注CO₂氣驅(qū)提高采收率效果影響因素分析

摘 要：針對注CO2氣驅(qū)提高采收率效果的影響因素問題，本次研究結(jié)合我國油田注CO2氣驅(qū)提高采收率的應(yīng)用現(xiàn)狀，首先對優(yōu)化注氣方式進(jìn)行深入分析，在此基礎(chǔ)上，對影響采收率效果的相關(guān)因素進(jìn)行全面的研究，為提高我國油田的產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。研究表明：通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，如果油田企業(yè)采取的注氣方式存在差異，則開發(fā)效果也將會(huì)產(chǎn)生較大的差別，連續(xù)注氣方式以及交替注氣方式相對較為先進(jìn)，在注CO2氣驅(qū)提高采收率的過程中，滲透率、層間非均質(zhì)性、剩余油飽和度以及原油粘度等四大因素會(huì)對提高采收率的效果產(chǎn)生重要影響。

關(guān)鍵詞：注CO2氣驅(qū);提高采收率;注氣方式;影響因素;滲透率

0 前言

近些年來，我國石油行業(yè)的發(fā)展速度相對較快，這得益于我國油田產(chǎn)量的不斷提升。在油田開發(fā)的過程中，由于我國油田的特殊性，為了提高采收率，一般都會(huì)采取注氣的方法，通過使用注氣的方式不但可以使得我國油田產(chǎn)量得到提升，還有利于提高油田企業(yè)的生產(chǎn)效率。在所有注氣提高采收率方法中，注CO2氣驅(qū)是一種較為先進(jìn)的方法，在我國油田進(jìn)入到開發(fā)后期階段以后，采取注CO2氣驅(qū)的方式可以有效保障油田企業(yè)的產(chǎn)量[1]。

1 優(yōu)化注氣方式分析

注氣和注水都是油田提高采收率的重要措施，無論是注水開發(fā)還是注氣開發(fā)，注氣和注水的階段選擇十分關(guān)鍵。在另一方面，如果油田只選擇注水開發(fā)方式，則隨著注水開發(fā)的不斷進(jìn)行，地層中的含水率將會(huì)大幅提升，油田的原油產(chǎn)量將會(huì)降低，受到該因素的影響，目前我國大多數(shù)油田都已經(jīng)開始選擇注氣開發(fā)方式作為提高油田采收率的重要措施[2]。

通過在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行注氣實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果油田企業(yè)所選用的注氣方式存在差異，則提高采收率的效果也將會(huì)產(chǎn)生差別，這主要是不同注氣方式在使用的過程中，注氣效率和注氣效果之間都會(huì)產(chǎn)生一定的差異，最終對開發(fā)效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

以我國某油田為例，分別選擇不同的注氣方式和不同的注氣時(shí)機(jī)對其進(jìn)行模擬研究，該油田屬于砂巖油藏，地層的孔隙度均值為13%，滲透率均值為34.6×10-3um2，地層中原油的飽和度為63%。

在實(shí)驗(yàn)的前期階段進(jìn)行注水，以此達(dá)到實(shí)驗(yàn)與實(shí)際情況相吻合的基礎(chǔ)條件，然后在開發(fā)方案中增加三種類型的開發(fā)方案：①向地層中注入CO2;②向地層中交替注入CO2和水，在開發(fā)的前期階段先進(jìn)行注水開發(fā)，在地層中的含水率達(dá)到40%以后，開始向地層中注氣;③向地層中交替注入CO2和水，在開發(fā)的前期階段，先進(jìn)行注水開發(fā)，當(dāng)?shù)貙又械暮蔬_(dá)到70%以后，開始向地層中注氣。

通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)向地層中注氣或者向地層中交替注入CO2和水其開發(fā)效果遠(yuǎn)好于單純的注水開發(fā)，其中，向地層中交替注入CO2和水的開發(fā)效果最佳。在油田前期開發(fā)階段，向地層中連續(xù)注入CO2的開發(fā)效果相對較好，在油田進(jìn)入到開發(fā)后期階段以后，向地層中交替注入CO2和水的開發(fā)效果相對較好，通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，如果油田企業(yè)想要選擇注CO2的方式提高油田的采收率，則必須重視注氣的階段，如果油田已經(jīng)進(jìn)入到了注氣的后期階段，此時(shí)如果繼續(xù)向地層中注氣，則開發(fā)效果將會(huì)嚴(yán)重下降，此時(shí)就應(yīng)該選擇交替注入CO2和水的方式，在進(jìn)行油田開發(fā)作業(yè)的過程中，CO2將會(huì)發(fā)揮非常重要的作用[3]。

2 注CO2氣驅(qū)提高采收率效果影響因素

2.1 滲透率

通過對國內(nèi)外注CO2氣驅(qū)的應(yīng)用情況進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn)，地層的滲透率會(huì)對提高采收率的效果產(chǎn)生重要影響。事實(shí)上，無論油田企業(yè)采取何種提高采收率的方法，地層的滲透率都會(huì)是提高采收率效果的重要影響因素。對于CO2氣驅(qū)該種驅(qū)油方式進(jìn)行效果檢驗(yàn)的過程中，可以從三個(gè)水平滲透率方向?qū)ζ溥M(jìn)行檢驗(yàn)展現(xiàn)，如果儲(chǔ)層中的平面滲透率相對較大，則CO2氣驅(qū)的應(yīng)用效果相對較好，這主要是因?yàn)楫?dāng)?shù)貙又械膬?chǔ)層滲透率相對較大時(shí)，注入的CO2與原油之間的接觸面積增加，同時(shí)，原油流動(dòng)的通道面積增加，此時(shí)氣驅(qū)的效果就會(huì)提升。針對滲透率會(huì)影響氣驅(qū)效果的問題，為了進(jìn)一步提高油田企業(yè)的產(chǎn)量以及開發(fā)效率，在使用氣驅(qū)方式之前，油田企業(yè)應(yīng)盡可能的采取措施提高地層中的儲(chǔ)層滲透率。

