低滲透油藏CO2驅(qū)油開發(fā)模式分析

程海賀(吉林油田二氧化碳捕集埋存與提高采收率開發(fā)公司，吉林 松原 138000)

0 引言

在當(dāng)下長(zhǎng)期的石油開發(fā)過程中，CO2驅(qū)是一種目前技術(shù)比較成熟且先進(jìn)的一種采油增強(qiáng)技術(shù)類型，可以很好地提升油田的開采量。這種技術(shù)起源于美國，應(yīng)用中可以補(bǔ)充地層能量、提升原油的采收率，同時(shí)也為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益。在長(zhǎng)期的發(fā)展過程中，也基于不同的油藏類型，對(duì)其技術(shù)進(jìn)行了多種模式的創(chuàng)新與優(yōu)化，形成較為成熟的開采技術(shù)類型。

1 深層低滲透油藏同步注氣開發(fā)模式

1.1 低滲透油藏驅(qū)油

在針對(duì)低滲透油藏的開發(fā)過程中，進(jìn)行注水開發(fā)的效果并不好，原因主要是由于在內(nèi)部的儲(chǔ)層所具備著的滲透能力不足，因此就會(huì)導(dǎo)致一旦導(dǎo)致低滲儲(chǔ)層的孔道較為微小，同時(shí)孔道的迂曲度較大，就會(huì)使得流體與孔壁之間會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的物理和化學(xué)反應(yīng)[1]。其次，在低滲透儲(chǔ)層的流體流動(dòng)的過程中。會(huì)導(dǎo)致壓力梯度并不符合相關(guān)規(guī)定。對(duì)于啟動(dòng)壓力而言，是由于固體與液體之間所產(chǎn)生的物理化學(xué)的反應(yīng)，在孔壁周圍會(huì)形成異常流動(dòng)的附加層。因此就會(huì)對(duì)正常流動(dòng)的液體造成直接的影響。但是，由于在附加層上有著一定的塑性，因此會(huì)導(dǎo)致受到驅(qū)動(dòng)壓力的影響，使得會(huì)出現(xiàn)一定的流動(dòng)。這樣的情況下，對(duì)于低滲透儲(chǔ)層而言，使得附加層相比普通的流通，會(huì)造成較為明顯的正常流動(dòng)障礙。同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一定的毛管力，使得兩相啟動(dòng)壓力的梯度，會(huì)相比較單相的呈現(xiàn)出較大的差異。這樣的差異性，直接使得低滲透油藏出現(xiàn)非均質(zhì)性。讓其啟動(dòng)壓力出現(xiàn)較大的變化。

在低滲透油藏當(dāng)中使用CO2驅(qū)油機(jī)理，不僅僅可以很好地降低原油自身的黏度，并對(duì)中間烴組以及混相起到影響，同時(shí)也大大降低了地層的滲透率，以此產(chǎn)生一些對(duì)溶解氣驅(qū)，最后也相應(yīng)地降低了啟動(dòng)壓力，進(jìn)一步促進(jìn)注入能力的提升。

基于這樣的開采原理，可以更好地構(gòu)建出巖石顆粒黏接的可視化模型，保障對(duì)其內(nèi)部使用了CO2驅(qū)之后，可以更加直觀的對(duì)其內(nèi)部變化進(jìn)行針對(duì)性的分析[2]。在巖芯替代的過程中，油是一種濕潤(rùn)相。而在CO2流過的過程中，其空隙當(dāng)中出現(xiàn)了大部分的油。但是，是由于其孔道壁上一直存在著一些較為厚實(shí)的油膜，因此就會(huì)導(dǎo)致CO2驅(qū)替的過程中，可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了大量的氣泡，并在形成的空隙當(dāng)中自由運(yùn)動(dòng)。在當(dāng)下進(jìn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在不同注入壓力的影響下，使得CO2驅(qū)會(huì)呈現(xiàn)出不同的效果。其中，提升諸如壓力之后，使得油氣兩相區(qū)間的過渡帶越來越短，同時(shí)在油相當(dāng)中溶解CO2的程度也越來越高，因此就會(huì)使得油氣界面的設(shè)計(jì)張力越來越低。在進(jìn)行注氣的過程中，可以有效地提升實(shí)際地層壓力值，并進(jìn)一步的提升混響的程度，因此就可以很好的增加累計(jì)產(chǎn)油量。

1.2 合理的油藏類型

在使用CO2驅(qū)同步注氣開發(fā)的過程中，主要是基于一些低品位的油藏進(jìn)行生產(chǎn)加工[3]。對(duì)于這樣類型的開發(fā)模式，基本上已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在一些埋藏深度較高、儲(chǔ)層強(qiáng)水敏、注水壓力較高的油田當(dāng)中。這樣的油田在開采過程中的注入能力較弱，同時(shí)在底層的能量補(bǔ)充上也較為的困難，最后的注水開發(fā)效果相對(duì)也比較差。

