特低渗油田CO2驱油规律研究.docx

特低渗油田CO2驱油规律研究[摘要]松南腰英台气田是高产出二氧化碳气田，为了解决降低松南气田碳排放问题，提出改善邻近腰英台油田特低渗高含水裂缝发育油藏水驱开发效果，同时为特低渗高含水储层CO2驱油提高采收率探索经验，2011年起在腰西DB33区块开展了CO2非混相驱先导试验，现场实施分为连续注气和水气交替两个主要阶段。松南气田为腰英台油田注CO2试验提供了充分的前提条件，并且很好地解决了松南气田天然气中CO2不能直接排放到大气层的问题。通过对试验区生产动态变化研究，总结出气驱收效时间与效果，注气受效后产出物的变化规律研究，为在今后特低渗油田注CO2开发提供了科学借鉴。［关键词］特低渗；CO2驱；腰英台油田；高含水1前言腰英台油田位于吉林省长春市西北约170km，在构造上位于长岭凹陷东北部大情字井低凸起带与东部华字井阶地的结合部，紧邻黑帝庙次凹。腰英台油田为低孔特低渗油藏，目前储量动用程度较低，主要依靠水驱补充地层能量方式开发,由于储层物性差,水驱开采标定采收率仅9.4%。因此,提高油田采收率是重点攻关目标。1.1CO2驱油试验区概况CO2驱油先导试验区位于腰英台油田腰西区块，储层主要为青山口组，油藏埋深在1640-2480m之间，储层含水饱和度高，油水同层发育，油井产能低，地层压力保持水平差，平均渗透率在0.1md左右，属中孔特低渗油田，开发中存在问题表现为注采对应率低，水驱储量控制程度低，水驱动用程度低。结合邻近松南气田CO2供气规模，考虑注采系统、地面集输流程的可操作性，在腰英台油田依据CO2驱油试验区储层要具有一定的有效厚度和储量、产量规模，隔层条件好，开发过程中严格射孔界限，以降低无效注气，提高CO2利用率等条件，在腰西区块优选7个井组开展连续CO2试注工作和气水交替试注工作[1]。1.2CO2混相驱油机理本次先导试验主要开展CO2混相驱油。CO2混相驱油的机理是，抽提原油中的轻质组分或使其汽化,从而实现混相以提高采收率。当原油与CO2混相时，缩小了原油与CO2的粘度比，有效地减弱了原油的粘度，提高了驱油效率。混相驱在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂层中都有过应用的实例。适合开采的油藏有:水驱较差的低渗透油藏、水驱枯竭的砂岩油藏、接近开采经济极限的深层、轻质油藏和多盐丘油藏[2-3]。1.3CO2驱油试验区初期效果CO2驱油试验区2011年全年生产形势主要表现为产液量下降、产油量下降、含水上升，试验区自然递减达到20%，与腰英台油田自然递减20.08%相比基本持平。从总体上看试验区并未达到预期的效果，但部分井组注气后效果较好，对应4口油井产量明显上升，平均见效持续时间176天，单井日增油1.2t。试验区内出现明显气窜井3井次，平均见气时间38天，増油效果不明显并有大量CO2产出。其余油井属于注气未见效井，产量呈自然递减趋势，气驱效果不明显。造成这种现象的主要原因是由于腰英台油田物性差、非均质性强，并且油田开发初期含水高，大部分油水井均是压裂投产，经过长期注水开发后，储层物性发生变化，非均质性进一步加强，在地层中会出现较为明显的水驱通道。在不经过任何措施的情况下，注水井转为注气井，气驱方向会按照固有的水驱方向进行驱替，导致CO2驱油效率较低，收效井数较少。但通过多种措施手段改善以上种种不利条件后，CO2驱油在腰英台油田仍具有较大的上升空间[4-5]。2CO2驱特征2.1注气受效方向根据试验区井组动态生产资料，将腰西试验区内油井注气受效方向总结为：注气井与油井呈北西向、北东向45%角，气驱效果较好，増油效果明显；注气井与油井呈东西向，注气后迅速出现气窜现象，气驱效果较差，増油效果不明显；注气井与油井呈南北向，注气效果不明显，多为注气未受效井，只有个别油井有一定气驱效果。2.2注气受效时间通过注气受效时间统计表可以看出东西向注气受效时间最短，平均受效时间在30天左右；而北西向、北东向注气受效时间较长，平均受效时间在60天左右。由此可以判断试验区内东西向裂缝发育较好，北东向和北西向次之。3注气受效井产出物物性变化分析3.1原油物性分析通过对试验区内油井产出的原油物性分析，可以看出CO2注入受效后会导致原油黏度降低，CO2的注入具有很好的降黏作用，从受效井原油黏度变化图中可以看出注气受效井原油粘度平均降低5mm2/s，从而提高储层中原油的流动性，使原油更容易被驱替。3.2产出水物性分析随着CO2的注入，CO2在地层中会发生一系列的化学反应：（弱算、不稳定）（碳酸钙固体沉淀）（碳酸氢根显酸性）在一定温度压力条件下，注入的CO2在地下会充分发生以上3个化学反应，并且产出水呈酸性PH﹤7。地层水呈酸性的主要原因是由于化学反应生成碳酸氢钙，HCO3-中的H+离子显酸性，会溶解地层岩石中孔隙中的CaCO3碳酸钙，相当于酸化作用，