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    新疆油田JL區(qū)塊特低滲透油藏CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐技術(shù)應(yīng)用研究

    2021-06-02 10:24:22陳祖華胡世萊任培罡
    油氣地質(zhì)與采收率 2021年3期
    關(guān)鍵詞:化學(xué)劑采收率油層

    李 超,陳祖華,胡世萊,任培罡

    (1.中國(guó)石化華東石油工程有限公司科技發(fā)展分公司,江蘇南京 210019;2.中國(guó)石化華東分公司勘探開發(fā)研究院,江蘇南京 210019;3.西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院,四川成都 610500)

    CO2吞吐也稱循環(huán)注CO2或CO2增產(chǎn),最初作為循環(huán)注蒸汽采重油的替代方法。自20 世紀(jì)50 年代開始,經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,CO2吞吐已經(jīng)是國(guó)際上一項(xiàng)較為成熟的提高采收率技術(shù)[1-5]。截至20 世紀(jì)90 年代初期,美國(guó)在墨西哥灣重質(zhì)油藏、阿帕拉契亞盆地的部分輕質(zhì)油藏、路易斯安那州的輕質(zhì)油藏等實(shí)施CO2吞吐,其中針對(duì)輕質(zhì)油藏實(shí)施了483井次吞吐,成功率達(dá)到90%以上,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

    中國(guó)相關(guān)技術(shù)研究起步較晚,直到1989年江蘇油田在蘇88 井開展了CO2吞吐現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),累積注入CO2量為116 t,燜井時(shí)間為11 d,開井生產(chǎn)后增產(chǎn)比達(dá)3,采收率提高了5%以上[6]。2000 年東辛油田在不同的斷塊和層位共選取了16 口井進(jìn)行CO2吞吐試驗(yàn),吞吐成功率達(dá)70%,累積增油量為1.676×104t,增產(chǎn)效果明顯。這表明CO2吞吐可有效提高連續(xù)性差、含油面積小、儲(chǔ)量豐度低的小斷塊油藏的采收率[7]。2008年孫雷等利用數(shù)值模擬手段對(duì)中原油田復(fù)雜小斷塊油藏CO2吞吐過程的壓力及含油飽和度進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)吞吐結(jié)束后因地層邊界的原油被CO2攜帶到井底附近致使井筒周圍含油飽和度回升[8]。2013 年冀東油田將CO2吞吐推廣到中深層油藏,實(shí)施CO2吞吐15 井次,措施有效率為72.7%[9]。2017 年大慶油田在扶余超低滲透油藏的YP1-7 井開展水平井體積壓裂+CO2吞吐現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),注入CO2后9 個(gè)月增油量為1 994 t,增油效果明顯[10]。面對(duì)低油價(jià),單純應(yīng)用CO2吞吐技術(shù)提高原油采收率的經(jīng)濟(jì)效益越來越低,而CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,2016 年在洲城油田洲20 井成功實(shí)施CO2復(fù)合吞吐技術(shù)[11]。就當(dāng)前而言,雖然各油公司對(duì)CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐技術(shù)均有嘗試,但依然以CO2為主,對(duì)化學(xué)劑的用量、時(shí)機(jī)、波及范圍等沒有系統(tǒng)研究,只作為一個(gè)輔助手段。

    筆者以定制式的化學(xué)試劑與CO2復(fù)合吞吐先導(dǎo)試驗(yàn)為基礎(chǔ),在新疆油田JL 區(qū)塊開展試驗(yàn)。新疆油田地理位置偏遠(yuǎn),CO2來源受限,單純注CO2開發(fā)成本較高、經(jīng)濟(jì)效益較差,因此探索利用CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐的方式,一方面充分發(fā)揮CO2吞吐增產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),另一方面通過減少CO2的用量降低成本投入,提高油藏開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。

    1 CO2吞吐敏感參數(shù)分析

    針對(duì)CO2吞吐選區(qū)評(píng)價(jià)問題,中外學(xué)者根據(jù)油藏特征提出了大量的選區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。由于制約CO2吞吐提高油藏采收率項(xiàng)目實(shí)施的主要因素是項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益,因此針對(duì)不同時(shí)期、不同地區(qū)制訂的CO2吞吐選區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的差異較大。鑒于影響油藏CO2吞吐效果的因素較多,通過調(diào)研和分析中外70 多個(gè)CO2吞吐項(xiàng)目的應(yīng)用情況,結(jié)合國(guó)內(nèi)低滲透油藏CO2吞吐實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從油藏地質(zhì)特征、儲(chǔ)層特征、流體性質(zhì)和開發(fā)特征的4 類9 項(xiàng)參數(shù)分析了適合CO2吞吐的油藏特征,為JL區(qū)塊的CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐選井提供依據(jù)。

