低渗透油藏C02混相驱提高采收率试验

张海曦 潘航 李霞 杨燕军

摘要：很多低渗透油藏在开发注水效果方面都没有得到较好的效果，想要对CO2的混相驱在这一油藏中的适用性进行验证， 促进其采收率不断提高，本文将以油田作为基础，分析原油细管试验和微观试验等，对CO2油田原油最小的混相压力进行确定，为我国石油企业的发展做好基础保障。本文将对低渗透油藏CO2混相驱提高采收率试验进行分析。

关键词：低渗透油藏；CO2混相驱；提高采收率

我国在开发低渗透油藏的时候出现了很多问题，比如自然产能比较低和地层能量缺乏等导致的采收率较低的现象，想要对这些问题进行处理，就要通过混相气驱对其进行解决，就我国EOR技术的应用现状分析，CO2混相驱有助于渗透油藏的采收率提高。

一、对CO2和原油最小的混相压力进行确定的试验分析

（一）实验中需要准备的设备

就细管试验而言，这是指一维人造模型基础上的一种溶剂驱替物的理模拟试验，目的在于原油和CO2最小的混相压力的确定，该试验的开展是在长10m和内径是3.8mm的紧密中填充纯净石英砂，需要注意的是充填层孔隙度是39%，此时的温度为90℃，CO2的纯度是99.9%，选择的原油是油田地层的原油。

（二）试验开展的具体步骤

这一装置在操作中的主要步骤是指，2h细管恒温，并且需要在试验压力基础上对原油进行饱和，之后通过RUSKA高压泵对CO2进行匀速注入，利用回压阀对系统压力有效控制，出口气液总是会在常压分离器当中出现闪蒸分离，平均每半个小时记录一次，还要在试验中对流出物的颜色进行观察，并对1.2PV的溶剂进行注入，之后结束，利用试验曲线的压力采收率改变折点，并对其进行全面观察。

（三）试验的结果

压力不同，采收率的曲线也是不同的，折点位置的压力一般是20MPa，细管试验中需要对气体突破的瞬间图像进行观察，由17MPa未混相的图像中能够看出，对没有混相时进行驱替，如果气体突破的话，所流过的流体就是气液交替的两相流动，之后再将其改变成为气相中间边缘的原油流动，此时的原油颜色没有发生任何变化，可以从20MPa混相图像中观察到混相过程中的气体突破流过液体手电是从黑色向棕红色改变，然后再向浅黄色进行变化，和未混相存在很大的差异。与曲线折点以及观察窗现象结合，可以确定最小的混相压力应该是20MPa 。

二、混相驱促进采收率提高的微观试验

（一）试验的具体方法和实际步骤

在试验过程中运用的流体和天然岩心的试验运用的流体存在一定的差异，如果温度为90℃恒温，模型内外就会向混相压力为20MPa和22MPa进行增压，确保试验是在混相压力20MPa的基础上进行的，试验的步骤为，首先是抽空对地层油进行饱和，之后是对流体驱油进行一定的设计，然后是全面有效观察现象。

（二）试验开展的结果

如图一所示，为无水驱替的系列图，其中，a是在非混相压力基础上的驱替后图，b图是加压至20 MPa的混相压力之后的混相瞬间图，c图则是未形成剩余油，可以看出，混相驱能够促进驱替效率的提高，从微观上分析，已经达到了100% ；例如图2是在20MPa基础上的水气交替的注入系列图，a图指的是0.05 PV的交替水气驱，不能观察到局部的混相，b图是指0.1PV大段塞时所观察到的局部混相，受到水的影响，存在一定的剩余油，和图1中的c图比较，驱替效率有一定的降低，然而水气的交替驱能够对体积进行扩大，进而对水的混相影响进行一定的弥补，在一定程度上提高采收率。

三、天然岩心分驱油试验分析

（一）实验开展的主要装置分析

CO2混相驱属于多接触的混相，因此，在开展试验的过程中需要选择长岩心的模擬器，在实验当中的仪器是由自行设计的一些长岩心夹持器、数字压差计等组成的，此时试验开展的温度为90℃。

（二）流体和岩心的分析

在整个试验当中，运用的原油都是油田井口的取油和天然气的复配而成，并对地层原油进行一定的模拟，用水需要按照油田地层的水化验的实际结果进行配置，水型则是碳酸氢钠型。

（三）程序的分析

必须在夹持器当中放入拼接之后的岩心，之后再进行环压，饱和配置盐水，并且测水相的渗透率，等到温度为90℃时，保持这一温度24h，在24h之后要进行驱油试验。在整个试验当中，主要进行了20MPa压力的水驱，和5MPa以及15MPa的水气交替的驱油实验。

（四）分析CO2驱油的试验结果

各个压力基础上，气体突破之后一直到试验完成为止，采收率数据得到一定提高，为10.2%，在15MPa的时候采收率提高26.2%，在20MPa的时候，提高31.5%，此时则是最大，可以看出，气体突破之后采收率升高有助于采收率主要力量的提高，主要原因在于气体突破之后的CO2可以萃取剩余油轻质成分和混相压力基础上的剩余油。

四、分析数值模拟实验

（一）建立模型

想要提高细管的试验结果正确性，就要选择三维三相的组分模型进行，模拟细管驱替，在模拟过程中，选择了200个网络块，为了更好地考察CO2混相的驱替工艺效果，为实际油藏展开数值模拟，选择的是油田三维地质的模型建立，在模型当中选择的是五点井网，并且运用三维三相的多组分的模型进行研究，因为这一模拟区的块层比较多，加之，很多层数油都出现一定的零星分布，想要对问题进行更加方便的研究，就要对其实施部分合并，对地质模型进行建立。

（二）分析模拟实验的具体结果

从细管驱替数值模拟的结果中可以看出，拟合度是非常好的，驱替技术优化效果的数值模拟中，模拟CO2混相驱当中对20MPa进行注入，水驱和对应水气的交替注入技术的长岩心试验共设计了6组方案，所得到的试验结果的拟合程度非常好。

结束语

综上所述，CO2混相驱能够促进低渗透油藏的采收率提高，从相关实验中可以得出这一结果，因为水气交替存在不同的方案，措意采收率的提高程度也是存在差异的，比较好的方案就是在注水之前进行注气，同时还要具备比较适合的气体的大段塞，如此一来，能够降低水对于混相产生的不利影响，促进低渗透油藏CO2采收率的提高。

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