CO2驅(qū)氣竄治理方法現(xiàn)狀

王濤

[摘 要]氣竄是CO2驅(qū)實(shí)施過程中常見的情況之一。隨著注氣量的增加，CO2驅(qū)油井都會發(fā)生不同程度的氣竄情況。本文介紹了CO2驅(qū)氣竄治理方法現(xiàn)狀，將CO2驅(qū)氣竄分為前期或中期，后期兩個(gè)階段，并分別對兩個(gè)階段所采取的CO2驅(qū)氣竄治理方法做了介紹。

[關(guān)鍵詞]CO2驅(qū)；氣竄治理；治理方法

中圖分類號：TE357.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）47-0398-01

CO2驅(qū)作為一種提高采收率方法，隨著其在油田礦場中的應(yīng)用，實(shí)施該方法隨之而來的氣竄問題也日益顯著。針對CO2驅(qū)礦場應(yīng)用的氣竄問題，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和礦場應(yīng)用，目前針對氣竄進(jìn)行治理的方法有兩種思路，第一種思路是在CO2驅(qū)開發(fā)前期或中期，通過對相關(guān)參數(shù)的調(diào)整或改進(jìn)工藝方法來減緩氣竄過程，延長高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間以達(dá)到提高采收率的目的。第二種思路是針對CO2驅(qū)開發(fā)后期，此時(shí)氣竄情況已經(jīng)十分顯著，不能再通過改變相關(guān)的注入?yún)?shù)等手段延緩氣竄，只能通過注入封堵體系來進(jìn)行對竄流通道的封堵來達(dá)到抑制氣竄的目的。

1.防氣竄研究現(xiàn)狀

國內(nèi)目前針對CO2驅(qū)開發(fā)中期氣竄防治研究的較少，此階段氣竄情況因井而異，需要針對口井及區(qū)塊進(jìn)行逐一分析采取措施抑制氣竄的發(fā)展。目前一般采取的措施主要從開發(fā)層系，注采結(jié)構(gòu)和注入方式三個(gè)方面入手。

在開發(fā)層系調(diào)整上，主要是通過地層注入井和采出井之間的連通性，結(jié)合地層斷層的阻斷封閉，將采注系統(tǒng)逐一劃分，細(xì)化原有的開發(fā)層系，將存在強(qiáng)連通性的注采井歸為一個(gè)層系。通過采用分層注入工藝，將CO2根據(jù)所劃分的開發(fā)層系分層注入，消除層間干擾，充分利用和調(diào)動高含油飽和度油層。

在注采結(jié)構(gòu)調(diào)整上，結(jié)合注入井和采出井所在地層構(gòu)造情況，調(diào)整注入和采出的關(guān)系，即根據(jù)實(shí)際地層情況將某些注入井和采出井井別進(jìn)行調(diào)整，利用地層構(gòu)造特點(diǎn)結(jié)合地層傾角，造成CO2重力超覆形成氣頂以提高采出井原油產(chǎn)量。

在注入方式調(diào)整上，主要是采用先進(jìn)的注入方法，確定該注入方式下最優(yōu)的注入?yún)?shù)。目前最常用的方法是采用水氣交替的注入方式。依據(jù)賈敏效應(yīng)，水氣交替注入可以使整個(gè)注入過程不斷處于微觀孔隙不斷互相封堵，導(dǎo)致注氣剖面向采出井均勻推進(jìn)。這種注入方法是采出井見氣后比較通用的注入方式，其效果也十分顯著，工藝簡單，成本也相對較低。

2.氣竄治理研究現(xiàn)狀

當(dāng)氣竄已經(jīng)形成，地層中大的竄流通道已經(jīng)成型，就需要通過調(diào)整注入剖面來抑制氣竄。注入剖面調(diào)整主要是針對注入流道中竄流通道嚴(yán)重影響注氣效果的情況。通過注入堵劑封堵竄流通道，強(qiáng)迫后續(xù)注入的CO2改變滲流通道，增大波及體積，提高驅(qū)油效率。目前的封堵技術(shù)通過注入不同堵劑封堵高滲層，堵劑包括泡沫劑，凝膠，乙二胺鹽，石灰水等。目前主流的封堵技術(shù)有兩種，一種是泡沫封堵技術(shù)，一種是凝膠封堵技術(shù)。

泡沫封堵技術(shù)是通過注入泡沫體系，在地層中形成大量泡沫，由于其優(yōu)先進(jìn)入高滲透層，形成的大量泡沫由于賈敏效應(yīng)會產(chǎn)生一定的阻力，從而迫使后續(xù)泡沫進(jìn)入中低滲透層，達(dá)到調(diào)整注入剖面的作用。由于泡沫在地層中的存留存在半衰期，因而最終此項(xiàng)技術(shù)不會對地層造成污染。這項(xiàng)技術(shù)的核心便是泡沫劑的優(yōu)選。泡沫優(yōu)選主要參數(shù)有，泡沫半衰期，泡沫耐溫性，泡沫的耐酸堿性，泡沫與地層水的匹配，泡沫與注入氣體的匹配等。

凝膠封堵技術(shù)是通過注入凝膠體系，直接封堵地層中高滲竄流通道，迫使后續(xù)注入的CO2氣體改變滲流方向。相比于泡沫體系，凝膠體系封堵性能更加徹底，其封堵率一般都能夠達(dá)到90%。凝膠體系的強(qiáng)封堵性一方面提供著對高滲竄流通道的強(qiáng)力封堵，另一方面由于凝膠體系無法后期自行消解，對地層也造成了一定的破壞。由于凝膠封堵技術(shù)相對于泡沫封堵技術(shù)對地層有著不可逆的封堵作用，現(xiàn)場應(yīng)用泡沫封堵要多于凝膠封堵。

有學(xué)者針對強(qiáng)凝膠，弱凝膠和泡沫體系封堵效果的物理模擬實(shí)驗(yàn)研究，這三種堵劑提高采收率的幅度以弱凝膠最好，僅次于弱凝膠的是強(qiáng)凝膠，最差的是泡沫體系，但也和泡沫封竄體系的氣液比相關(guān)，泡沫劑注入濃度越高，封堵效果最好。

4.總結(jié)

氣竄治理宜在CO2驅(qū)開發(fā)前期或中期就采取相關(guān)的防氣竄手段，在進(jìn)一步深化CO2驅(qū)地層及注采井之間的連接等認(rèn)識后，就應(yīng)采取相應(yīng)措施盡可能延緩該階段采出井向下一氣竄階段過渡的時(shí)間，保持采出井始終處于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)階段。當(dāng)采出井已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)量遞減期而且氣竄嚴(yán)重時(shí)，需要采取一定的措施來延緩氣竄時(shí)，對于竄流通道滲透率相對于平均滲透率差異較小的采出井，宜采用泡沫封堵技術(shù)，而對于滲透率差異較大的采出井，需采用凝膠封堵技術(shù)。但在實(shí)驗(yàn)室中，凝膠封堵效果要明顯優(yōu)于泡沫封堵效果，但其封堵的不可逆性將其使用范圍人為的縮小。相信隨著未來凝膠封堵技術(shù)的改進(jìn)，未來的氣竄封堵技術(shù)主流將變?yōu)槟z封堵體系。

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