    1.1 地質(zhì)特征參數(shù)

    1.1.1 地層深度

    地層深度通常決定儲(chǔ)層巖石壓實(shí)程度和破裂壓力,地層深度越深巖石的壓實(shí)程度越高、破裂壓力越大。油藏埋深過淺,儲(chǔ)層巖石容易在注氣時(shí)被壓裂,致使CO2沿裂縫竄流,CO2波及效果差;但是,地層埋深越大,項(xiàng)目實(shí)施的投入成本也越大、經(jīng)濟(jì)效益越差,適合開展CO2吞吐的地層埋深存在一個(gè)合理區(qū)間。國(guó)外CO2吞吐實(shí)施項(xiàng)目的油藏埋深為350~3 923 m,國(guó)內(nèi)CO2吞吐實(shí)施項(xiàng)目的油藏埋深為1 600~4 000 m,在2 200~3 000 m 效果相對(duì)較好。從2018 年以來,新疆油田瑪湖井區(qū)開展了3 井次的深層水平井CO2吞吐,均取得了顯著的增油效果。新疆油田JL 區(qū)塊目的層平均埋深為4 000 m,屬低滲透砂礫巖油藏,本次先導(dǎo)試驗(yàn)是對(duì)深層低滲透砂礫巖油藏的一種嘗試,獲取CO2吞吐在深層油藏的增油機(jī)理。

    1.1.2 地層壓力

    地層壓力是CO2和地層原油接觸溶解的基礎(chǔ),壓力越高地層原油溶解CO2的能力越強(qiáng),CO2改善原油性質(zhì)效果越好。當(dāng)壓力超過CO2-原油之間的最小混相壓力后,CO2會(huì)將井筒附近原油驅(qū)向地層深處,大幅度減小井筒附近剩余油飽和度。但由于CO2吞吐過程中的波及能力有限,將嚴(yán)重影響吞吐效果。楊小松等統(tǒng)計(jì)中外50 個(gè)CO2吞吐成功實(shí)例發(fā)現(xiàn),隨著油層壓力的增大,分布密度函數(shù)值變小,即油層壓力越小對(duì)吞吐越有利[12]。此外,王軍統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)有效實(shí)施CO2吞吐油藏壓力與增油效果發(fā)現(xiàn),增油量和換油率的大小與地層壓力的高低以及是否混相并無明顯關(guān)系,CO2吞吐存在一個(gè)合理的壓力區(qū)間[13]。劉炳官等研究認(rèn)為,對(duì)于輕質(zhì)油藏,地層壓力為混相壓力的0.6~0.8 倍時(shí)CO2吞吐效果較好[6]。新疆油田JL 區(qū)塊目的層平均壓力為48 MPa,而根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得混相壓力高達(dá)90 MPa,因此非混相情況下,適合CO2吞吐技術(shù)的應(yīng)用。

    1.1.3 驅(qū)動(dòng)機(jī)制

    油藏所具有的驅(qū)動(dòng)機(jī)制對(duì)吞吐項(xiàng)目的成敗起著很重要的作用。礦場(chǎng)應(yīng)用顯示,CO2吞吐累積增油量與CO2的注入量呈正相關(guān)線性關(guān)系(圖1)。對(duì)于天然能量通常不足的低滲透油藏,要獲取較高的采收率往往需要有一個(gè)輔助的水驅(qū)作用,伴注水多數(shù)情況下有益。這主要是由于在CO2燜井過程中,隨著流體壓力逐漸由井筒向地層深處擴(kuò)散,在水浸作用下游離的CO2與遠(yuǎn)端的原油接觸,使CO2吞吐范圍更廣。對(duì)于天然能量充足的油藏,應(yīng)該優(yōu)先考慮充分利用天然能量開發(fā),避免采用CO2吞吐。或者采用一定的避水高度,減輕底水錐進(jìn)對(duì)油藏開發(fā)的影響。以塔河9 區(qū)縫洞型碳酸鹽巖油藏為例,油藏埋深為4 600 m,地層壓力為49.75 MPa,剛性底水發(fā)育,開發(fā)過程中,底水易錐進(jìn)引起油井含水率上升、產(chǎn)量下降[14]。前期的N2泡沫驅(qū)雖發(fā)揮了重力超覆驅(qū)和增能壓錐的作用,但氣體易沿高滲透層通道散逸,影響驅(qū)替效果。當(dāng)在該區(qū)塊T614 井開展CO2吞吐試驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了1/3 的避水高度,只射開含油層段頂部2/3 的厚度,取得了一定的效果。新疆油田JL 區(qū)塊注水壓力高,見效周期短,油藏壓力保持水平低,地層能量補(bǔ)充困難,適合利用CO2吞吐補(bǔ)充能量。

