二氧化碳驅(qū)在新霍地區(qū)的研究與應(yīng)用

曹偉 劉娟 蘇冉 李軍 魏濤(中原油田分公司采油六廠， 山東 菏澤 274511)

二氧化碳驅(qū)在新霍地區(qū)的研究與應(yīng)用

曹偉 劉娟 蘇冉 李軍 魏濤(中原油田分公司采油六廠， 山東 菏澤 274511)

新霍地區(qū)屬于高壓低滲油藏，自然能量開發(fā)過程中面臨產(chǎn)量遞減快，注水開發(fā)又面臨著注水壓力高，且油井見水快的矛盾，常規(guī)的二次采油技術(shù)已難以提高該塊的儲量動用程度，二氧化碳驅(qū)從增壓、降黏等方面改善了原油的性質(zhì)，有利于原油從地下析出，對提高新霍油田的采收率有積極的意義，本文主要從二氧化碳的驅(qū)油機理以及通過二氧化碳驅(qū)在新霍地區(qū)的應(yīng)用來論證二氧化碳在高壓低滲油藏中的優(yōu)勢，為油田開發(fā)提供借鑒。

二氧化碳驅(qū)；降黏；提高采收率

0 引言

新霍地區(qū)油藏為高壓低滲高汽油比油藏，前期開發(fā)過程中為獲得經(jīng)濟產(chǎn)量，多采用壓裂生產(chǎn)，初期產(chǎn)能較高，隨著開采過程中氣體逐漸從油層中脫離后，地下原油黏度增加，原油流動性變差，產(chǎn)能下降快；后期注水開發(fā)過程中受儲層與前期壓裂開發(fā)影響，表現(xiàn)為水井注水壓力高，注水困難，僅有的注入水量很快沿著壓裂縫推進，油井見效后很快見水，水驅(qū)效率低，實踐證明，新霍塊不適宜注水開發(fā)。

CO2是一種在油和水中溶解度都很高的氣體，當它大量溶解于原油中時，可使原油體積膨脹、黏度下降；因此，探索在新霍塊實施注二氧化碳開發(fā)具有重要意義。

1 二氧化碳驅(qū)油機理研究

CO2驅(qū)分為混相驅(qū)和非混相驅(qū)，本文主要討論混相驅(qū)，混相驅(qū)主要通過降黏、膨脹、萃取、溶解來驅(qū)替原油。

①降低原油黏度：當CO2溶入原油后，原油的汽油比增大，在不同壓力條件下，氣油比增加時，黏度急劇下降，當氣油比大于20后，黏度下降趨于平緩，總的變化趨勢近似符合指數(shù)變化關(guān)系。由此可見，通過注入CO2改善了原油的特性，可以降低原油黏度。

②膨脹原油體積：隨著原油中溶解CO2量不斷增加，CO2氣油比增大，原油膨脹系數(shù)由1.058逐漸上升至1.0717，說明在原油中注入CO2，可以膨脹原油體積，而膨脹的原油會使儲層孔隙壓力升高，在局部形成飽和區(qū)域，給地下原油流動提供動力，從而提高油藏的最終采收率。

③萃取原油：在油藏中注入的高壓CO2可部分地溶于石油中，使石油中較易揮發(fā)的組分蒸發(fā)出來，形成富集氣體，前進的氣方面石油中較易揮發(fā)的組分蒸發(fā)出來，形成富集氣體，前進的氣體反復(fù)與未被作用的油藏接觸，從而甚至可與石油形成互溶狀態(tài)。由于氣相與殘存的液體石油之間界面張力小，氣體進入油藏孔隙可置換殘存的石油。

④溶解原油：由于CO2可大量溶解于原油中，在注入過程中，一部分CO2溶于原油，隨著注入壓力上升，溶解的CO2量越來越多，當油藏停止注CO2時，隨著生產(chǎn)的進行，油藏壓力降低，油藏原油中的CO2就會從原油中分離出來，為溶解氣驅(qū)提供能量，形成類似于天然類型的溶解氣驅(qū)。即使停注，油藏中的CO2氣體仍然可以驅(qū)替油藏中的原油，而且，一部分CO2像殘余氣一樣圈閉在油藏中，進一步增加采出油量。

另外，CO2遇水能降低pH值，形成弱酸性水，可溶解儲層中的鈣質(zhì)交接物，長期注CO2，能改善儲層的孔隙度與滲透率。

2 二氧化碳驅(qū)在新霍地區(qū)的應(yīng)用

新霍地區(qū)在注水開發(fā)遇到注水困難與快速水淹等矛盾后，轉(zhuǎn)而實施CO2驅(qū)油，結(jié)合該地區(qū)油藏條件，該塊選擇為采用CO2連續(xù)注氣混相驅(qū)，通過該塊CO2驅(qū)室內(nèi)實驗結(jié)果可知，該塊CO2驅(qū)混相壓力為26.17MPa，在注氣實施時，對應(yīng)油井采用關(guān)井憋壓，并選擇井組中部油井新側(cè)18井作為監(jiān)測井，監(jiān)測注入過程中地層壓力恢復(fù)情況。該次CO2驅(qū)在新17井首先實施，該井組由注水改為注氣后，在注入量增加的情況下，注入壓力下降了25MPa。

從監(jiān)測井監(jiān)測地層壓力恢復(fù)情況表明(圖1)，當注入CO2后，地層壓力逐漸恢復(fù)，當?shù)貙訅毫謴?fù)至試驗標定的混相壓力時，可認為地下原油與CO2已經(jīng)混相。

圖1 新霍側(cè)18井壓力監(jiān)測曲線圖

在達到混相壓力后，該井組油井新16-4井開井生產(chǎn)，穩(wěn)定日產(chǎn)油8噸，從而證實了該塊適合于CO2驅(qū)采油。

3 結(jié)語

CO2驅(qū)技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)非常成熟，選擇合適的區(qū)塊至關(guān)重要，CO2驅(qū)油機理是尋找適合CO2。

驅(qū)區(qū)塊的重要參考依據(jù)，低滲，低采出程度的油田通過CO2驅(qū)往往能產(chǎn)生意想不到的效果。

運用CO2驅(qū)在產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時，封存了大量的溫室氣體，具有良好的生態(tài)環(huán)境意義。

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