CO2泡沫封竄提高采收率實驗研究

周 迅

（中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南濮陽 457001）

CO2泡沫封竄提高采收率實驗研究

周 迅

（中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南濮陽 457001）

三維人造巖心可模擬油藏非均質(zhì)性，如韻律性、滲透率極差、大孔道等，可以較為真實地模擬地層情況。泡沫是一種有效的封竄手段，通過不同注入時機(jī)下CO2泡沫封竄提高采收率室內(nèi)模擬實驗，得出了以下結(jié)論：氣交替見效最快，泡沫驅(qū)提高采收率能力最強(qiáng)，但泡沫用量最大，在現(xiàn)場開發(fā)過程中針對氣竄，前期選用CO2/水交替注入方式延緩氣體竄逸，氣竄后選用泡沫封竄。

非均質(zhì)；CO2泡沫；封竄；采收率

Abstract：Three-dimensional artificial core can simulate reservoir heterogeneity，such as rhythm，poor permeability，large pore，etc.，can be more realistic simulation of the formation situation.Foam is an effective means of sealing，through the different injection time CO2foam sealing to improve the efficiency of indoor simulation experiments，the following conclusions：the most effective gas replacement，foam flooding enhanced recovery capacity of the strongest，but The largest amount of foam，in the field development process for gas channeling，pre-selection of CO2/water alternate way to delay the gas channeling，gas channeling after the use of foam sealing channeling.

Key words：heterogeneity；CO2foam；sealing channeling；oil recovery

CO2驅(qū)具有適用范圍大、驅(qū)油成本低、采油率提高顯著等優(yōu)點，注CO2提高采收率方法是目前國內(nèi)外對難采石油儲量開發(fā)行之有效的方法之一[1]。CO2驅(qū)也面臨諸如竄逸和較小的波及系數(shù)，水氣交替注入而導(dǎo)致注入能力降低等問題。泡沫控制氣竄是目前國內(nèi)外較為熱門的研究課題之一。CO2泡沫封竄技術(shù)已在國外多個油藏成功實施，是國外控制氣竄的主要手段之一。但是對何時注入泡沫以及注入多少量沒有系統(tǒng)研究，因此有必要開展相關(guān)實驗進(jìn)行初步判斷對比。

1 實驗方法

1.1 實驗材料

模擬油：濮城沙一下油藏地面脫氣原油與套管氣按氣油比配制；配制地層水主要由NaCl、MgCl2組成，其中Ca2+含量4 000 mg/L，Mg2+含量1 000mg/L；泡沫劑為現(xiàn)場用濮城沙一下CO2泡沫封竄體系。

1.2 實驗流程及方法

采用三維人造巖心進(jìn)行驅(qū)替實驗。具體實驗方法為：

（1）飽和原油，對H4-1、H4-2、H4-3巖心分別飽和沙一油藏脫水原油，壓力20MPa、溫度82℃；

（2）飽和油結(jié)束后，以0.3mL/min的注入速度，水驅(qū)至含水率100%；

（3）水驅(qū)后，H4-1巖心先進(jìn)行氣水交替注入，再注入CO2泡沫，再水驅(qū)，注入速度為0.15mL/min；

（4）H4-2巖心采用CO2泡沫注入，注入速度為0.15mL/min，先注0.5%發(fā)泡液，后注CO2氣體，交替注入5個段塞，泡沫驅(qū)替結(jié)束后，繼續(xù)水驅(qū)；

（5）H4-3巖心先進(jìn)行CO2氣體注入，再注入CO2泡沫，繼續(xù)水驅(qū)，注入速度控制為0.15mL/min。確保每種驅(qū)替方式驅(qū)替至含水率100%再進(jìn)行下一種驅(qū)替方式。

2 結(jié)果與討論

2.1 水驅(qū)+CO2/水交替+CO2泡沫驅(qū)+水驅(qū)

