低滲透油藏混相氣驅(qū)生產(chǎn)氣油比預(yù)測

馮旭菲 彭素芹 徐慧穎 石詠衡 王永剛

低滲透油藏儲層滲透性低下，非均質(zhì)性嚴(yán)重且儲層多存在較強水敏性，注水增產(chǎn)措施在此類油藏開發(fā)過程中存在不適應(yīng)性及局限性。混相氣驅(qū)技術(shù)中CO2混相驅(qū)被認(rèn)為是最具前景的提高原油采收率技術(shù)之一。俞凱等編著的《陸相低滲透油藏CO2混相驅(qū)技術(shù)》一書正是基于我國低滲透油藏儲層地質(zhì)特征，進(jìn)行了不同低滲透油藏的CO2混相驅(qū)適宜性評價，深入分析CO2混相驅(qū)油多次混相接觸機(jī)理，探討CO2混相驅(qū)注采技術(shù)及回收處理工藝，評價CO2混相驅(qū)油及驅(qū)油技術(shù)及效果，結(jié)合具體先導(dǎo)性試驗實例，展示CO2混相驅(qū)油全過程及取得的相關(guān)技術(shù)方法。本書邏輯清晰、層次鮮明，實用性廣泛，對我國從事低滲透油氣藏開發(fā)工作的相關(guān)研究人員具一定參考價值。

生產(chǎn)氣油比是油藏氣驅(qū)開發(fā)過程中一項關(guān)鍵指標(biāo)，不僅用于確定地面集輸工藝及生產(chǎn)建設(shè)設(shè)施，判斷注氣規(guī)模，還能指導(dǎo)氣驅(qū)采油工藝及參數(shù)優(yōu)化，同時生產(chǎn)氣油比是注氣計算及采油經(jīng)濟(jì)效益評價的重要依據(jù)。由于氣驅(qū)采油機(jī)理極復(fù)雜，往往涉及多相滲流及復(fù)雜相變的耦合作用。產(chǎn)油量和產(chǎn)氣量是氣油比兩個主要參數(shù)，計算結(jié)果準(zhǔn)確度受多種因素影響。一方面，油藏原油飽和度分布及壓力場僅依靠數(shù)值模擬預(yù)測;另一方面，數(shù)值模擬在低滲透非均質(zhì)性多組分油藏中存在較大不確定性，導(dǎo)致實用效果較差。

國內(nèi)對低滲透油藏混相氣驅(qū)生產(chǎn)氣油比預(yù)測模型及計算方法認(rèn)可度較高，較成熟的是王高峰等提出的“3段式”預(yù)測方法。認(rèn)為低滲透油藏混相驅(qū)過程中，產(chǎn)出氣體來自原油溶解氣及注入氣兩部分。鑒于生產(chǎn)井見氣時間、濃度及組分差異，通常在預(yù)測生產(chǎn)氣油比時分為見氣前（原油溶解氣）、見氣后（油墻伴生氣及注入氣）及氣竄后（游離氣及原油溶解氣）3個階段，其中生產(chǎn)氣油比有儲層水相中的溶解氣，占比較小。實際計算過程中將井底流壓近似為泡點壓力，表述不同階段生產(chǎn)氣油比。計算生產(chǎn)氣油比時，可假定儲層內(nèi)水油處于熱動力學(xué)平衡狀態(tài)，將水相中溶解氣對氣油比貢獻(xiàn)定義為水溶氣等效氣油比，這部分氣體除包含天然伴生氣外，還有注入氣體，需對見氣前后及氣竄后不同階段分別定義。油墻溶解氣是注入氣在混相驅(qū)采過程中被高壓帶入油層，形成含有飽和度較高區(qū)域，即氣驅(qū)“油墻”，該部分氣源主要由“差異化運移”引入的注入氣溶解、“加速凝析加積”造成的注入氣及剩余富化氣溶解及游離注入氣的直接溶解幾部分構(gòu)成。對油墻溶解氣油比計算時，基于“三步近似法”及物質(zhì)平衡或相態(tài)原理，對氣驅(qū)過程進(jìn)行簡化;游離氣生產(chǎn)氣油比計算時，結(jié)合油氣滲流方程進(jìn)行地面條件折算，其中滲透率據(jù)Stone及Corey模型計算。結(jié)合不同開發(fā)階段建立氣驅(qū)生產(chǎn)氣油比預(yù)測與時間關(guān)聯(lián)。該項生產(chǎn)氣油比預(yù)測法在吉林油田黑79南區(qū)塊進(jìn)行實例應(yīng)用計算，預(yù)測結(jié)果對實際生產(chǎn)具一定指導(dǎo)意義。

目前國內(nèi)僅江蘇草舍、吉林大情字井、大慶外圍及海拉爾、中原濮城等地進(jìn)行了CO2混相驅(qū)油先導(dǎo)性試驗。草舍油田結(jié)果顯示，CO2混相驅(qū)油顯著提高了部分油井氣油比，且大泵徑使用下使地層能量較高，提高產(chǎn)液量;大字井試驗結(jié)果顯示，CO2混相驅(qū)油使單井產(chǎn)量提高65%～200%，原油采收率提高10%以上;大慶外圍試驗結(jié)果顯示，CO2混相驅(qū)油較適用，儲層非均質(zhì)性會引發(fā)嚴(yán)重氣竄現(xiàn)象;海拉爾油田試驗結(jié)果顯示，CO2混相驅(qū)油效果優(yōu)于空氣驅(qū)效果。

綜上內(nèi)容均在《陸相低滲透油藏CO2混相驅(qū)技術(shù)》一書中進(jìn)行了詳盡探討及分析，低滲透油藏生產(chǎn)氣油比受儲層特性及人為操作等多重因素影響。未來研究中，一方面，我們應(yīng)深入開展CO2混相驅(qū)采技術(shù)機(jī)理性方面研究;另一方面，盡可能完善驅(qū)采機(jī)制下，多相滲流及復(fù)雜相變等耦合作用下關(guān)鍵參數(shù)計算方法，對低滲透油藏混相氣驅(qū)生產(chǎn)氣油比進(jìn)行科學(xué)有效地預(yù)測。