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低渗透油田CO2驱油技术

2019-10-21李爽

中国化工贸易·下旬刊 2019年10期
关键词:驱油低渗透

摘 要:注水开发后期,处于双高阶段的低渗透油藏,水驱已经不能满足低渗透油藏、注水困难的强水敏特低渗油藏的开发需求,亟待提出一种新的驱油技术。本文从CO2驱油的技术特点出发,对比CO2驱和水驱的技术差异,提出CO2驱油的技术优势,对于解决低渗特低渗油藏以及难采、边际储量的有效动用的问题提供了一种借鉴的方法。

关键词:低渗透;CO2;驱油

注水开发后期,水驱已经不能满足低渗透油藏、注水困难的强水敏特低渗油藏的开发需求,化学驱技术对于中高渗油藏的成熟性和先进性以及气体介质对于低渗透油藏的特殊适用性,证明CO2驱油技术在低渗和特低渗油藏中适用,近十年来,CO2驱油技术在我国已逐步发展定位为解决低渗油田有效开发的关键技术。

1 CO2驱与水驱的技术差异

相对于CO2,水作为注入剂较为廉价。水源普遍存在,是充足、稳定、可靠的供给,CO2气源可能较远,且输送相对昂贵。CO2驱基础建设投资高于水驱,CO2必须循环利用,回收利用成本高于水驱。CO2无水条件呈中性,遇水呈酸性需防腐处理。水气交替注入生产井和注入井井口特别注意腐蚀防护。混相性影响CO2驱驱油效率,水驱不需考虑。生产井中的CO2膨胀可加速结垢、结蜡、沥青质沉积。利用CO2驱可以从水驱无法出油的区域产出油。

2 CO2驱的技术优势

CO2驱可动用0.01μm级别孔喉,水驱只能动用0.1μm级别孔喉,CO2驱可降低启动压力和注采压差,对于低渗透油藏提高注入能力更有优势。CO2驱可动用较低渗储层,增加动用层数和厚度,改善注采剖面。CO2驱可大幅度降低低渗透油藏水驱残余油饱和度。CO2驱可解决低渗透油藏能量补充难的问题,提高并有效保持地层压力水平,改善开发效果。与水相比,地层吸CO2能力更强,注CO2能有效补充地层能量,与其他气体相比,CO2更易实现混相驱,大幅度提高驱油效率,与水驱相比,CO2驱井网密度更小,可减少钻井投资,CO2属于温室气体的主要成分,驱油的同时可实现温室气体的减排。

3 CO2顶部注气重力稳定驱技术

CO2顶部注气重力稳定驱技术,就是通过垂直井注入气体,在油层底部部署水平井生产,注入气体形成次生气顶,通过气顶扩张驱替原油流入到底部水平生产井。此项技术克服了水平驱替中波及体积小的不足。具有波及体积大、采收率高的技术优势。此项技术的机理是以气液重力差为主要驱动力,并通过气顶扩张来驱替原油的开发技术。有效利用气驱机理,优化驱替能量,改变驱替方向,结合水平井开发可获得更高产能。此项技术可应用于多种地质条件,油层厚度、倾角都有较大的范围。油藏应用时,注气速度平均较高,年注入量为0.001~0.016PV。

4 驱替规律实验

驱替规律实验是在水驱残余油的基础上进行气驱,进行数字岩心拟合。变速度短岩心CO2驱实验,是先底部水驱至残余油,再顶部气驱,气驱阶段存在明显增油阶段,在气油界面处原油再次富集,残余油饱和度降低。长岩心模拟实验,是在水驱后高位低速气驱,利用重力超覆驱替上部原油并改变剩余油分布,低位二次水驱提高原油采收率。用10%倾角的长岩心进行模拟,低位水驱采收率49.7%,高位气驱采出程度61.1%、含水率降低,低位二次水驱采收率69.9%,提高20.2%。高倾角、厚油藏水驱后顶部低速气驱,利用油气密度差实现重力稳定驱替,提高原油采收率。垂直长岩心模拟,底部采收率50.2%,顶部气驱采出程度75.3%,提高25.1%,含水率降低。水平长岩心模拟,水驱后低速气驱,利用油、气、水密度差超覆驱替上部原油提高采收率,水驱采收率41.9%,气驱采出程度53.7%,提高11.8%,含水率降低。5度倾角气驱采出程度63.8%,采收率进一步提高。变倾角长岩心氮气驱实验,相同注气速度,开展不同倾角低速氮气驱,可有效提高水驱后驱油效率。三维可视化氮气驱替实验,水驱后顶部气驱,后续气水联合驱。在水驱原油采出程度52.2%基础上,顶部注气提高采出程度15.6%,后续气水联合驱替提高采出程度7.5%。

5 结论和认识

①与水驱或其他气体驱替相比,CO2驱具有更易实现混相驱,井网密度更小,减少钻井投资,实现温室气体减排,有效补充地层能量,大幅提高驱油效率的技术优势;

②国内CO2驱油经过10多年的研究和攻关试验,以吉林、大庆为代表,从室内研究到现场施工,走通了全部环节,形成针对低渗透油藏的配套技术,已进入工业化推广阶段,但还没有一个项目走完全生命周期,技术仍需完善;

③国内大规模低品位石油资源,应用CO2驱提高采收率是现实的战略选择和技术方向,水驱高含水油藏转CO2驱也可进一步提高采收率;

④国内已实施的CO2驱油试验项目预測可提高采收率6%-17%。

参考文献:

[1]刘淑霞.特低渗油藏CO2驱室内实验研究[J].西南石油大学学报(自然科学版),2011(04).

[2]罗文波.CO2驱提高采收率研究进展[J].内蒙古石油化工,2011(05).

[3]赵永攀.特低渗油藏CO2驱油室内实验与矿场应用[J].大庆石油地质与开发,2018(02).

作者简介:

李爽(1984- ),女,汉族,硕士,中级工程师,2007年毕业于中国地质大学(北京)油气田开发专业,现从事油气田开发研究工作。

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