在針對(duì)巖芯的樣品進(jìn)行敏感性試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，在一些地區(qū)的礦井當(dāng)中，由于存在著較強(qiáng)的強(qiáng)水敏、強(qiáng)鹽敏等諸多的特征，使得針對(duì)這樣的儲(chǔ)層，往往就需要在實(shí)際的注水過程中，對(duì)開采的工藝有著較高的技術(shù)性要求。另外。在注水井的開采過程中。其吸水能力不足，同時(shí)啟動(dòng)壓力方面也較高，就使得在注水井的附近地層壓力使用上，會(huì)上升較快[4]。

但是由于開采對(duì)象是低孔低滲油層，就會(huì)產(chǎn)生較大的阻力，同時(shí)大部分的能量都會(huì)消耗在其注水井的周圍。使得油井的注水見效較為的緩慢。在進(jìn)行實(shí)踐的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)下在進(jìn)行使用的過程中，雖然一定程度上采用了壓裂的方式，但是其能夠起到的改善效果始終不明顯。而在提升了注水壓力之后，也相應(yīng)地導(dǎo)致了這樣的油藏僅僅只能停止注水，但是油藏也相應(yīng)地得不到這樣的能量補(bǔ)充。

2 大傾角油藏衰竭開發(fā)的注氣

2.1 大傾角油藏驅(qū)油

一些專家學(xué)者對(duì)其開采模式進(jìn)行了詳細(xì)的研究。發(fā)現(xiàn)在當(dāng)下進(jìn)行使用的過程中，水與二氧化碳會(huì)在水平油藏當(dāng)中出現(xiàn)一定的重力分層。這樣的重力主要基于兩種不同的方式，對(duì)垂向掃油會(huì)造成直接的影響。首先，在其密度方面發(fā)生了一定的變化，以此導(dǎo)致二氧化碳會(huì)超覆蓋原油，并和水之間出現(xiàn)一定的流動(dòng)作用。其次，在注入水與二氧化碳的前緣與后面，會(huì)出現(xiàn)一定的重力對(duì)流分離。一旦由于重力的影響，一定程度上會(huì)導(dǎo)致對(duì)流分離出現(xiàn)較為嚴(yán)重的影響效果。其次，還需要在當(dāng)下工作開展的過程中，讓密度對(duì)實(shí)際的開采效率造成直接的影響。

例如，當(dāng)下傾斜油藏的開采中，基本上受到重力方面的影響，會(huì)使得在頂部進(jìn)行的二氧化碳注入，可以有效地提升CO2驅(qū)的掃油效力，因此極大地提升整體油藏的開采效果。因此，當(dāng)下所開展的CO2注入油藏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中，可以很好地控制器內(nèi)部的密度變化，同時(shí)在實(shí)際的二氧化碳成型之前，還會(huì)直接抑制二氧化碳的形成。

另外，在油藏的傾角當(dāng)中，以及在垂直滲透之間的滲透率越高，會(huì)使得其采收率效果越高。而在已經(jīng)完全穩(wěn)定的一些重力混相當(dāng)中，始終存在著一個(gè)臨界點(diǎn)，讓二氧化碳的注入速度達(dá)到一定程度之后，會(huì)出現(xiàn)一定程度的擾流情況。在長(zhǎng)期的實(shí)踐分析中發(fā)現(xiàn)，提升了二氧化碳的實(shí)際吞吐效果之后。其空隙當(dāng)中的油層會(huì)逐漸被驅(qū)出來。而在完成了吞吐之后，會(huì)使得作用的區(qū)域出現(xiàn)明顯的提升，因此進(jìn)一步地提升了空隙的體積面積，另外一部分小空隙當(dāng)中的油藏也相應(yīng)地被驅(qū)出。

2.2 適合的油藏

可以在衰竭開發(fā)之后，對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行二氧化碳的注入，因此使得需要在當(dāng)下開發(fā)模型的過程中，很好地利用較大傾角的方式，進(jìn)行低滲透油藏的開發(fā)。這樣的開發(fā)模式可以起到穩(wěn)定的開發(fā)效果，同時(shí)分布也較為的廣泛。但是，基于經(jīng)濟(jì)性的角度進(jìn)行分析，由于深層、薄層或者大傾角低滲透油藏的開發(fā)過程中，相比較早期的開發(fā)程度上，都會(huì)采用長(zhǎng)水平井，以及一些其他的方式，對(duì)其面積進(jìn)行有效的儲(chǔ)量控制，以此就會(huì)取得較為高效的產(chǎn)量。但是，一旦缺乏一定程度的地層能力，就會(huì)得到及時(shí)的補(bǔ)充，但是會(huì)導(dǎo)致之后的產(chǎn)量受到較為嚴(yán)重的影響。

