混相壓力也較低。v當然它

7、也存在氣驅的共同弱點，即容易發生氣竄。v應考慮CO2對設備的腐蝕。14（4）混相驅開發實例油 田 名 稱 2 0 B -0 7 油 田 S eelig so n 層 （ 美 ） A d en a（ 美 ） P em b in a 油 田 C arb iu m 區 （ 加 ） 古 溪 油 田 （ 加 ） L ev el lan d 區 （ 美 ） 南 S w an H ill 油 田 （ 加 ） 巖 性 砂 巖 礫 巖 砂 巖 石 灰 巖 白 云 巖 孔 隙 度 （ ） 1 9 1 9 .7 11 1 0 .2 8 滲 透 率 （ 1 03 m2） 1 0 0 3 5 礫 巖 7 0 0 砂 巖

8、 2 0 2 .1 4 9 注 氣 方 式 甲 烷 4 4 .5 % 乙 烷 4 丙 丁 烷 5 0 .5 % 丙 烷 天 然 氣 水 混 相 驅 液 化 氣 6 0 甲 烷 4 0 混 相 驅 甲 烷 6 7 氮 氣 3 3 氣 水 混 注 富 化 氣 氣 水 混 注 富 化 氣 氣 水 混 注 注 氣 時 間 1 9 5 7 .3 1 9 6 2 -1 9 6 5 1 9 6 3 -1 9 7 3 1 9 6 8 .7 1 9 7 2 1 9 7 3 -1 9 8 0 氣 驅 采 收 率 （ ） 5 4 4 6 -4 8 6 1 5 4 .5 6 5 水 驅 采 收 率 （ ） 4 0 -

9、4 2 4 2 4 4 .3 4 5 注 氣 效 果 評 價 注 氣 7 個 月 突 破 1 9 6 3 .3 -1 9 6 4 .2 水 氣 混 注 引 起 滲 透 率 降 低 ， 再 注 氣 未 能 奏 效 。 丙 烷 和 天 然 氣 嚴 重 竄 流 ， 經 濟 效 益 不 佳 。 交 替 注 水 注 氣 控 制 流 度 ， 似 乎 無 效 。 15 3.2 非混相驅干氣非混相驅亦稱非混相面積注氣。早期用此法保持地層壓力，后來又發展到蒸發氣驅。 注氣能有效提高了地層壓力。 氣相中的一部分天然氣溶解到油相中，使原油粘度降低。 蒸發氣驅：油相中的一部分輕質組份蒸發到氣相中，干氣在驅油的過程中被

10、富化。采出地面后，可用輕烴回收裝置將濕氣中的C3和C4組份分離出來成為輕質油。被分離后的氣體又成為干氣，再注入地層。如此循環，可繼續采出一部分原油。如果地層壓力高、溫度高，則蒸發作用強烈，采出的油會更多一些。16 3.4 氣水混注（1）問題的提出：v注入氣粘度極低，在地層中很容易向前突進，形成氣竄，很快在油井突破。v氣體一旦突破油井氣油比會急劇上升，影響油井正常生產，使產能和采收率降低。v氣竄是油田注氣開發的巨大威脅。v為解決氣竄問題，采用氣水混注的方法來控制驅替前緣，使之較為均勻地向前推進。v方法是注一階段氣，接著注一階段水，如此進行氣水交替混注。173.4 氣水混注（2）氣水混注效果：v這

11、種水氣交替混注的方法在一定程度上減小了氣竄影響的程度。v這種方法的有效性似乎是有限的，尤其是嚴重非均質性油藏和裂縫性油藏。v水氣混注使地層中含水飽和度和含氣飽和度增大，使油相有效滲透率急劇降低，影響原油的產量。這一點對低滲透油田應當特別注意。 18（四）干氣非混相驅生產特征及（四）干氣非混相驅生產特征及 生產階段劃分生產階段劃分根據室內注氣研究，干氣非混相驅注氣過程大體可以分為四個階段194.1 地層壓力上升階段v此階段隨著注氣量的增加，首先在注氣井井底附近出現氣相。v在注氣量不變的情況下，注氣壓力有所降低。這是因為隨著井底附近地層含氣飽和度的增加，氣相有效滲透率增大。v這時地層深處和對應生產

12、井未出現氣相。v如果注氣量充足，則地層壓力提高，產油量和產氣量增加。v生產氣油比仍保持不變。204.2 地層壓力第一平穩階段v當注入氣體不斷擴散到地層內部，使地層內部逐漸出現氣相，地層壓力得到提高，并逐漸趨于穩定，達到第一個地層壓力變化較為平穩的階段。v注氣井附近地層壓力和注氣壓力較為平穩。v生產井附近的地層壓力也較為穩定。v生產氣油比仍保持不變。v產油量較高，是注氣開發的主要見效階段。214.3 生產井氣體突破階段v從注入氣體在生產井突破開始進入第三階段。v注入氣體一旦在生產井突破，平均地層壓力迅速降低。v注氣井注入壓力也迅速降低。v這時生產井井底出現氣相。v產油量快速降低。v產氣量增大，生

13、產氣油比快速上升。v并且產出物中的甲烷含量快速增加。22 4.4 地層壓力第二平穩階段v經過第三階段氣體在生產井突破，地層壓力迅速降低之后，在新的生產狀態下地層壓力又逐漸趨于相對穩定，進入地層壓力第二平穩階段。v地層壓力已降到較低水平，并且地層壓力受注氣量（或注氣壓力）的影響較小。v生產井的產油量平穩降低。v產氣量平穩上升。v產出物中甲烷含量穩定上升。v這種狀態一直持續到注氣結束。234.5 生產特征綜合分析v地層壓力第一平穩階段是注氣開發的主要見效階段。地層壓力較高，并且較為穩定，產油量也較高較穩定。因此，延長這一階段的開采時間對整個油田注氣開發效果是有利的。v當這一階段結束時，氣體開始在生

14、產井突破，這時應當關閉見氣井，或者將見氣生產井轉為注氣井。v通常，沿裂縫方位的生產井首先見氣，轉為注氣井后可形成沿裂縫方向的注氣井排，實施排狀注氣。v注入氣體沿垂直裂縫方向驅油，保持全油藏的地層壓力，使生產井具有較高的產能。24 4.6 注入天然氣的重復利用v部分天然氣溶解到原油中，降低原油粘度。v部分天然氣隨原油從生產井采出，地面分離后重新注入，循環使用。v注氣開發結束后，保留在地層中的天然氣仍可采出，回收利用。25（五）（五）干氣非混相驅開發和干氣非混相驅開發和 注水開發的異同點注水開發的異同點26 5.1 注入流體突破前后兩種開采方式的異同點 項 目突破前后 注 水 開 發 注 氣 開

15、發地層壓力突破前高高突破后能保持在較高水平急劇降低生產井產能突破前初始產能高，降低快產能高于注水突破后平穩降低產能急劇降低，低于注水生產氣油比突破前較穩定較穩定突破后較穩定急劇上升生產井含水率突破前迅速上升先上升，后降低突破后緩慢上升急劇降低，甚至為0275.2 注水、注氣效果分析v注入流體在生產井突破前，在較高的地層壓力情況下，不管是注水還是注氣都具有較高的產能，注氣效果更優于注水。v注入流體在生產井突破后，注水開發的地層壓力能保持在一個較高的水平上，油井產能降低緩慢。而注氣開發則出現地層壓力急劇降低，油井產能可能低于注水開發。v因此，當生產井普遍見氣后，不可避免地會引起地層壓力降低，產油量降低，生產氣油比急劇上升。這時應當根據采出程度的大小，考慮其他