【正文】 水外加平衡井的方式布井，平均注采井距 75m，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有 3口注入井， 1口中心生產(chǎn)井和 3口平衡生產(chǎn)井，另外還有 1口觀察井 (檢 515井 )，因 512井套管變形，用檢 512井代替 512井。試驗(yàn)?zāi)康膶悠?Ⅰ4 7層。試驗(yàn)區(qū)于 1997年 7月開始水驅(qū)空白試驗(yàn)，到1997年 12月 13日水驅(qū)結(jié)束，進(jìn)行生物表面活性劑三元復(fù)合體系主段塞的注入。于 1998年 5月 16日轉(zhuǎn)入三元復(fù)合體系副段塞的注入，截至 1998年 8月 19日，試驗(yàn)區(qū)完成了 42556m3，相當(dāng)于 、副段塞的注入。 1998年 12月 5日，試驗(yàn)區(qū)完成了后續(xù)聚合物保護(hù)段塞的注入轉(zhuǎn)入后續(xù)水驅(qū)，累計(jì)注入聚合物溶液 22057m3。 混相驅(qū)發(fā)展現(xiàn)狀及目前的應(yīng)用狀況： 混相驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理 ? 混相驅(qū)就是向油層中注入能與原油混相的流體，如酒精、烴、液化石油氣或二氧化碳。由于混相后僅為一相，因而兩種流體間沒有界面和表面張力，殘余油飽和度就會(huì)降到最低值。在混相驅(qū)油過程中，先注入一種溶劑段塞，然后再注入液體或氣體把溶劑 油的混合物驅(qū)替出來?；煜囹?qū)方法可分為：注混相段塞法、注富氣法、注高壓貧氣法、注互溶劑和二氧化碳法。 ? 混相段塞法：注入大約等于一半油藏孔隙體積的液態(tài)烴段塞，然后注入氣體或水，把段塞驅(qū)替出油藏。 ? 注富氣：先注入富天然氣段塞 (10%~20%孔隙段塞 )，然后注入貧氣或貧氣和水。中間烴 C2C6餾分由氣變成油 ? 高壓注貧氣：在高壓下注入貧氣，目的是造成原油的反汽化，并在油藏原油和氣之間形成由 C2C6成分組成的混相。中間烴 C2C6餾分由油變成氣 ? 注互溶劑：注入既在油藏油中混相，又在水中混相的溶劑 (如醇類 )。這些溶劑在油藏中形成單相并因而改善了原油采收率。為保證形成單相，需要非常高的注入溶劑濃度。 ? 注二氧化碳：二氧化碳在油中混相的機(jī)理類似于高壓注貧氣方法。在適當(dāng)?shù)膲毫Α囟群偷貙釉徒M成條件下，二氧化碳能形成一個(gè)混相前緣，該前緣作為單相流體移動(dòng)并有效地把原油驅(qū)替到生產(chǎn)井。二氧化碳中不純物質(zhì)的存在，如氮?dú)夂图淄闅鈺?huì)增加混相壓力，而存在的另外一些不純物質(zhì)，如丙烷和硫化氫則會(huì)減小混相壓力。 ? 混相方式有一次接觸混相和多次接觸混相。 CO2與原油的混相屬于多次接觸混相， CO2與原油多次接觸后不斷地從原油中按輕到重順序萃取碳輕質(zhì)成分，最后逐漸形成混相，混相后在驅(qū)替的化學(xué)劑與被驅(qū)替的原油之間形成了一個(gè)化學(xué)組分與超臨界CO2和原油完全不同的段塞，這個(gè)段塞可以更高效地驅(qū)替原油。 我國在新疆、江蘇、中原、大慶、勝利等油田已開始現(xiàn)場試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)揭示的機(jī)理是：混相是多接觸混相，隨著CO2注入濃度增大，油水相界面張力降低。超臨界 CO2萃取原油中碳輕質(zhì)化學(xué)組分，從不混相到混相碳化學(xué)組分變化顯著的是 C20以下的化學(xué)組分，混相發(fā)生在 CO2萃取了 C20以下化學(xué)組分最高比例時(shí)。水氣交替注入時(shí)，可以減少氣體指進(jìn)和擴(kuò)大波及面積，但水對(duì)混相有不利的影響。調(diào)整注入 CO2氣體的段塞可以形成局部混相，使采收率達(dá)到最高，混相驅(qū)可以更多萃取剩余油中輕質(zhì)成分，從而提高原油采收率。 CO2驅(qū)在我國 60年代初受到重視并開始室內(nèi)試驗(yàn)和先導(dǎo)性試驗(yàn)。自 1985年開始，先后在中原、大慶、吉林、華北等油田開展氣體混相驅(qū)和非混相驅(qū)試驗(yàn)，取得了一定的效果。