    圖1 CO2注入量與累積增油量關(guān)系Fig.1 Relationship between CO2 injection and cumulative oil increment

    1.2 儲(chǔ)層特征參數(shù)

    1.2.1 油層厚度

    國(guó)外目前成功實(shí)施CO2吞吐項(xiàng)目的油層厚度為16~67 m。中國(guó)東部低滲透斷塊油藏單井CO2吞吐的增油效果與油層厚度呈正相關(guān)(圖2),CO2吞吐增油量隨油層有效厚度的增加而增加,尤其是在富含輕油的油層中,有效厚度大的油層,其最終采收率也較高。但如果油層射開厚度過大,注入的CO2主要消耗在井筒附近,需要較大的注入量才能滿足所需的吞吐半徑。而且由于CO2的重力分離,也會(huì)影響其在油層底部的溶解和擴(kuò)散。另外,井段跨度也不宜過大,層數(shù)少,可以減少層間干擾。2018 年,在蘇北盆地洲城垛一段厚油層油藏開展了注CO2-化學(xué)劑提高采收率研究,該油藏油層平均厚度為63.6 m,數(shù)值模擬研究顯示,由于CO2的超覆作用,氣體在向上運(yùn)移的過程中能夠攜帶一部分添加劑到達(dá)油層的頂部。CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐可以一定程度上改善厚油層的開發(fā)效果[15]。新疆油田JL 區(qū)塊目的層平均厚度為35 m,處于比較適中的厚度范圍。

    圖2 油層厚度與累積增油量關(guān)系Fig.2 Relationship between reservoir thickness and cumulative oil increment

    1.2.2 地層滲透率

    滲透率對(duì)CO2吞吐工藝增油效果的影響規(guī)律不同。對(duì)于黏度大于1 000 mPa·s的原油來說,較高的滲透率起到增強(qiáng)CO2增產(chǎn)的作用;對(duì)于黏度較低的原油來說,大部分原油是在原始條件下產(chǎn)出的,滲透率對(duì)吞吐效果不敏感。對(duì)于封閉的小斷塊油藏,高滲透率有助于提高吞吐效果,同時(shí)要求地層滲透率大于5 mD;對(duì)于大規(guī)模和開放性油藏,地層滲透率越高,CO2吞吐效果越差。其主要原因是,當(dāng)滲透率高到一定值后,注入的CO2驅(qū)動(dòng)原油向井筒周圍流動(dòng)的距離增加,甚至將原油驅(qū)向地層深處,而在開井生產(chǎn)時(shí),隨著CO2從原油中逸出,導(dǎo)致CO2回采量提高、原油回采量下降,吞吐效果差。目前,國(guó)外實(shí)施項(xiàng)目目的層滲透率為10~3 000 mD。新疆油田JL 區(qū)塊目的層平均滲透率為1.98 mD,屬特低滲透砂礫巖油藏。

    1.3 流體性質(zhì)參數(shù)

