二氧化碳驱在新霍地区的研究与应用

2015-01-10曹伟刘娟苏冉李军魏涛中原油田分公司采油六厂山东菏泽274511

化工管理 2015年7期

曹伟刘娟苏冉李军魏涛(中原油田分公司采油六厂，山东菏泽 274511)

二氧化碳驱在新霍地区的研究与应用

曹伟刘娟苏冉李军魏涛(中原油田分公司采油六厂，山东菏泽 274511)

新霍地区属于高压低渗油藏，自然能量开发过程中面临产量递减快，注水开发又面临着注水压力高，且油井见水快的矛盾，常规的二次采油技术已难以提高该块的储量动用程度，二氧化碳驱从增压、降黏等方面改善了原油的性质，有利于原油从地下析出，对提高新霍油田的采收率有积极的意义，本文主要从二氧化碳的驱油机理以及通过二氧化碳驱在新霍地区的应用来论证二氧化碳在高压低渗油藏中的优势，为油田开发提供借鉴。

二氧化碳驱；降黏；提高采收率

0 引言

新霍地区油藏为高压低渗高汽油比油藏，前期开发过程中为获得经济产量，多采用压裂生产，初期产能较高，随着开采过程中气体逐渐从油层中脱离后，地下原油黏度增加，原油流动性变差，产能下降快；后期注水开发过程中受储层与前期压裂开发影响，表现为水井注水压力高，注水困难，仅有的注入水量很快沿着压裂缝推进，油井见效后很快见水，水驱效率低，实践证明，新霍块不适宜注水开发。

CO2是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可使原油体积膨胀、黏度下降；因此，探索在新霍块实施注二氧化碳开发具有重要意义。

1 二氧化碳驱油机理研究

CO2驱分为混相驱和非混相驱，本文主要讨论混相驱，混相驱主要通过降黏、膨胀、萃取、溶解来驱替原油。

①降低原油黏度：当CO2溶入原油后，原油的汽油比增大，在不同压力条件下，气油比增加时，黏度急剧下降，当气油比大于20后，黏度下降趋于平缓，总的变化趋势近似符合指数变化关系。由此可见，通过注入CO2改善了原油的特性，可以降低原油黏度。

②膨胀原油体积：随着原油中溶解CO2量不断增加，CO2气油比增大，原油膨胀系数由1.058逐渐上升至1.0717，说明在原油中注入CO2，可以膨胀原油体积，而膨胀的原油会使储层孔隙压力升高，在局部形成饱和区域，给地下原油流动提供动力，从而提高油藏的最终采收率。

③萃取原油：在油藏中注入的高压CO2可部分地溶于石油中，使石油中较易挥发的组分蒸发出来，形成富集气体，前进的气方面石油中较易挥发的组分蒸发出来，形成富集气体，前进的气体反复与未被作用的油藏接触，从而甚至可与石油形成互溶状态。由于气相与残存的液体石油之间界面张力小，气体进入油藏孔隙可置换残存的石油。

④溶解原油：由于CO2可大量溶解于原油中，在注入过程中，一部分CO2溶于原油，随着注入压力上升，溶解的CO2量越来越多，当油藏停止注CO2时，随着生产的进行，油藏压力降低，油藏原油中的CO2就会从原油中分离出来，为溶解气驱提供能量，形成类似于天然类型的溶解气驱。即使停注，油藏中的CO2气体仍然可以驱替油藏中的原油，而且，一部分CO2像残余气一样圈闭在油藏中，进一步增加采出油量。

另外，CO2遇水能降低pH值，形成弱酸性水，可溶解储层中的钙质交接物，长期注CO2，能改善储层的孔隙度与渗透率。

2 二氧化碳驱在新霍地区的应用

新霍地区在注水开发遇到注水困难与快速水淹等矛盾后，转而实施CO2驱油，结合该地区油藏条件，该块选择为采用CO2连续注气混相驱，通过该块CO2驱室内实验结果可知，该块CO2驱混相压力为26.17MPa，在注气实施时，对应油井采用关井憋压，并选择井组中部油井新侧18井作为监测井，监测注入过程中地层压力恢复情况。该次CO2驱在新17井首先实施，该井组由注水改为注气后，在注入量增加的情况下，注入压力下降了25MPa。

从监测井监测地层压力恢复情况表明(图1)，当注入CO2后，地层压力逐渐恢复，当地层压力恢复至试验标定的混相压力时，可认为地下原油与CO2已经混相。