低渗油藏考虑启动压力梯度的CO2驱数值模拟方法研究

郑晶晶

（中国石化中原油田勘探开发研究院，河南濮阳 457001）

大量室内试验证明CO2驱可以膨胀原油体积，降低原油黏度、油水界面张力和油藏毛细管阻力[1]，且CO2在地层条件下为超临界状态，能与原油达到混相，与水驱相比，能大幅度提高驱油效率。低渗透油藏注CO2驱已成为提高采收率的一种方法，比水驱有明显的技术优势。目前，我国开展CO2驱现场试验的有胜利、中原、江苏、吉林等油田，取得了一定的效果[2]。

1 模型建立

本文利用tNavigator数值模拟软件中E300组分模型模拟预测CO2驱效果，网格个数为50000（100×100×5）个，x、y方向网格步长均为 5 m，z方向网格步长为4 m。模型采用一注一采井网，注采井距为300 m。研究了不同启动压力下压力分布特征及相同启动压力下不同相带下压力传导特征及二氧化碳驱效果评价。

2 模拟CO2驱启动压力

应用tNavigator软件在.DATA文件SOLUTION部分中写入启动压力关键字ARITHMETIC设置网格的I、J、K三方向的启动压力值，进行启动压力数值模拟。格式（见表1）。

表1 启动压力模拟方法

3 不同启动压力CO2驱开发特征

设定 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08 MPa/m 下不同的启动压力，观察压力传导特征（见图1），设定的网格启动压力梯度越大，压力扩散和传导的越慢，从压力分布图（见图2）也能明显看出，启动压力0.08 MPa/m比启动压力0.01 MPa/m，注气井的井底压力高4.22 MPa。

统一设定生产井的井底压力为15 MPa（见图3），设定的网格启动压力梯度越大，累产油越少。

由于启动压力梯度越大，注气井的井底压力往生产井传导的越慢，导致生产井的井底压力得不到及时的补充，使得采用定压生产的油井日产和累产都最小。启动压力0.08 MPa/m比启动压力为0.01 MPa/m，累产油少 2.64×104m3。

图1 不同启动压力下的地层压力曲线

图2 不同启动压力下注气1年后的压力分布图

图3 不同启动压力下的日产油曲线

4 相同启动压力不同相带的CO2驱开发特征

设定0.05 MPa/m的相同启动压力，河道相渗透率为22.5 mD，席状砂相渗透率为2.25 mD，开发1年后，不同非均质性下的地层压力分布图特征观察压力传导特征（见图4），采油井处于河道相的比处于席状砂注相的压力扩散和传导的越快，从压力分布图（见图5）上也能明显的看出，席状砂注席状砂采比河道注河道采，注气井的井底压力高4.45 MPa。

图5 不同相带下注气1年后的压力分布图

图6 不同相带下注采累产油对比图

图7 不同相带下注气12年后剩余油饱和度分布图

统一设定生产井的井底压力为15 MPa，河道注河道采的累产油最少，席状砂注席状砂采的累产油最多（见图6），在注气12年后，二氧化碳驱波及范围为河道相注河道相采＜席状砂注河道采＜河道注席状砂采＜席状砂注席状砂采（见图7）。

5 结论

（1）低渗透油藏考虑启动压力的数值模型模拟，随着启动压力的增加，CO2驱采出程度减小。

（2）相同启动压力不同相带的二氧化碳驱开发特征，渗透率越小，CO2驱替波及范围越大，驱替越均匀，采出程度越大。