    1.3.1 原油黏度及組成

    溶解降黏、增溶膨脹和抽提萃取是CO2提高原油采收率的主要機(jī)理[16-17]。對(duì)于重質(zhì)油,降低油的黏度,改善近井地帶油的流動(dòng)性是十分重要的;對(duì)于輕質(zhì)油,可以蒸發(fā)汽化原油中間烴組分,使注入的CO2與油藏流體在近混相狀態(tài)下完成吞吐過程。但是,當(dāng)?shù)貙釉椭休p烴—中間烴組分含量少、膠質(zhì)瀝青重組分含量高時(shí),容易產(chǎn)生瀝青沉淀并在孔隙中吸附,降低地層滲流能力,從而導(dǎo)致CO2吞吐效果變差。鄧永紅等認(rèn)為原油中輕質(zhì)成分或中間成分的含量盡量高,膠質(zhì)瀝青含量盡量低,C5—C20的中間烴組分在總烴中的含量高于71.0%,膠質(zhì)瀝青含量低于13.42%,可獲得較好的CO2吞吐效果[18]。勝利油田30 多個(gè)開發(fā)單元的研究認(rèn)為,隨著CO2吞吐輪次的增加,地層原油黏度的敏感性降低。國(guó)外目前實(shí)施成功的CO2吞吐項(xiàng)目原油黏度變化范圍較大,重油最高達(dá)3 000 mPa·s,輕油最低為0.4 mPa·s。新疆油田JL 區(qū)塊原油黏度為18.10 mPa·s,屬輕質(zhì)油范疇,適合開展CO2吞吐。

    1.3.2 原油密度及氣油比

    對(duì)于低黏輕質(zhì)油藏,在成功進(jìn)行CO2吞吐的項(xiàng)目中,選擇原油密度小于0.86 g/cm3的油藏最多。深層低滲透油藏實(shí)施CO2吞吐,氣油比應(yīng)大于89 m3/m3[19]。通常情況下,原油密度越低,表明原油中輕質(zhì)組分較多,原油品質(zhì)較好,氣油比越高[20]。此時(shí),CO2與原油之間的互溶效果好,原油溶解能力強(qiáng),在燜井?dāng)U散過程中原油容易被蒸發(fā)。但是,對(duì)于高氣油比原油,原油飽和壓力高,在開井回采降壓過程中,原油中溶解的天然氣和CO2容易散逸出來,在地層中形成大量的自由氣。由于自由氣流動(dòng)能力強(qiáng),井筒附近的滲流通道主要被自由CO2氣和部分烴類氣體所占據(jù),嚴(yán)重降低油相有效滲透率,從而導(dǎo)致回采時(shí)的生產(chǎn)氣油比高,CO2換油率低,CO2吞吐效果差。鞠斌山等通過實(shí)驗(yàn)研究也證明了地層脫氣會(huì)降低原油產(chǎn)量[21-26]。因此,對(duì)于高氣油比的輕質(zhì)原油在實(shí)施CO2吞吐過程中,利用本次先導(dǎo)試驗(yàn)化學(xué)劑水溶液降低回采降壓時(shí)地層中自由氣向井筒的竄進(jìn)速度,減小回采時(shí)生產(chǎn)氣油比,提高CO2利用效率。新疆油田JL區(qū)塊原油密度為0.858~0.86 g/cm3,氣油比為216~262 m3/m3,處于適宜的應(yīng)用范圍。

    1.4 開發(fā)特征參數(shù)

    1.4.1 剩余油飽和度

    對(duì)于各種注氣提高采收率方法,注氣前的含油飽和度都不能太低,否則會(huì)因收益低于成本而導(dǎo)致項(xiàng)目失去價(jià)值。剩余油飽和度越大,CO2吞吐能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益的可能性越高,CO2吞吐工藝要求含油飽和度大于35%。而國(guó)外目前實(shí)施的CO2吞吐項(xiàng)目中的剩余油飽和度為34%~85%。對(duì)于水驅(qū)后的油藏,在非混相條件下,CO2吞吐提高的采收率隨水驅(qū)殘余油飽和度的增加而增加,而混相條件下則相反。CO2吞吐適用于介于非混相與近混相之間,流體之間的界面張力仍然較高,CO2吞吐后井筒周圍仍然存在大量殘余油的油藏。因此,在CO2吞吐過程中,采用本次先導(dǎo)試驗(yàn)添加表面活性劑等降低油水氣之間的界面張力,對(duì)原油的流動(dòng)也有極其有利的作用。新疆油田JL 區(qū)塊剩余油飽和度為54%,屬于合適的CO2吞吐應(yīng)用范圍。