2.2 層間非均質(zhì)性

層間的非均質(zhì)性通?？梢允褂脤娱g滲透率的變異系數(shù)進(jìn)行表示，該變異系數(shù)主要指的是在地層縱向方向上上層與下層之間的滲透率差別，在我國的某些區(qū)域，油田的層間滲透率差別相對較大，當(dāng)層間的滲透率差別相對較大時(shí)，采取注氣提高采收率的效果將會(huì)受到嚴(yán)重影響。通過對我國某油田的性質(zhì)進(jìn)行全面的研究后發(fā)現(xiàn)，在某儲(chǔ)層滲透率為34.65×10-33um2的前提下，分別設(shè)計(jì)四種不同的垂直方向?qū)游粷B透率，通過模擬研究可以得出結(jié)論，隨著層間滲透率差別的不斷增加，即層間非均質(zhì)性的不斷增加，油田所需要的開發(fā)時(shí)間逐漸延長，開發(fā)指標(biāo)不斷變差，由此可見，當(dāng)層間滲透率相對較大時(shí)，油田不適合使用注CO2開發(fā)的方式。對出現(xiàn)該種問題的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)層間滲透率相對較大時(shí)，注CO2所產(chǎn)生的氣驅(qū)壓力會(huì)逐漸降低，進(jìn)而影響提高采收率的效果。

2.3 剩余油飽和度

剩余油飽和度主要指的是在部分原油被開采出地面以后，地層中剩余油的體積與地層巖石孔隙體積之比，油田的剩余油飽和度可以通過兩種方法進(jìn)行計(jì)算，首先可以利用測井資料對其進(jìn)行計(jì)算，該種計(jì)算方法適用于測井精度相對較高、分辨率相對較高以及資料相對較為豐富的區(qū)域;其次可以使用流動(dòng)指標(biāo)對其進(jìn)行計(jì)算，流動(dòng)指標(biāo)可以將地層中的巖石結(jié)構(gòu)以及地層特征相互結(jié)合，進(jìn)而判斷地層中巖石的孔隙體積，不同的油田企業(yè)需要根據(jù)所處地理位置的不同以及地層特征的不同對剩余油飽和度計(jì)算方法進(jìn)行合理的選擇。如果地層中的剩余油飽和度增加，則注CO2氣驅(qū)提高采收率的效果也會(huì)增加，因此，在油田企業(yè)進(jìn)行原油開發(fā)的過程中，如果CO2氣源相對較為充足，則需要優(yōu)先考慮在開發(fā)的前期階段就選擇注CO2氣驅(qū)的方式，則可以使得油田企業(yè)的開發(fā)效率大幅提升。

2.4 原油粘度

無論油田采取何種開發(fā)方式，原油的粘度都會(huì)對開發(fā)效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如果原油的粘度相對較高，則其流動(dòng)性就會(huì)嚴(yán)重降低，受到原油流動(dòng)性的影響，原油的開發(fā)難度以及開發(fā)效率都會(huì)嚴(yán)重降低。原油粘度主要受到內(nèi)部因素和外部因素的影響，其中內(nèi)部因素為原油的組成成分以及原油中溶解氣的含量，如果原油的分子量增加，則其粘度也會(huì)增加，當(dāng)原油中的溶解氣量相對較大時(shí)，原油的粘度就會(huì)降低，外部因素主要包括地層中的溫度以及壓力等，當(dāng)?shù)貙又械臏囟认鄬^高時(shí)，則其粘度將會(huì)降低，當(dāng)?shù)貙拥膲毫Ω哂谠惋柡蛪毫r(shí)，原油的粘度就會(huì)增加。在采用注CO2氣驅(qū)采油的過程中，如果原油的粘度相對較高，則CO2的增油量以及換油率都會(huì)嚴(yán)重降低，而CO2的增油量和換油率是影響提高采收率的重要因素，因此，提高采收率的效果將會(huì)嚴(yán)重降低。所以對于原油粘度相對較高的油田而言，在采取CO2氣驅(qū)之前，首先需要盡可能降低地層中原油的粘度。

3 結(jié)論

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，注CO2氣驅(qū)是提高原油產(chǎn)量以及提高原油開發(fā)效率的重要措施，在采用該種方式提高油田開發(fā)效果的過程中，地層的滲透率、儲(chǔ)層之間的層間非均質(zhì)性、地層中的剩余油飽和度以及原油自身的粘度是影響注CO2氣驅(qū)提高采收率效果的重要影響因素，為了提高開發(fā)效果，油田企業(yè)需要根據(jù)實(shí)際情況對注CO2的方式以及注入階段進(jìn)行合理的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]李劍，段景杰，姚振杰，等.低滲透油藏水驅(qū)后注CO2驅(qū)提高采收率影響因素分析[J].非常規(guī)油氣，2017，04（06）：45-52.

[2]劉穎，馮明溪.CO2驅(qū)提高采收率技術(shù)效果的影響因素研究[J].內(nèi)蒙古石油化工，2019，45（04）：64-67.

[3]蘇偉，侯吉瑞，鄭澤宇，等.縫洞型油藏氮?dú)怛?qū)提高采收率效果及其影響因素分析[J].石油科學(xué)通報(bào)，2017（3）：56-58.

作者簡介：

郭曉艷（1975- ），女，遼寧遼中人，工程師，主要從事安全環(huán)保管理工作。