3 高含水油藏水驅(qū)轉(zhuǎn)注氣開發(fā)

3.1 微觀驅(qū)動(dòng)特征

在當(dāng)下使用的過程中，首先要對(duì)飽和油進(jìn)行巖芯方面的水驅(qū)設(shè)計(jì)，之后再針對(duì)不同的水淹程度，進(jìn)行CO2驅(qū)方面的驅(qū)油實(shí)驗(yàn)分析。在過去的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，其水驅(qū)的過程中，伴隨著巖芯當(dāng)中水淹的不同情況出發(fā)，對(duì)其驅(qū)出的原油會(huì)出現(xiàn)較為明顯的提升，同時(shí)空隙當(dāng)中被水充填的情況也越來越大。特別是在一些較大的孔道當(dāng)中，其內(nèi)部的驅(qū)油效果也相對(duì)比較明顯。而在注入了二氧化碳之后，就會(huì)使得產(chǎn)生的二氧化碳可以很好地溶解到其原油當(dāng)中，進(jìn)而推動(dòng)原油的體積提升。而在大部分的孔道當(dāng)中，使得原油會(huì)被驅(qū)出。另外，在巖芯的不同受到不同程度水淹之后，就會(huì)使得CO2驅(qū)會(huì)出現(xiàn)不同情況下的微觀特征。

3.2 適合的油藏

這種開采方式可以很好地作用到高含水的油藏開發(fā)工作當(dāng)中，以此可以有效地起到提升開采效率和效果的作用。需要注意的是，在一些油藏當(dāng)中，由于始終存在著較為明顯的儲(chǔ)層強(qiáng)水敏的特征，因此就會(huì)導(dǎo)致注水開發(fā)的效果并不良好。特別是在開發(fā)中后期階段，能夠提升開采效率的手段比較單一。以此就需要針對(duì)當(dāng)下研發(fā)出的CO2驅(qū)，進(jìn)一步地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和調(diào)整。

在一些中原油田的開發(fā)過程中，很多企業(yè)都進(jìn)行了相應(yīng)的含水方面的分析以及開發(fā)，并在其實(shí)踐之后取得了良好的開采效果。而在室內(nèi)的研究中發(fā)現(xiàn)，在油藏的內(nèi)部水氣交替注入的情況下，可以很好地起到抑制當(dāng)下氣竄的效果，因此最大程度上提升驅(qū)油的能力。因此，使用CO2氣水交替的方式，可以極大地滿足當(dāng)下對(duì)其油田開采的作用，并控制殘余油的飽和度。其次，這樣的加工設(shè)計(jì)中，也較為有效地提升了空隙的比例。相比較傳統(tǒng)的開采方式而言，這樣的開采方式更加容易進(jìn)行孔道的原油處理。

4 二次注氣開發(fā)

4.1 微觀驅(qū)油特征

在對(duì)其飽和油井進(jìn)行開采的過程中，首先需要對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行一次注氣驅(qū)油，并進(jìn)行二次注氣，并對(duì)兩次注氣的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的特征分析。往往在以此注氣的過程中。會(huì)使得其內(nèi)部的二氧化碳的驅(qū)油效果提升，并對(duì)全區(qū)域都能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)油的效果。而在停止一次注氣之后，就要進(jìn)行衰竭開發(fā)，一直等到壓力降低了二氧化碳的實(shí)際臨界壓力之后，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的二氧化碳受到壓力的影響，由于處于超臨界的狀態(tài)，因而形成氣態(tài)。在這樣的過程中，二氧化碳由于發(fā)生了較為劇烈的反應(yīng)，以此導(dǎo)致二氧化碳處于非濕潤(rùn)相。為了占據(jù)大孔道以及在孔道當(dāng)中的一些中軸部位，就要去除一些大孔隙的油。

4.2 適合油藏

當(dāng)下進(jìn)行開發(fā)的過程中，可以很好地針對(duì)一些出現(xiàn)嚴(yán)重竄氣的油藏進(jìn)行處理，以此使得開采的過程中，可以有效地提升開采效率和頻率。

5 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行低滲油藏的開采過程中，基于CO2驅(qū)有著不同類型的開采模式，并在長(zhǎng)期的實(shí)踐過程中，研究了模式的有效性，以此基于不同的油藏特征，采用合理的CO2驅(qū)開采模式之后，可以更有效開采原來難以采掘的石油資源，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。