低滲透油田CO₂驅油技術

摘 要：注水開發后期，處于雙高階段的低滲透油藏，水驅已經不能滿足低滲透油藏、注水困難的強水敏特低滲油藏的開發需求，亟待提出一種新的驅油技術。本文從CO2驅油的技術特點出發，對比CO2驅和水驅的技術差異，提出CO2驅油的技術優勢，對于解決低滲特低滲油藏以及難采、邊際儲量的有效動用的問題提供了一種借鑒的方法。

關鍵詞：低滲透;CO2;驅油

注水開發后期，水驅已經不能滿足低滲透油藏、注水困難的強水敏特低滲油藏的開發需求，化學驅技術對于中高滲油藏的成熟性和先進性以及氣體介質對于低滲透油藏的特殊適用性，證明CO2驅油技術在低滲和特低滲油藏中適用，近十年來，CO2驅油技術在我國已逐步發展定位為解決低滲油田有效開發的關鍵技術。

1 CO2驅與水驅的技術差異

相對于CO2，水作為注入劑較為廉價。水源普遍存在，是充足、穩定、可靠的供給，CO2氣源可能較遠，且輸送相對昂貴。CO2驅基礎建設投資高于水驅，CO2必須循環利用，回收利用成本高于水驅。CO2無水條件呈中性，遇水呈酸性需防腐處理。水氣交替注入生產井和注入井井口特別注意腐蝕防護。混相性影響CO2驅驅油效率，水驅不需考慮。生產井中的CO2膨脹可加速結垢、結蠟、瀝青質沉積。利用CO2驅可以從水驅無法出油的區域產出油。

2 CO2驅的技術優勢

CO2驅可動用0.01μm級別孔喉，水驅只能動用0.1μm級別孔喉，CO2驅可降低啟動壓力和注采壓差，對于低滲透油藏提高注入能力更有優勢。CO2驅可動用較低滲儲層，增加動用層數和厚度，改善注采剖面。CO2驅可大幅度降低低滲透油藏水驅殘余油飽和度。CO2驅可解決低滲透油藏能量補充難的問題，提高并有效保持地層壓力水平，改善開發效果。與水相比，地層吸CO2能力更強，注CO2能有效補充地層能量，與其他氣體相比，CO2更易實現混相驅，大幅度提高驅油效率，與水驅相比，CO2驅井網密度更小，可減少鉆井投資，CO2屬于溫室氣體的主要成分，驅油的同時可實現溫室氣體的減排。

3 CO2頂部注氣重力穩定驅技術

CO2頂部注氣重力穩定驅技術，就是通過垂直井注入氣體，在油層底部部署水平井生產，注入氣體形成次生氣頂，通過氣頂擴張驅替原油流入到底部水平生產井。此項技術克服了水平驅替中波及體積小的不足。具有波及體積大、采收率高的技術優勢。此項技術的機理是以氣液重力差為主要驅動力，并通過氣頂擴張來驅替原油的開發技術。有效利用氣驅機理，優化驅替能量，改變驅替方向，結合水平井開發可獲得更高產能。此項技術可應用于多種地質條件，油層厚度、傾角都有較大的范圍。油藏應用時，注氣速度平均較高，年注入量為0.001～0.016PV。

4 驅替規律實驗

驅替規律實驗是在水驅殘余油的基礎上進行氣驅，進行數字巖心擬合。變速度短巖心CO2驅實驗，是先底部水驅至殘余油，再頂部氣驅，氣驅階段存在明顯增油階段，在氣油界面處原油再次富集，殘余油飽和度降低。長巖心模擬實驗，是在水驅后高位低速氣驅，利用重力超覆驅替上部原油并改變剩余油分布，低位二次水驅提高原油采收率。用10%傾角的長巖心進行模擬，低位水驅采收率49.7%，高位氣驅采出程度61.1%、含水率降低，低位二次水驅采收率69.9%，提高20.2%。高傾角、厚油藏水驅后頂部低速氣驅，利用油氣密度差實現重力穩定驅替，提高原油采收率。垂直長巖心模擬，底部采收率50.2%，頂部氣驅采出程度75.3%，提高25.1%，含水率降低。水平長巖心模擬，水驅后低速氣驅，利用油、氣、水密度差超覆驅替上部原油提高采收率，水驅采收率41.9%，氣驅采出程度53.7%，提高11.8%，含水率降低。5度傾角氣驅采出程度63.8%，采收率進一步提高。變傾角長巖心氮氣驅實驗，相同注氣速度，開展不同傾角低速氮氣驅，可有效提高水驅后驅油效率。三維可視化氮氣驅替實驗，水驅后頂部氣驅，后續氣水聯合驅。在水驅原油采出程度52.2%基礎上，頂部注氣提高采出程度15.6%，后續氣水聯合驅替提高采出程度7.5%。

5 結論和認識

①與水驅或其他氣體驅替相比，CO2驅具有更易實現混相驅，井網密度更小，減少鉆井投資，實現溫室氣體減排，有效補充地層能量，大幅提高驅油效率的技術優勢;

②國內CO2驅油經過10多年的研究和攻關試驗，以吉林、大慶為代表，從室內研究到現場施工，走通了全部環節，形成針對低滲透油藏的配套技術，已進入工業化推廣階段，但還沒有一個項目走完全生命周期，技術仍需完善;

③國內大規模低品位石油資源，應用CO2驅提高采收率是現實的戰略選擇和技術方向，水驅高含水油藏轉CO2驅也可進一步提高采收率;

④國內已實施的CO2驅油試驗項目預測可提高采收率6%-17%。

參考文獻：

[1]劉淑霞.特低滲油藏CO2驅室內實驗研究[J].西南石油大學學報（自然科學版），2011（04）.

[2]羅文波.CO2驅提高采收率研究進展[J].內蒙古石油化工，2011（05）.

[3]趙永攀.特低滲油藏CO2驅油室內實驗與礦場應用[J].大慶石油地質與開發，2018（02）.

作者簡介：

李爽（1984- ），女，漢族，碩士，中級工程師，2007年畢業于中國地質大學（北京）油氣田開發專業，現從事油氣田開發研究工作。