CO2混相驅(qū)技術(shù)在高89－1塊特低滲透油藏開發(fā)中的應(yīng)用

李春芹 （中石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東 博興256504）

由于我國面臨著巨大的CO2減排和低滲透油藏注水開發(fā)效果不理想的壓力，CO2驅(qū)具有廣闊的前景。由于特低滲透油藏水驅(qū)時(shí)存在很大困難，CO2驅(qū)是一種可行的辦法[1，2]。針對高89－1塊注水開發(fā)困難、彈性開發(fā)產(chǎn)量遞減快、周圍類似油藏有近億噸的儲量規(guī)模、鄰近有CO2氣田和電廠等因素，提出了CO2混相驅(qū)技術(shù)，并進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。

1 高89－1塊油藏概況

高89－1塊油藏屬中等－深層埋深，平均2950m，巖性主要為灰色泥巖與薄層灰質(zhì)、泥質(zhì)和白云質(zhì)粉砂巖不等厚互層，儲層壓實(shí)作用強(qiáng)，平均孔隙度為13.8%，滲透率在 （0.43～7.1）×10－3μm2之間（平均3.9×10－3μm2），為低孔特低滲透儲層。油層厚度薄，砂泥巖互層狀，縱向上在70m含油井段內(nèi)有15個含油小層，平均單井油層厚度10.5m。沒有水層、試采產(chǎn)水率1%～2%，可以不考慮CO2驅(qū)腐蝕。

2 特低滲透油藏CO2驅(qū)室內(nèi)試驗(yàn)

2.1 CO2與地層原油體系相態(tài)變化研究 （膨脹試驗(yàn)）

樣品用高89－1塊高89－4井的井口油和套管氣按該區(qū)塊原始飽和壓力配制成樣品。加氣膨脹試驗(yàn)結(jié)果表明，高89－4井地層原油對CO2有很強(qiáng)的溶解能力，注入壓力越高CO2在原油中的溶解度越大。在飽和壓力達(dá)到24.73MPa時(shí)，地層原油中的CO2溶解度達(dá)到132.33m3/t。由于CO2能夠大量溶解在原油中，注入CO2后致使地層原油體積大幅膨脹、粘度明顯降低，地層壓力下的原油體積可以膨脹到1.2612倍，粘度降低幅度70.45%，有利于提高原油采收率。

2.2 CO2驅(qū)油混相壓力試驗(yàn)研究 （細(xì)管試驗(yàn)）

據(jù)細(xì)管試驗(yàn)研究的結(jié)果可以確定，在地層溫度126℃條件下，注入CO2與高89－1塊高89－4井地層原油發(fā)生多次接觸混相的最小混相壓力 （MMP）為28.94MPa。該塊原始地層壓力42MPa，高89－1塊油藏易于實(shí)現(xiàn)CO2混相驅(qū)。

2.3 CO2氣驅(qū)方式與驅(qū)油效率研究 （長巖心驅(qū)替試驗(yàn)）

應(yīng)用高89－1塊油藏低滲巖心進(jìn)行的三次長巖心驅(qū)替試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在目前地層溫度壓力下，完全水驅(qū)的驅(qū)油效率是33.50%，完全水驅(qū)后持續(xù)CO2驅(qū)的驅(qū)油效率是85.64%，初始持續(xù)CO2驅(qū)后轉(zhuǎn)長期水驅(qū)的驅(qū)油效率是79.58%，初始持續(xù)CO2和水交替注入驅(qū)后轉(zhuǎn)長期水驅(qū)的驅(qū)油效率是81.56%，說明注CO2驅(qū)油可以獲得比水驅(qū)高許多的采收率。

3 特低滲透油藏CO2驅(qū)數(shù)值模擬研究

選擇了加拿大CMG公司的CMG軟件。根據(jù)注入方式與采收率關(guān)系預(yù)測結(jié)果，可以看出連續(xù)注入和注1月停1月，采收率較高，考慮現(xiàn)場操作性，確定選用連續(xù)注入的方式。根據(jù)采油速度與換油率關(guān)系，采油速度2%，換油率最高，方案確定采用2%的采油速度。單井日注速度與采收率關(guān)系預(yù)測結(jié)果（井組累計(jì)注氣0.1PV），得到當(dāng)單井注氣速度為20t/d時(shí)，采收率相對最高，確定最優(yōu)單井注氣速度為20t/d。推薦CO2驅(qū)方案為：一套層系開發(fā)，高89－試1井以最大液量為20t/d生產(chǎn)，連續(xù)注入方式，4口注氣井單井平均注入速度為20t/d，10年井組累計(jì)注入CO2量為0.33PV。預(yù)計(jì)現(xiàn)場注氣10年，累計(jì)注入19.68×104t液態(tài)CO2。數(shù)值模擬預(yù)測彈性采收率為8.95%，CO2氣驅(qū)礦場實(shí)施10年后，試驗(yàn)區(qū)氣驅(qū)階段累積產(chǎn)油7.82×104t，階段采出程度16.43%，提高采收率14.19%。

4 高89－1塊CO2驅(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)及效果

高89－1塊試驗(yàn)井區(qū)總井?dāng)?shù)9口，其中油井5口、注入井4口 （分別為高89－4井、高89－5井、高89－16井、高89－17井），中心受效井1口 （高89－試1井），邊角老油井4口 （G89－1井、891－7井、89－11井和89－9井）。井區(qū)含油面積0.72km2，地質(zhì)儲量47.6×104t；試驗(yàn)井組有注入井4口，中心油井1口，其含油面積0.15km2，地質(zhì)儲量10.3×104t?，F(xiàn)場注入方式設(shè)計(jì)為一套層系開發(fā)，連續(xù)注入CO2，4口注氣井單井平均注入速度為20t/d。

目前4口注入井都能較好地完成配注，高89－19井、高89－4井和高89－17井注氣壓力都在10MPa左右，高89－5井注入壓力在23.5MPa，未壓裂，注入壓力較高，到目前，井組已累計(jì)注入44766t液態(tài)CO2。井組平均單井日產(chǎn)油量由見效前的9.4t上升到10.2t；動液面由1662m上升到1178m。外圍生產(chǎn)井產(chǎn)量呈現(xiàn)遞減趨勢，井組生產(chǎn)井產(chǎn)量穩(wěn)中有升，累增油9870t。

5 結(jié)論與認(rèn)識

室內(nèi)試驗(yàn)表明，高89－1塊注入CO2后，能使原油體積膨脹，粘度降低；根據(jù)細(xì)管試驗(yàn)得到高89－1塊最小混相壓力28.9MPa，遠(yuǎn)低于原始地層壓力，易于形成混相；根據(jù)長細(xì)管試驗(yàn)得到氣驅(qū)驅(qū)油效率是水驅(qū)的兩倍。

1）現(xiàn)場試驗(yàn)注入液態(tài)CO2，地層吸氣能力強(qiáng)，吸氣指數(shù)是吸水指數(shù)的2倍。

2）油井見效效果明顯，單井日產(chǎn)油由9.4t提高到10.2t，按減緩遞減計(jì)算，累計(jì)增油9870t；與彈性開發(fā)井組對比遞減減緩15%。

[1]李世倫，張正卿，冉新版，等 .注氣提高石油采收率技術(shù) [M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，2001.

[2]郭平，羅玉瓊，何建華，等 .注水開發(fā)油田進(jìn)行注氣開發(fā)的可行性研究 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25（4）：27～30.