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：通過實驗室試驗研究發(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，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)是一種較為先進的方法，在我國油田進入到開發(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)的不斷進行，地層中的含水率將會大幅提升，油田的原油產(chǎn)量將會降低，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]。

通過在實驗室進行注氣實驗發(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產(chǎn)生一定的差異，最終對開發(fā)效果產(chǎn)生嚴重影響。

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機對其進行模擬研究，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%。

在實驗的前期階段進行注水，以此達到實驗與實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)的前期階段先進行注水開發(fā)，在地層中的含水率達到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，先進行注水開發(fā)，當(dāng)?shù)貙又械暮蔬_到70%以后，開始向地層中注氣。

通過進行實驗?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，通過實驗可以發(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)進入到了注氣的后期階段，此時如果繼續(xù)向地層中注氣，則開發(fā)效果將會嚴重下降，此時就應(yīng)該選擇交替注入CO2和水的方式，在進行油田開發(fā)作業(yè)的過程中，CO2將會發(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)用情況進行深入分析后發(fā)現(xiàn)，地層的滲透率會對提高采收率的效果產(chǎn)生重要影響。事實上，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)油方式進行效果檢驗的過程中，可以從三個水平滲透率方向?qū)ζ溥M行檢驗展現(xiàn)，如果儲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，這主要是因為當(dāng)?shù)貙又械膬訚B透率相對較大時，注入的CO2與原油之間的接觸面積增加，同時，原油流動的通道面積增加，此時氣驅(qū)的效果就會提升。針對滲透率會影響氣驅(qū)效果的問題，為了進一步提高油田企業(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層滲透率。

2.2 層間非均質(zhì)性

層間的非均質(zhì)性通常可以使用層間滲透率的變異系數(shù)進行表示，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，采取注氣提高采收率的效果將會受到嚴重影響。通過對我國某油田的性質(zhì)進行全面的研究后發(fā)現(xiàn)，在某儲層滲透率為34.65×10-33um2的前提下，分別設(shè)計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，油田不適合使用注CO2開發(fā)的方式。對出現(xiàn)該種問題的原因進行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)層間滲透率相對較大時，注CO2所產(chǎn)生的氣驅(qū)壓力會逐漸降低，進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行計算，首先可以利用測井資料對其進行計算，該種計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;其次可以使用流動指標(biāo)對其進行計算，流動指標(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算方法進行合理的選擇。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增加，因此，在油田企業(yè)進行原油開發(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，原油的粘度都會對開發(fā)效果產(chǎn)生嚴重的影響，如果原油的粘度相對較高，則其流動性就會嚴重降低，受到原油流動性的影響，原油的開發(fā)難度以及開發(fā)效率都會嚴重降低。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，則其粘度也會增加，當(dāng)原油中的溶解氣量相對較大時，原油的粘度就會降低，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，則其粘度將會降低，當(dāng)?shù)貙拥膲毫Ω哂谠惋柡蛪毫r，原油的粘度就會增加。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嚴重降低，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嚴重降低。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)實際情況對注CO2的方式以及注入階段進行合理的選擇。

參考文獻：

[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.縫洞型油藏氮氣驅(qū)提高采收率效果及其影響因素分析[J].石油科學(xué)通報，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。