注氮气技术在稠油油田的应用

2019年4月

Oil and Gas Production

油气开采

Chemical Engineering Design Communications化 工 设 计 通 讯

注氮气技术在稠油油田的应用

谢文生，梁唤雨，高 华，吴常生

（塔里木油田塔西南勘探开发公司油气开发部试采大队，新疆喀什 848404）

为了提高稠油油田开采的效率，采取注氮气开发的技术措施，降低稠油的黏度，提高稠油井的采收率。冷采稠油摘　要：

油田注入氮气，能够降黏开采，提高氮气的波及系数，改善蒸汽驱及蒸汽吞吐的开发状况，达到稠油开采的技术要求。

稠油油田；注氮气技术；应用关键词：

TE345　　文献标志码：B　　文章编号：1003–6490（2019）04–0070–01中图分类号：

Application of Nitrogen Injection Technology in Heavy Oil Field

Xie Wen-sheng，Liang Huan-yu，Gao Hua，Wu Chang-sheng

Abstract：In order to improve the efficiency of heavy oil field exploitation，technical measures for nitrogen injection development

are adopted to reduce the viscosity of heavy oil and improve the recovery of heavy oil wells.Injecting nitrogen into the cold-harvested heavy oil field can reduce the viscosity mining，increase the sweep coefficient of nitrogen，improve the development of steam flooding and steam stimulation，and meet the technical requirements for heavy oil exploitation.

Key words：heavy oil field；nitrogen injection technology；application1 稠油油田概述

稠油的黏度高，胶质沥青质的含量高，流动的阻力大，给油田生产带来更大的难度。必须采取降黏开采的技术措施，才能降低稠油的黏度，提高油田开发的效率。结合氮气驱油的技术措施，促进稠油油田的增产。

稠油油田开发的难度系数高，应用常规油田开采技术措施，很难达到预期的开发效果。利用抽油机采油，由于稠油的流动速度慢，以及难达到预期的充满程度，而导致泵效降低，影响到油井的正常生产。采取水驱的开发效果不明显，而且稠油的黏度高，降低了修井检泵的周期，增加了油井修井作业的频次，而降低油田生产的成本。因此，研究和应用高效的稠油开采技术是非常必要的。2 注氮气技术在稠油油田的应用

优选最佳的注氮气的设备，制氮装置、氮气的压缩装置、氮气管线和注入管线系统，通过先进的注入工艺技术措施，将氮气注入到油层中，达到氮气驱油的作用效果。

2.1 注氮气技术措施

分氮气不断溶解在稠油中，形成油气混相驱替的状态。由于氮气在油中的溶解度很小，油流的黏度降低的少，对油品的质量影响不大，满足稠油油田开发的技术要求。

通过室内试验的研究，结合稠油油田的特点，选择最佳的氮气注入压力和注入量，扩大氮气的波及区域，将稠油油藏中的油流驱替出井，进而增加了稠油井的产量，满足稠油油藏对油井产量的要求。

应用常规的氮气驱替，稠油油田的采收率提高幅度有限，必须对注氮气的技术措施进行优化，形成氮气和水的混相驱替模式，解决水驱开发的难点问题，形成气水的混相状态，从而提高对稠油的驱替能量，大幅提高稠油油田的开采程度，达到油田开发的产能指标。

2.3 对注氮气技术进行优化

制氮工艺技术的选择。利用生产装置，将空气进行压缩处理，然后除去空气中的水和二氧化碳，经过换热处理，降低空气的温度，通过分离塔设备分离获得氮气，为注氮气操作提供气源。

利用压缩机将制备的氮气加压处理，通过管道系统注入到井下的油层部位。高压氮气的体积膨胀，沿着储层运移，而将稠油油藏中的油流驱替入井，促使稠油井增产，达到注氮气开发的技术要求。

氮气的注入解决了注天然气开发成本高的问题，基于氮气的性质比较稳定，对稠油性能影响不大，而且与水混合形成混相驱油的模式，最大限度地提高了稠油油田的开采程度。因此，在稠油油田上得到广泛应用。

也可以开发氮气和蒸汽的混合吞吐开发技术措施，利用蒸汽的热能，促使油层的温度增加，降低稠油的黏度，再利用氮气的驱替作用，大幅度提高稠油井的产量。实施多次的吞吐开发后，提高了助排的效果。增加注入剂的波及体积，能够将死油区的油流驱替出井，降低了剩余油的储量，从而提高了稠油油田的采收率。对蒸汽吞吐技术参数进行优化，确定吞吐的蒸汽量和氮气量，焖井的时间，为合理开采提供依据。保持稠油油田持续生产，获得最佳的油井产能。

2.2 注氮气驱油的原理

注入氮气的目的是提高稠油油藏的采收率。随着氮气注入量的增加，原油中的轻质成分不断蒸发而进入到气相中，有部

收稿日期：2019–01–06作者简介：谢文生（1976—） ，男，新疆库车人，技师，主要从事采

油工作。

为了最大限度地提高稠油油田的采收率，应对注氮气技术进行优化。在注水和注氮气驱替的情况下，研究起泡剂，借助于化学药剂的作用，形成泡沫驱替技术措施，从而大幅提高油田的采收率。

稠油底水推进的油藏，避免发生水锥的现象，降低油井的含水率。合理控制注氮气开发的程序，促使氮气的驱替效果最佳，而避免油层见水，影响到稠油油藏的顺利开发。简化地层的开发模式，应用打水泥塞封堵的方式，对出水的状况进行处理。保证稠油油田的顺利开采，结合注氮气的技术措施，提高油层的生产能力。

掌握注气的时机和注气的部位，发挥氮气的体积膨胀能避免水锥的出现，促使井下的油层部位形成混相驱替的状态，给稠油最佳的驱替能量供应，从而提高稠油油藏的产量，满足稠油开采的需要。

合理控制注气的速度和注气量，避免注入氮气量过大，而影响到驱替的能量利用率。如果注气的量过少，无法达到预期的驱替效果。结合地面的制氮设备及对氮气的加压设备的运行情况，合理规划注氮气开采技术措施。优化注氮气开采的运行参数，保证各种机械设备安全运行，发挥设备的优势，设计最合理的注氮气开采程序，发挥氮气驱油的作用，不断提高稠油油藏的采收率。3 结束语

通过对注氮气技术在稠油油田的应用进行研究，提高了稠油油田开采的效率。不断优化注氮气的技术措施，提高氮气驱油的能力，保证稠油油田高效运行，获得最佳的油井产能，促进稠油油田健康发展，达到预期的经济效益指标。

参考文献

[1] 刘继伟，王刘琦，肖世鑫，等.稠油区块氮气泡沫辅助蒸汽驱技术[J].油气田地面工程，2013（12）：6-7.[2] 李敬，张瑾，于剑飞.氮气泡沫辅助蒸汽驱提高稠油采收率技术研究[J].油气藏评价与开发，2014（4）：47-52.

·70·