    1.4.2 含水率

    研究表明,CO2在水中的擴(kuò)散系數(shù)大于在油中的,隨著含油飽和度以及原油黏度的增加,CO2擴(kuò)散系數(shù)降低,而且CO2擴(kuò)散系數(shù)與含水飽和度之間呈線性關(guān)系。這說明部分含水能夠起到補(bǔ)充地層能量和將CO2推到地層深處的作用,更有利于吞吐增油能力的發(fā)揮。根據(jù)以往CO2吞吐的生產(chǎn)實(shí)踐和油藏篩選標(biāo)準(zhǔn),CO2吞吐在高含水油井和低含水油井中都能獲得較好的增油效果。而且在成功實(shí)施CO2吞吐項(xiàng)目中,含水率為30%~60%的最多。陳民鋒等采用模糊綜合評(píng)判法確定最適合開展CO2吞吐的綜合含水率為40%~60%[22]。此外,眾多學(xué)者認(rèn)為處于油藏特高含水期(含水率>95%)后,特別是已水淹的井,采用CO2吞吐效果甚微。然而,板橋油田板14-1 斷塊油藏CO2吞吐實(shí)踐表明,油井含水率由實(shí)施前的98.1%下降至62.5%,日產(chǎn)油量由實(shí)施前的1.6 m3/d 上升至4.73 m3/d,油井降水增油效果明顯,進(jìn)一步擴(kuò)大了適合開展CO2吞吐的油藏范圍[27-32]。新疆油田JL 區(qū)塊吞吐前含水率小于10%,適合開展CO2吞吐。

    2 CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐可行性實(shí)驗(yàn)

    2.1 原油注氣膨脹實(shí)驗(yàn)

    利用DBR-PVT 儀開展新疆油田JL 區(qū)塊地層原油注CO2膨脹實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)CO2注入地層原油后,原油體積膨脹與收縮情況。從CO2注入量與原油膨脹系數(shù)關(guān)系曲線(圖3)來看,原油膨脹系數(shù)隨CO2注入量增加而增加,注CO2后地層原油膨脹系數(shù)增幅明顯,可有效補(bǔ)充地層能量,提高原油彈性采收率。圖4為CO2注入原油后的降壓過程中的液相體積分?jǐn)?shù)曲線,其中液相體積分?jǐn)?shù)為100%的對(duì)應(yīng)壓力為原油飽和壓力。由圖4 可以看出,隨CO2注入量的增加,原油飽和壓力增加,且飽和壓力增幅不斷提高。當(dāng)CO2注入量超過40 mol%后,飽和壓力急劇增加。此外,隨著注氣原油壓力逐漸降低,烴-CO2體系的液相體積分?jǐn)?shù)逐漸降低,且當(dāng)壓力降低至27 MPa 后,液相體積分?jǐn)?shù)才開始快速下降。說明注CO2后,地層原油的彈性能量得到較好補(bǔ)充。

    圖3 CO2注入量與原油膨脹系數(shù)關(guān)系Fig.3 Relationship between CO2 injection and crude oil expansion coefficient

    圖4 降壓過程中的液相體積分?jǐn)?shù)變化特征Fig.4 Volume fraction changes of liquid phase during depressurization

    2.2 化學(xué)劑增效實(shí)驗(yàn)

    采用白金板法,測(cè)試新疆油田JL 區(qū)塊地層溫度條件下(93.1~100.3 ℃),不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)表面活性劑CRS-1080 溶液與JL 區(qū)塊原油間的界面張力。由界面張力測(cè)試結(jié)果(圖5)可以看出,表面活性劑顯著降低了水-原油的界面張力,并且表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,水-原油的界面張力越低。在此基礎(chǔ)上,測(cè)試了2%KCl+0.3%CRS-1080 溶液的表面張力為29.46 mN/m。而且在95 ℃下恒溫老化3 d 后,表面活性劑溶液的表面張力為29.50 mN/m,表面張力僅有小幅升高,說明高溫條件下該表面活性劑的穩(wěn)定性較好。

    圖5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表面活性劑CRS-1080與原油間的界面張力Fig.5 Interfacial tension between CRS-1080 and crude oil with different mass fractions

    采用自吸法,在Amott Cell 瓶中開展飽和原油的人造巖心浸泡實(shí)驗(yàn),對(duì)比2%KCl 溶液和2%KCl+0.3%CRS-1080 溶液自吸替油效果。從人造巖心的自吸替油結(jié)果(圖6)來看,浸泡22 d 后,表面活性劑溶液的洗油率為20.12%,而KCl 溶液的洗油率只有8.57%,表面活性劑溶液洗油率是KCl 溶液的2 倍以上,該表面活性劑溶液增油效果好。

