邵輝 田斌斌 巫克勤 賈剛衛(wèi)
CO2驅(qū)油技術(shù)在50年代出現(xiàn)并發(fā)展至今,作為油田內(nèi)部主要采收方式,CO2驅(qū)油技術(shù)逐漸替代了原有的熱力采油方式。CO2驅(qū)油技術(shù)由于發(fā)展較早、技術(shù)完善、氣源成本低,使油田內(nèi)部對(duì)CO2驅(qū)油技術(shù)的使用范圍不斷擴(kuò)大。我國(guó)對(duì)CO2驅(qū)油技術(shù)的使用時(shí)間較晚,自90年代后才引進(jìn)了CO2驅(qū)油技術(shù),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?!痘瘜W(xué)驅(qū)提高石油采收率》通過(guò)論述化學(xué)驅(qū)提高石油采收率的原理、方法與應(yīng)用、技術(shù)和礦場(chǎng)應(yīng)用原則,為相關(guān)工作的開(kāi)展提供參考。
不同種類的油藏對(duì)CO2驅(qū)油技術(shù)的實(shí)施存在較大的差異。針對(duì)一些含水較多的油藏,提升采收率需要通過(guò)CO2擴(kuò)散,在油斑與油膜中溶解后,借助強(qiáng)力洗油效應(yīng)從巖石表面將水驅(qū)殘油相剝離。針對(duì)強(qiáng)力洗油效應(yīng),其原理主要是進(jìn)入更小孔喉內(nèi),使地層能量保持在標(biāo)準(zhǔn)程度。經(jīng)核磁共振驗(yàn)證,目前超臨界CO2具較好流動(dòng)性,與原油相比界面張力和毛管阻力較小,能夠進(jìn)入水無(wú)法進(jìn)入的孔喉內(nèi),即0.01 μm孔喉,與原油相接觸。天然巖心在原油充注完全后,具有原油分布的孔喉為0.01~0.25 μm,注水開(kāi)發(fā)可驅(qū)替0.2 μm以上大小孔喉內(nèi)原油,而0.2 μm以下的孔喉內(nèi)原油飽和度則未變化。與水驅(qū)對(duì)比,CO2驅(qū)油技術(shù)可以使0.2 μm以上孔喉內(nèi)原油驅(qū)替效率得到提升,還可保證其飽和度符合標(biāo)準(zhǔn),使0.01~0.2 μm范圍孔喉飽和度降低至30%。
在不同地層條件下,CO2的粘度也會(huì)發(fā)生變化,進(jìn)而影響CO2驅(qū)油技術(shù)的油藏開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)。若油藏壓力達(dá)到20 MPa的情況下,CO2會(huì)隨著溫度的改變而改變,其密度保持在0.54 g/cm3,與基礎(chǔ)地層原油相比密度差異較大,在CO2注入后主要以油藏上部為主。若油藏壓力達(dá)到40 MPa的時(shí)候,CO2密度保持在0.65~0.71 g/cm3,接近于常規(guī)稀油密度,而縱向上驅(qū)替更為均衡。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐可知,雖然原油密度與CO2密度較為相似,但CO2更具氣體形態(tài),導(dǎo)致其始終朝著高位前進(jìn)。
CO2驅(qū)油技術(shù)網(wǎng)井距在優(yōu)化的過(guò)程中會(huì)受到多種因素的影響,其中,CO2粘度較低,因其具有氣體性質(zhì),更易產(chǎn)生氣竄。與水驅(qū)對(duì)比,CO2驅(qū)油技術(shù)極易受縱向和平面干擾,縮小其波及范圍。一般情況下,CO2密度會(huì)低于原油密度,CO2會(huì)沿高部位竄進(jìn),在井網(wǎng)布置時(shí),要遵循高處注進(jìn),低處采出的規(guī)范,以更好的抑制氣竄的出現(xiàn)。針對(duì)一些低滲透油藏,技術(shù)井距可擴(kuò)大至400~500 m,但絕大部分CO2實(shí)驗(yàn)區(qū)域仍存在小于該數(shù)值的井距。組分?jǐn)?shù)值模擬方式能夠?qū)O2驅(qū)油技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化,在劈分組分?jǐn)?shù)時(shí),需針對(duì)C2-C6進(jìn)行重點(diǎn)劈分,不但可以提升擬合準(zhǔn)確度,還可降低計(jì)算量。CO2驅(qū)油技術(shù)與水驅(qū)相比,前者在地層內(nèi)部粘度較小,采取優(yōu)化措施時(shí),應(yīng)注意避免其他因素對(duì)于模擬結(jié)果的干擾,網(wǎng)格效應(yīng)就屬于主要影響因素??苫诰劈c(diǎn)差分算法和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格設(shè)計(jì)實(shí)施,可使模擬更加真實(shí)。
CO2驅(qū)油技術(shù)屬于當(dāng)前油藏開(kāi)采的主要技術(shù)之一,需進(jìn)一步推動(dòng)該技術(shù)在油藏開(kāi)采中的應(yīng)用,為油藏開(kāi)采創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)條件。在CO2驅(qū)油技術(shù)過(guò)程中,可根據(jù)油藏埋深等具體情況,確定CO2驅(qū)油所需要的注氣壓力等參數(shù),以貼合實(shí)際油藏開(kāi)采需要。不同油藏具有不同特點(diǎn),在油藏開(kāi)采中需要關(guān)注的問(wèn)題也有很大不同,盡管CO2驅(qū)油技術(shù)應(yīng)用效果較為理想,但在油藏開(kāi)采過(guò)程中,也要充分考慮該技術(shù)與油藏本身特點(diǎn)的適配性,避免錯(cuò)誤選擇驅(qū)油技術(shù),導(dǎo)致油藏開(kāi)采效率下降。因此,在制定CO2驅(qū)油技術(shù)使用方案之前,要對(duì)所開(kāi)采的油藏進(jìn)行全方位勘察,準(zhǔn)確掌握具體情況,結(jié)合油藏特點(diǎn),制定相應(yīng)CO2驅(qū)油技術(shù)方案,確保油藏開(kāi)采質(zhì)量。
綜上內(nèi)容均在《化學(xué)驅(qū)提高石油采收率》一書(shū)得以論述,在使用CO2驅(qū)油技術(shù)過(guò)程中,需要掌握相應(yīng)要點(diǎn),以全面提升油藏開(kāi)采CO2驅(qū)油技術(shù)應(yīng)用效率,促進(jìn)油藏開(kāi)采發(fā)展。