李春芹 (中石化勝利油田分公司純梁采油廠,山東 博興256504)
由于我國面臨著巨大的CO2減排和低滲透油藏注水開發(fā)效果不理想的壓力,CO2驅(qū)具有廣闊的前景。由于特低滲透油藏水驅(qū)時存在很大困難,CO2驅(qū)是一種可行的辦法[1,2]。針對高89-1塊注水開發(fā)困難、彈性開發(fā)產(chǎn)量遞減快、周圍類似油藏有近億噸的儲量規(guī)模、鄰近有CO2氣田和電廠等因素,提出了CO2混相驅(qū)技術(shù),并進行了現(xiàn)場試驗。
高89-1塊油藏屬中等-深層埋深,平均2950m,巖性主要為灰色泥巖與薄層灰質(zhì)、泥質(zhì)和白云質(zhì)粉砂巖不等厚互層,儲層壓實作用強,平均孔隙度為13.8%,滲透率在 (0.43~7.1)×10-3μm2之間(平均3.9×10-3μm2),為低孔特低滲透儲層。油層厚度薄,砂泥巖互層狀,縱向上在70m含油井段內(nèi)有15個含油小層,平均單井油層厚度10.5m。沒有水層、試采產(chǎn)水率1%~2%,可以不考慮CO2驅(qū)腐蝕。
樣品用高89-1塊高89-4井的井口油和套管氣按該區(qū)塊原始飽和壓力配制成樣品。加氣膨脹試驗結(jié)果表明,高89-4井地層原油對CO2有很強的溶解能力,注入壓力越高CO2在原油中的溶解度越大。在飽和壓力達到24.73MPa時,地層原油中的CO2溶解度達到132.33m3/t。由于CO2能夠大量溶解在原油中,注入CO2后致使地層原油體積大幅膨脹、粘度明顯降低,地層壓力下的原油體積可以膨脹到1.2612倍,粘度降低幅度70.45%,有利于提高原油采收率。
據(jù)細管試驗研究的結(jié)果可以確定,在地層溫度126℃條件下,注入CO2與高89-1塊高89-4井地層原油發(fā)生多次接觸混相的最小混相壓力 (MMP)為28.94MPa。該塊原始地層壓力42MPa,高89-1塊油藏易于實現(xiàn)CO2混相驅(qū)。
應(yīng)用高89-1塊油藏低滲巖心進行的三次長巖心驅(qū)替試驗研究結(jié)果表明,在目前地層溫度壓力下,完全水驅(qū)的驅(qū)油效率是33.50%,完全水驅(qū)后持續(xù)CO2驅(qū)的驅(qū)油效率是85.64%,初始持續(xù)CO2驅(qū)后轉(zhuǎn)長期水驅(qū)的驅(qū)油效率是79.58%,初始持續(xù)CO2和水交替注入驅(qū)后轉(zhuǎn)長期水驅(qū)的驅(qū)油效率是81.56%,說明注CO2驅(qū)油可以獲得比水驅(qū)高許多的采收率。
選擇了加拿大CMG公司的CMG軟件。根據(jù)注入方式與采收率關(guān)系預(yù)測結(jié)果,可以看出連續(xù)注入和注1月停1月,采收率較高,考慮現(xiàn)場操作性,確定選用連續(xù)注入的方式。根據(jù)采油速度與換油率關(guān)系,采油速度2%,換油率最高,方案確定采用2%的采油速度。單井日注速度與采收率關(guān)系預(yù)測結(jié)果(井組累計注氣0.1PV),得到當單井注氣速度為20t/d時,采收率相對最高,確定最優(yōu)單井注氣速度為20t/d。推薦CO2驅(qū)方案為:一套層系開發(fā),高89-試1井以最大液量為20t/d生產(chǎn),連續(xù)注入方式,4口注氣井單井平均注入速度為20t/d,10年井組累計注入CO2量為0.33PV。預(yù)計現(xiàn)場注氣10年,累計注入19.68×104t液態(tài)CO2。數(shù)值模擬預(yù)測彈性采收率為8.95%,CO2氣驅(qū)礦場實施10年后,試驗區(qū)氣驅(qū)階段累積產(chǎn)油7.82×104t,階段采出程度16.43%,提高采收率14.19%。
高89-1塊試驗井區(qū)總井數(shù)9口,其中油井5口、注入井4口 (分別為高89-4井、高89-5井、高89-16井、高89-17井),中心受效井1口 (高89-試1井),邊角老油井4口 (G89-1井、891-7井、89-11井和89-9井)。井區(qū)含油面積0.72km2,地質(zhì)儲量47.6×104t;試驗井組有注入井4口,中心油井1口,其含油面積0.15km2,地質(zhì)儲量10.3×104t?,F(xiàn)場注入方式設(shè)計為一套層系開發(fā),連續(xù)注入CO2,4口注氣井單井平均注入速度為20t/d。
目前4口注入井都能較好地完成配注,高89-19井、高89-4井和高89-17井注氣壓力都在10MPa左右,高89-5井注入壓力在23.5MPa,未壓裂,注入壓力較高,到目前,井組已累計注入44766t液態(tài)CO2。井組平均單井日產(chǎn)油量由見效前的9.4t上升到10.2t;動液面由1662m上升到1178m。外圍生產(chǎn)井產(chǎn)量呈現(xiàn)遞減趨勢,井組生產(chǎn)井產(chǎn)量穩(wěn)中有升,累增油9870t。
室內(nèi)試驗表明,高89-1塊注入CO2后,能使原油體積膨脹,粘度降低;根據(jù)細管試驗得到高89-1塊最小混相壓力28.9MPa,遠低于原始地層壓力,易于形成混相;根據(jù)長細管試驗得到氣驅(qū)驅(qū)油效率是水驅(qū)的兩倍。
1)現(xiàn)場試驗注入液態(tài)CO2,地層吸氣能力強,吸氣指數(shù)是吸水指數(shù)的2倍。
2)油井見效效果明顯,單井日產(chǎn)油由9.4t提高到10.2t,按減緩遞減計算,累計增油9870t;與彈性開發(fā)井組對比遞減減緩15%。
[1]李世倫,張正卿,冉新版,等 .注氣提高石油采收率技術(shù) [M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2001.
[2]郭平,羅玉瓊,何建華,等 .注水開發(fā)油田進行注氣開發(fā)的可行性研究 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報,2003,25(4):27~30.