近年來，我國西部油田由于其原油密度小、黏度低，儲(chǔ)層埋藏深、物性差，具備混相驅(qū)的地質(zhì)條件，而且有注氣氣源保證，注氣混相驅(qū)在西部油田開展得較好。 ? 1997年，中原文留油田曾在文 6584井進(jìn)行過 CO2單井吞吐試驗(yàn)，后因缺乏充足廉價(jià)的 CO2氣源，此項(xiàng)技術(shù)在文留油田一直處于停頓狀態(tài)。 2022年 1月，在文留油田文 3816井上進(jìn)行了 CO2單井吞吐礦場試驗(yàn)，取得了預(yù)期效果。 CO2單井吞吐提高采收率機(jī)理： ? 1) CO2易溶于原油，可以起到三個(gè)作用：①使原油的體積增大，為油在孔隙介質(zhì)中流動(dòng)提供了有利的條件。②使原油黏度降低，流動(dòng)性提高，用少量的驅(qū)油劑就能達(dá)到較高的驅(qū)油效率。③使毛細(xì)管的吸滲作用得到改善，從而使油層掃油范圍擴(kuò)大，使水、油的流動(dòng)性保持平衡。 ? 2) CO2易溶于水，起到三個(gè)作用：①使水的黏度有所增加；當(dāng)注入黏度較高的水時(shí)，由于水的流動(dòng)性降低，從而使水、油黏度比例隨著油的流動(dòng)性增大而變小。② CO2水溶液能與巖石的碳酸鹽成分發(fā)生反應(yīng)，并使其溶解，從而提高儲(chǔ)集層的滲透性能。③可降低油水界面的表面張力，從而提高驅(qū)油效率。 ? 3) CO2對(duì)油、水相對(duì)滲透率曲線特征具有很好的影響，最終使殘余油飽和度降低。 ? 4) CO2可促使原油中的輕質(zhì)烴類 (C2C30)被抽提出來，從而使殘余油飽和度明顯降低。 5) 在不同原油的成分、溫度和壓力條件下， CO2具有無限制地與原油混相的能力，達(dá)到很好的驅(qū)油目的。 6) CO2在油、水中的擴(kuò)散系數(shù)較高，其擴(kuò)散作用可使CO2本身重新分配并使相系統(tǒng)平衡狀態(tài)穩(wěn)定。 7) 注入碳酸水，可大大降低殘余油飽和度，因?yàn)樵诤畮?nèi)的碳酸水前緣，能形成和保持 CO2氣游離帶。 薩南東部過渡帶混相驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn) ? 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，全球現(xiàn)場實(shí)施的 CO2驅(qū)油方案共有 73個(gè)，其中美國大約有 60個(gè)。在我國大慶油田，共進(jìn)行過三次 CO2驅(qū)的現(xiàn)場試驗(yàn)。其中，在薩南東部過渡帶葡 Ⅰ2 和薩Ⅱ10~14 油層進(jìn)行 CO2非混相驅(qū)試驗(yàn)，采用煉廠副產(chǎn)品 CO2，CO2注入量分別為 ，提高采收率 %和%，每增產(chǎn) 1t油需注入 CO22200標(biāo)準(zhǔn) m3。 江蘇油田混相驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn) ? 對(duì)江蘇油田富 14斷塊進(jìn)行的可行性研究結(jié)果表明，復(fù)雜小斷塊油藏可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的 CO2混相驅(qū)。江蘇油田富 14斷塊在保持最低混相壓力的狀態(tài)下，于 1998年末開始進(jìn)行了 CO2水交替 (WAG)的注入試驗(yàn)。進(jìn)行了 6周期的注入試驗(yàn)后，水氣比由∶1 升至 2∶1 。油井見到了明顯的增油降水效果，水驅(qū)后油層中形成了新的含油富集帶。試驗(yàn)區(qū)采油速度由 %升至%，綜合含水率由 %降至 %。 CO2波及區(qū)采收率已提高 4%， CO2利用率為 1240m3/t(油 )。試驗(yàn)仍在繼續(xù)進(jìn)行。富 14斷塊 CO2混相驅(qū)的成功為提高復(fù)雜小斷塊油藏采收率和豐富國內(nèi)三次采油技術(shù)提供了重要的依據(jù)。 稠油油藏的開采技術(shù)和方法 ? 熱力采油主要是通過一些工藝措施使油層溫度升高，降低稠油粘度，使稠油易于流動(dòng)，從而將稠油采出。其主要方法有蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油層、熱水驅(qū)等。 ? (1) 蒸汽吞吐是一種相對(duì)簡單和成熟的注蒸汽開采稠油的技術(shù)，它的機(jī)理主要是加熱近井地帶原油，使之粘度降低，當(dāng)生產(chǎn)壓力下降時(shí)，為地層束縛水和蒸汽的閃蒸提供氣體驅(qū)動(dòng)力。近幾年蒸汽吞吐技術(shù)的發(fā)展主要在于使用各種助劑改善吞吐效果。該技術(shù)是 20世紀(jì) 80年代在委內(nèi)瑞拉發(fā)展起來的，注入的助劑主要有天然氣、溶劑 (輕質(zhì)油 )及高溫泡沫劑 (表面活性劑 )。蒸汽吞吐技術(shù)的應(yīng)用使油井的動(dòng)用程度提高，生產(chǎn)周期延長，吞吐采收率由15%提高到 20%以上。 ? (2) 蒸汽驅(qū)是目前大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的熱采技術(shù)，它的機(jī)理主要是降低稠油粘度，提高原油的流度。蒸汽相不僅由水蒸汽組成，同時(shí)也含烴蒸汽。烴汽與蒸汽一起凝結(jié)，驅(qū)替并稀釋前緣原油，從而留下較少重質(zhì)的殘余油。 ? (3) 火燒油層是利用各種點(diǎn)火方式把注氣井的油層點(diǎn)燃，并繼續(xù)向油層中注入氧化劑 (空氣或氧氣 )助燃形成移動(dòng)的燃燒前緣(又稱燃燒帶 )。燃燒帶前后的原油受熱降粘、蒸餾，蒸餾的輕質(zhì)油、蒸汽和燃燒煙氣驅(qū)向前方，未被蒸餾的重質(zhì)碳?xì)浠衔镌诟邷叵庐a(chǎn)生裂解作用，最后留下裂解產(chǎn)物 焦炭作為維持油層燃燒的燃料，使油層燃燒不斷蔓延擴(kuò)大。在高溫下地層束縛水、注入水蒸發(fā)，裂解生成的氫氣與注入的氧氣合成水蒸汽，攜帶大量的熱量傳遞給前方的油層，把原油驅(qū)向生產(chǎn)井。 (4) 熱水驅(qū) 由于蒸汽與地層油相密度差及流度比過大，易造成重力超負(fù)荷汽竄，體積波及系數(shù)低，蒸汽的熱效應(yīng)得不到充分發(fā)揮，而用熱水驅(qū)則可有效的減緩這些不利影響。熱水驅(qū)的作用機(jī)理主要是兩方面：一是熱水將能量傳給地層油，使其溫度生高，從而降低粘度；二是可以補(bǔ)充地層能量，將原油驅(qū)替至井底。 近十幾年內(nèi)我國稠油資源的開發(fā)已創(chuàng)出自己的道路，下邊列舉幾個(gè)主要油田的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與基本作法。 1．遼河油田 ? 注水條件下的常規(guī)抽油生產(chǎn)主要適用埋深 1200m左右的普通稠油開發(fā)。如曙 1612塊大凌河油層，采用反九點(diǎn)井網(wǎng)注水取得很好效果，油井日產(chǎn)油由 19t上升為 48t。 ? １ .2 先常規(guī)抽油降壓后，再注蒸汽吞吐開采如高升油田蓮花油層埋深 1500~1700m，粘度 2022~3000mPas，油層為厚一巨厚塊狀沉積砂巖，壓力高，不利于發(fā)揮熱采效率。經(jīng)采用先期防砂、長鏈條大泵抽油降壓后，再注蒸汽吞吐開采獲得很好效果。稠油日產(chǎn)水平由 1983年 865t，上升為 1986年 3000t，單井平均日產(chǎn)由 11t上升為 15t。 ? 單井吞吐開采 主要適用于埋深較淺、粘度在上萬毫帕 秒的特稠油開發(fā)。如曙 175塊，油層埋深 960~1 080m，粘度為 3 104~4 104mPas，常規(guī)試油不出油。采用蒸汽吞吐開采后，油井自噴，最高日產(chǎn)達(dá) 152t，平均日產(chǎn) 110t。 ? 其他新方法試驗(yàn) 1994年在興隆臺(tái)油田開展了堿 /聚合物二元復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)。此外，在曙光、歡喜嶺等油田的一些井中，試驗(yàn)了破乳劑、降粘劑、防砂劑等化學(xué)試劑，旨在尋求最佳的熱采效果及新的開采技術(shù)。 2．勝利油田 ? 孤島油田稠油注冷水開發(fā)取得良好效果 該油田館陶組稠油儲(chǔ)量在億噸以上，粘度為 250~5700mPas，埋深 1 160~1315m， 1973年注冷水常規(guī)開發(fā)，采用面積注水方式，1981年調(diào)整建產(chǎn)后，使生產(chǎn)能力增加為初期的 。 ? 單家寺特稠油注蒸汽熱采獲得成功 該油田埋深約1100m，粘度 104mPas，試油產(chǎn)能很低，不能用常規(guī)方法開采。自 1984年注汽吞吐以來，到 1986年底共吞吐 27口井，成功率達(dá) %o，開采中還結(jié)合物模、數(shù)模研究及采用相應(yīng)的工藝配套技術(shù)，取得了很好的開發(fā)效益。 3．克拉瑪依油田 ? 繼 1958~1975年 6個(gè)油田火燃油層試驗(yàn)未獲進(jìn)展之后，克拉瑪依九區(qū)斷裂遮擋單斜構(gòu)造稠油油藏 (粘度 2300~3900 mPas)，于 1984年初開辟了一個(gè)面積為 試驗(yàn)區(qū)。截止 1986年底共完成 296井次吞吐，總注汽量 475 kt，總采油量 482kt，累積油汽比 ，采出程度約 11. 4%，已形成日產(chǎn) 1000t以上的生產(chǎn)能力，在該區(qū)取得了蒸汽吞吐的成功經(jīng)驗(yàn)。目前克拉瑪依主要推廣蒸汽吞吐開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)稠油采用注汽吞吐開采。 4．河南油田 ? 河南油田獨(dú)居“淺、薄、稠、散”特點(diǎn)，該油田稠油埋深多在 150~350m，油層薄 ((~)，屬特一超稠油，儲(chǔ)層膠結(jié)松散，因此開采難度很大。自 1988年井樓、古城二個(gè)稠油區(qū)塊投入開發(fā)以來：①蒸汽吞吐獲得成功；②井樓零區(qū)開展了蒸汽驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)；③ B123塊投入堿 /聚合物二元復(fù)合驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)；④創(chuàng)新使用了“薄膜擴(kuò)展劑”；⑤開展了結(jié)垢規(guī)律及防治措施研究；⑥研制成功了一套熱采動(dòng)態(tài)監(jiān)測軟件等。 低滲透油田提高采收率發(fā)展現(xiàn)狀 1．注氣法 ? 目前國外對(duì)注氣法改善水驅(qū)油田開發(fā)效果給予了高度重視，目前國外對(duì)其機(jī)理正在加深研究，如驅(qū)替速度、油層的非均質(zhì)性、儲(chǔ)層的水淹程度、地層傾角等因素的影響。發(fā)展非烴氣驅(qū)的關(guān)鍵在氣源，要重視尋找天然 CO2氣源，探索發(fā)展制 N注 N脫 N2和制 CO2等技術(shù)。根據(jù)不同注入氣體與原油體系的特性，注氣混相驅(qū)和非混相驅(qū)可分為一次接觸混相、多次接觸混相和非混相三種方式，而多次接觸混相又可細(xì)分為：凝析氣驅(qū) (富氣驅(qū) )和汽化氣驅(qū) (貧氣驅(qū) )。一次接觸過程的注入流體可為液化石油氣和乙烷；多次接觸汽化氣驅(qū)使用的溶劑為：甲烷、 N CO煙道氣和空氣；凝析氣驅(qū)使用的溶劑為：液化石油氣 +甲烷、甲烷 +乙烷、甲烷 +乙烷 +液化石油氣。 ? 流體混合作用有三種機(jī)理：分子擴(kuò)散作用，微觀對(duì)流彌散作用，宏觀對(duì)流彌散作用。在非均質(zhì)很強(qiáng)的儲(chǔ)層中，第三種作用要比前兩種強(qiáng)。注入低界面張力的氣，由于不利的流度比，注入溶劑 (氣 )前緣不穩(wěn)定，以不規(guī)則指進(jìn)穿入原油，使其過早突破，竄入生產(chǎn)井，所以，克服注氣過程的粘性指進(jìn)是注氣提高采收率的關(guān)鍵。影響注氣的因素還有孔喉大小分布、重力影響、潤濕性、水鎖現(xiàn)象等。 ? 低滲輕質(zhì)油油藏注空氣提高采收率的主要機(jī)理：一是傳統(tǒng)的注氣效應(yīng)；二是由于注入空氣中的氧氣產(chǎn)生氧化作用，其反應(yīng)取決于原油性質(zhì)、巖石與流體關(guān)系、溫度和壓力等。反應(yīng)熱使溫度升高，從而使部分輕質(zhì)油汽化。驅(qū)動(dòng)氣體因而不再是注入的空氣，而是就地產(chǎn)生的由一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)夂推妮p質(zhì)烴組成的煙道氣。 ? 注空氣驅(qū)油機(jī)理多且復(fù)雜，各種機(jī)理的相對(duì)重要性取決于油藏特