    圖6 不同浸泡時(shí)間的洗油率Fig.6 Oil washing rates at different soaking time

    3 應(yīng)用實(shí)例

    3.1 油藏簡(jiǎn)況

    新疆油田JL 區(qū)塊位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣中拐凸起東斜坡帶,其中二疊系上烏爾禾組油藏為主要受斷裂控制的構(gòu)造層狀油藏,封閉性好,局部受地層剝蝕和巖性控制,含油層系為烏一段(P3w1)和烏二段(P3w2)。油藏埋深為3 840~4 192 m,油層厚度為16.1~37.9 m,原始地層壓力為46.4~54.5 MPa,地層溫度為93.1~100.3 ℃。儲(chǔ)層以砂礫巖為主,物性差,平均孔隙度為10.1%,平均滲透率為1.98 mD,平均變異系數(shù)為0.67,儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。地面原油黏度為18.1 mPa·s,原油密度為0.858 g/cm3,氣油比為216~262 m3/m3。原始含油飽和度為52.8%~56%,目前剩余油飽和度仍大于45%,區(qū)塊綜合含水率為10%,油藏剩余油開發(fā)潛力大。

    新疆油田JL 區(qū)塊2013 年投入開發(fā),2015 年開展局部小井距注水試驗(yàn),后因注水開發(fā)效果差、地層能量補(bǔ)充困難轉(zhuǎn)為采用彈性能量衰竭式開發(fā),并對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行了壓裂改造以提高油井產(chǎn)能,但穩(wěn)產(chǎn)期短、產(chǎn)量遞減快。

    3.2 復(fù)合吞吐應(yīng)用效果

    根據(jù)適合開展CO2吞吐油藏特征參數(shù)范圍,結(jié)合新疆油田JL 區(qū)塊各生產(chǎn)井實(shí)際情況,優(yōu)選X1 井開展CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐先導(dǎo)試驗(yàn),X1 井實(shí)施吞吐,同時(shí)加強(qiáng)X1井及鄰井X2井的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),兩口井井距為250 m,X1 井構(gòu)造部位比X2 井高30 m。X1井特征參數(shù)如表1所示。

    表1 X1井特征參數(shù)Table1 Characteristic parameters of Well X1

    X1 井于2014 年7 月試采,因天然能量衰竭,截至2018 年5 月,油井日產(chǎn)液量降低至1 t/d 以下。儲(chǔ)層壓裂改造后,油井增產(chǎn)持續(xù)時(shí)間較短。鄰井X2井是一口水平井,2018 年5 月投產(chǎn),10 月份穩(wěn)產(chǎn)后最高日產(chǎn)油量為43 t/d,在正常間歇清蠟情況下開始遞減,至2019年7月最低日產(chǎn)油量為12 t/d。

    2019 年9 月X1 井開展CO2-化學(xué)劑復(fù)合吞吐,實(shí)施后X1 井的井底流壓從措施前的27 MPa 升高到29.2 MPa,放噴后最高日產(chǎn)油量為28.2 t/d,但日產(chǎn)油量及油、套壓下降較快,增油見效期為30 d 左右,之后維持低壓低產(chǎn)狀態(tài)。相鄰水平井X2 井除正常清蠟,在無任何其他措施情況下,遞減趨勢(shì)得到遏制,階段遞減率從60.6%減緩到26.6%(圖7),一年來日產(chǎn)油量保持在30 t/d 左右,油藏能量得到有效補(bǔ)充。

    圖7 X2井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)曲線Fig.7 Production performance curve of Well X2

    動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,X1 井吞吐之后鄰井X2 井原油的輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分含量均有明顯變化。初步分析認(rèn)為,高部位X1 井吞吐過程中,CO2向上運(yùn)移形成氣頂,將原油驅(qū)向低部位,由于井距小,且低部位X2井沒有停產(chǎn),以至X1井吞吐見效時(shí)間短,但對(duì)X2井起到了一定的驅(qū)替作用。

    4 結(jié)論

    在文獻(xiàn)調(diào)研基礎(chǔ)上,從油藏地質(zhì)特征、儲(chǔ)層特征、流體性質(zhì)和開發(fā)特征的4 類9 項(xiàng)參數(shù)分析了適合CO2吞吐的敏感參數(shù)。新疆油田JL區(qū)塊適合開展CO2吞吐。

    室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,新疆油田JL 區(qū)塊CO2吞吐能較好地補(bǔ)充地層能量,注入后原油膨脹系數(shù)增幅明顯。吞吐時(shí)加入表面活性劑CRS-1080 可有效降低界面張力,增大CO2波及范圍,提高CO2吞吐效果。

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