遼河油田歐37區塊CO2吞吐試驗研究

2014-06-27 05:48:25孫凱中石油遼河油田分公司興隆臺工程技術處遼寧盤錦124010

長江大學學報(自科版) 2014年20期

孫凱 (中石油遼河油田分公司興隆臺工程技術處,遼寧盤錦 124010)

遼河油田歐37區塊CO2吞吐試驗研究

孫凱 (中石油遼河油田分公司興隆臺工程技術處,遼寧盤錦 124010)

針對遼河油田歐利坨油田37塊油藏的特點,利用該區塊原油和巖心進行CO2吞吐試驗。研究表明,隨著CO2注入量的增大,體積系數、膨脹系數、溶解汽油比和飽和壓力呈增長趨勢,其中溶解汽油比增幅較大,飽和壓力增幅較小,而黏度、密度呈下降趨勢,且降幅很小;隨CO2注入量的增大,溶解汽油比呈快速增長趨勢,飽和壓力增長趨勢不明顯;在實際施工中,采用第1周期進行CO2吞吐較為適宜,并將CO2注入量控制在0.15PV。

遼河油田;CO2吞吐;采收率;換油率

遼河油田歐利坨油田歐37塊 (簡稱歐37區塊)沙三上亞段油層縱向上主要分布在沙三上亞段的中下部,埋深2600～3000m,油層分布主要受構造控制,油水界面為-2900m,為巖性構造油藏。構造砂巖儲層孔隙度主要分布在8%～26%,平均15.4%;地層溫度84.8～97.3℃,地層壓力25.6～29.5MPa;滲透率主要位于2～128mD,屬于中低孔、中低滲的儲層。經過高速水驅開發,該區塊面臨著剩余油高度分散、挖潛難度大、水驅經濟效益低等問題,常規注水開發條件下已不能有效動用該區塊油藏儲量。為此,筆者進行了CO2吞吐試驗研究,以便為該區塊的開發提供參考。

1 試驗部分

1.1 試驗材料和設備

1)試驗材料原油取自歐37-66-30井;巖心為歐37區塊天然巖心。

2)試驗設備高壓物性儀(包括PVT、配樣器、落球黏度計等);高壓恒壓恒速泵;巖心夾持器;活塞容器;壓力傳感器;手動泵、恒溫箱(200℃);氣體計量器;油氣分離器;回壓閥。

1.2 試驗方法

1)膨脹試驗將配好的模擬地層油(氣油比1:160)注入到PVT分析儀中,在相應地層條件下注入不同量的CO2,攪拌均勻后,分別測定不同CO2注入量時的飽和壓力、溶解氣油比、黏度、密度、體積系數等物性參數[1-2]。

2)CO2吞吐試驗選取歐37區塊地層滲透率為20mD左右的巖心,在90℃時,利用歐37區塊現場污水將巖心飽和水,調整出口端回壓閥至地層壓力后繼續注水,使巖心內保持穩定的地層壓力。關閉巖樣出口端,將CO2在地層壓力下通過注入端注入閥門注入巖心,并燜井5h,然后打開注入端放噴閥門,使油氣吐出,直到巖樣內壓力降低到放噴壓力而且沒有流體流出為止,再計量油、氣、水的體積[3-4]。

2 結果及分析

2.1 注CO2后原油物性參數變化

圖1所示為注CO2后原油體積系數、膨脹系數、黏度和密度變化曲線圖。由圖1可以看出,隨著CO2注入量的增大,體積系數、膨脹系數呈增長趨勢,而黏度、密度呈下降趨勢,且降幅很小。圖2所示為注CO2后原油溶解汽油比和飽和壓力變化曲線圖。由圖2可以看出,隨CO2注入量的增大,溶解汽油比呈快速增長趨勢,飽和壓力增長趨勢不明顯。由于注入CO2后原油的膨脹系數增大,彈性能量顯著增加,而原油黏度降幅度很小,因而適于在歐37區塊進行CO2吞吐施工作業[5-7]。

圖1 注CO2后原油體積系數、膨脹系數、黏度和密度變化曲線圖

圖2 注CO2后原油溶解汽油比和飽和壓力變化曲線圖

2.2 CO2吞吐作業參數的確定

1)CO2注入量在注入壓力為24.5MPa、關井時間5h的條件下,分別進行注入量為0.05、0.10、0.15、0.3、0.4、0.5和0.6PV的CO2吞吐試驗,吞吐1個周期。CO2吞吐采收率及換油率曲線圖如圖3所示。由圖3可知,隨著CO2注入量的增加,采收率呈上升趨勢,換油率呈下降趨勢。由于CO2注入量超過0.15PV后采收率的增長幅度很小,且CO2注入量越大,施工成本越大,因而在實際施工時,將CO2注入量控制在0.15PV較為合適。

2)CO2注入周期在注入壓力為24.5MPa、關井時間5h的條件下,分別進行注入量為0.1、0.15和0.5PV的CO2吞吐試驗,吞吐3個周期(見圖4和圖5)。從圖4和圖5可以看出,與第2、第3周期相比,第1周期的采收率、換油率明顯要高。因此,在實際施工中,采用第1周期進行CO2吞吐較為適宜。