水驅(qū)階段對采收率貢獻(xiàn)最大，達(dá)到55.87%。在水氣交替注入階段，采出液中含水率先降低后增加，當(dāng)注入量為2.5PV時含水率降至最低34%，當(dāng)注入量超過2.5PV時，含水率逐漸上升至100%；水氣交替階段能在原來水驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率25.50%。在泡沫驅(qū)階段，含水率的變化呈現(xiàn)出與水氣交替注入階段相似的規(guī)律，但泡沫驅(qū)階段含水率最低只能降至68%；泡沫驅(qū)階段能夠在水氣交替驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率11.88%，提高采收率幅度明顯。在后續(xù)水驅(qū)階段，含水率基本保持在100%不變，提高采收率幅度也基本保持不變。

2.2 水驅(qū)+CO2驅(qū)+CO2泡沫驅(qū)+水驅(qū)

隨著水的不斷注入，原油采收率和采出液中的含水率逐漸升高，水驅(qū)階段原油采收率可達(dá)57.81%；在純CO2驅(qū)階段，隨著CO2的不斷注入，采出液中含水率呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，當(dāng)注入CO2達(dá)1.28PV時，采出液含水率降至最低，約為58%；純CO2驅(qū)階段能提高采收率20.32%；在泡沫驅(qū)階段，采出液中含水率的變化規(guī)律呈現(xiàn)出與純CO2驅(qū)階段相似的規(guī)律，但在此階段含水率最低只能降至73%；泡沫驅(qū)驅(qū)階段能在原來氣驅(qū)的基礎(chǔ)上提高采收率11.28%；后續(xù)水驅(qū)階段含水率保持在95%左右，沒有出現(xiàn)明顯的降低或上升趨勢；后續(xù)水驅(qū)階段的采收率只有3.52%。

2.3 水驅(qū)+CO2泡沫驅(qū)+水驅(qū)

在水驅(qū)階段，當(dāng)水驅(qū)至采出液中含水率為100%時，原油的采收率能達(dá)53.92%；在泡沫驅(qū)階段，采出液中含水率的變化規(guī)律與上述①②中的規(guī)律一致，當(dāng)泡沫注入量為1.5PV時，采出液的含水率最低，為57%；泡沫驅(qū)能提高原油采收率39.64%；在后續(xù)水驅(qū)階段，注水初期采出液中含水率稍有下降，隨即迅速上升至100%；后續(xù)水驅(qū)只有4.18%的原油采收率。總的來看，在水驅(qū)—泡沫驅(qū)—后續(xù)水驅(qū)方式下，原油的最終采收率能達(dá)97.74%。

2.4 不同注入方式采收率情況對比

圖1 不同驅(qū)替方式下注入量和提高采收率對應(yīng)情況

上述實施的3種驅(qū)替模式中，水驅(qū)階段水驅(qū)效率差異不大，采取CO2驅(qū)后泡沫驅(qū)、氣水交替后泡沫驅(qū)、直接泡沫驅(qū)三種驅(qū)替方式，結(jié)果表明：水氣交替見效最快，泡沫驅(qū)提高采收率能力最強(qiáng)，但泡沫用量最大；綜合考慮開發(fā)前期選用CO2/水交替注入方式，氣竄后選用泡沫封竄。

3 結(jié)束語

1）三維人造巖心可模擬油藏非均質(zhì)性，可以根據(jù)油藏情況設(shè)計不同滲透率極差、孔隙度、泥質(zhì)含量等，可以較為真實的模擬地層情況；

2）不同時機(jī)注CO2泡沫封竄實驗表明，單純注泡沫效果最好，但是成本最高，開發(fā)前期選用CO2/水交替注入方式，氣竄后選用泡沫封竄是較為經(jīng)濟(jì)有效的提高波及體積和采收率的方式。

[1] 曹學(xué)良，郭平，楊學(xué)峰，等.低滲透油藏注氣提高采收率前景分析[J].天然氣工業(yè)，2006，26（3）：100-102.

Experimental Study on Enhanced Oil Recovery by CO2Foam Sealing

Zhou Xun

TE357.4

A

1003–6490（2017）09–0145–02

2017–06–28

周迅（1988—），男，湖北安陸人，工程師，主要從事調(diào)剖堵水、氣驅(qū)提高采收率工作。