杜66块注空气采油技术研究

摘 要 杜66块进入高轮次蒸汽吞吐开发阶段，随着吞吐周期的逐步增加，地层压力系数逐年降低，油汽比也随之逐年降低，亟需开展一种新的开发方式进行转换，文章针对杜66块油藏特性，开展了注空气采油技术研究，探讨开展注空气采油的可行性。

关键词 杜66块；蒸汽吞吐；开发方式转换；注空气采油；可行性

中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0060-01

杜66块属稠油吞吐开发区块，目前已经进入高轮次吞吐开发阶段，平均吞吐周期达到13轮，地层压力系数已降到0.11，平均油汽比只有0.13。且随着注汽量的逐年增加，油井产量无明显变化，油汽比逐年下降，单独依靠加大注汽规模无法保持产量稳定。为此，开展注空气采油技术研究，探讨开展注空气采油的可行性。

1 注空气采油机理研究

1.1 注空气增压助排作用

通过模拟实验数据显示：注入等量空气，5 MPa模型可提高压力3.5%-6.9%，1 MPa模型可提高压力45%-90%，见表1。可见随着油藏压力降低，注空气增压幅度增大。

表1 空气增压作用及气腔平均压力增高计算结果

1.2 注空气重力驱替作用

通过模拟实验数据显示：空气+蒸汽与稠油之间存在重力差异，见表2。可见注空气对倾斜油藏起到重力驱油作用。

表2 不同条件下蒸汽+空气组分与稠油之间重力驱替作用力

1.3 注空气提高热效率作用

通过模拟实验数据显示：加热腔和高压区体积分别为单独注蒸汽的4.1倍和3.2倍，见表3。可见注空气可以提高渗透层启动压力，调整吸气剖面，抑制蒸汽超覆，提高热效率。

表3 注蒸汽与注蒸汽+空气热效率对比

2 注空气氧化机理研究

2.1 稠油低温氧化反应温度及放热量

稠油热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DSC）的热谱可以反映原油氧化反应的特点，对稠油和砂混合样品进行了TGA和DSC热谱分析，分析结果表明稠油低温氧化反应的主要温度范围为100℃-300℃，反应温度低于250℃时以低温氧化反应为主，温度达到350℃-400℃时以高温裂解（燃烧）反应为主。

2.2 反应后的油样、气样变化

用高分辨率离子回旋共振质谱仪分析低温氧化前后油样，发现氧化后主要产物为酮、醛和酯等化合物。稠油低温氧化的气相产物中除了未反应的N2外，主要是余O2、CO2和CO，并有少量烃气、SO2和H2S生成。

2.3 反应对原油的影响

试验数据显示原油组分及粘度发生变化，氧化后胶质含量降低2%-5%，沥青质含量增大5%-10%，重质组分增大了3%-5%，0.25 MPa、50℃-120℃时，氧化油粘度增大10%左右。

3 安全理论研究

通过模拟实验数据显示：甲烷爆炸上限16.95%，甲烷爆炸下限4.76%，临界氧含量12.35%。

4 结论

1）注空气采油技术具有增压助排、提高热效率、提高采收率等作用，可有效改善稠油井吞吐效果，66块开展注空气采油技术上可行。

2）依据安全理论研究结果，确保现场施工安全可靠，氧含量安全值可以适当调整，建议为5%，警戒值为3%。

3）建议合理优选催化剂加速氧气消耗，保证氧含量在安全范围内，并辅以各项安全防护措施，确保安全上可控。

参考文献

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[3]王艳辉，陈亚平，李少池，等.火烧驱油特征的实验研究[J].石油勘探与开发，2002，27（1）：69-72.

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