CO2驱油后期气窜机理及解决方法资料

阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用提高采收率（EOR）研究是油气田开发永恒的主题之一。

将二氧化碳注入衰竭的油层，可提高油气田采收率，己成为世界许多国家石油开采业的共识。

二氧化碳驱一般可提高原油采收率7%～15%，延长油井生产寿命15～20a。

二氧化碳来源可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收，既可实现使气候变暖的温室气体的减排，又可达到增产油气的目的。

1、二氧化碳驱油机理1.1降粘作用二氧化碳与原油有很好的互溶性，随着溶解气油比的增加，原油粘度显著降低，粘度降低后原油流动能力增大，油水流度比减小，提高原油产量。

1.2膨胀作用二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量，还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，是驱油效率升高，提高原油采收率。

1.3萃取和汽化原油中的轻烃在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。

二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。

1.4溶解气驱作用大量的二氧化碳溶于原油中具有溶解气驱的作用。

降压采油机理与溶解气驱相似，随着压力下降，二氧化碳从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高了驱油效果。

另外，一些二氧化碳驱油后，占据了一定的孔隙空间，成为束缚气，也可使原油增产。

1.5提高渗透率作用二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。

碳酸水与油藏的碳酸盐反应，生成碳酸氢盐。

碳酸氢盐易溶于水，导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和二氧化碳通过的碳酸岩渗透率提高，使地层渗透率得以改善，上述作用可使砂岩渗透率提高5%-15%，同时二氧化碳还有利于抑制粘土膨胀。

另外，二氧化碳-水混合物由于酸化作用可以在一定程度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。

2、二氧化碳驱种类及注入工艺2.1二氧化碳驱的种类（1）二氧化碳混相驱。

混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。

CO2驱油机理研究综述第一章概述1.1 CO2驱国外发展概况注入二氧化碳用于提高石油采油率已有30多年的历史。

二氧化碳驱油作为一项日趋成熟的采油技术已受到世界各国的广泛关注，据不完全统计，目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。

90年代的CO2驱技术日趋成熟，根据1994年油气杂志的统计结果，全世界有137个商业性的气体混相驱项目，其中55﹪采用的是烃类气体，42﹪采用的是CO2，其他气体混相驱仅占3﹪。

目前，国外采用二氧化碳驱油的主要国家有：美国、俄罗斯、匈牙利、加拿大、法国、德国等。

其中美国有十个产油区的292个油田适用CO2驱，一般提高采收率7﹪～15﹪，在西德克萨斯州，CO2驱最主要是EOR方法，一般可提高采收率30﹪左右。

1.1.1国外CO2驱项目情况在国外，注二氧化碳（）技术主要用于后期的高含水油藏、非均质油藏以及不适合热采的重质油藏。

推广二氧化碳驱油的主要制约因素是天然的二氧化碳资源、二氧化碳的输送及二氧化碳向生产井的突进问题以及油井及设备腐蚀、安全和环境问题等。

为解决以上问题，提出了就注提高原油采收率技术，这种技术是向地层中注入反应溶液，使其在油藏条件下充分反应而释放出气体，溶解于原油之中，降低原油粘度，膨胀原油体积，从而达到提高原油采收率的目的。

美国是CO2驱发展最快的国家。

自20世纪80年代以来，美国CO2驱项目不断增加，已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。

美国目前正在实施的CO2混相驱项目有64个。

最大的也是最早使用CO2驱的是始于1972 年的SACROC 油田。

其余半数以上的大型气驱方案是于1984～1986年间开始实施的，目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。

大部分油田驱替方案中，注入的CO ：体积约占烃类空隙体积的30 %，提高采收率的幅度为7 %～22％。

1.1.2小油田CO2混相驱的应用与研究过去，CO2混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。

大油田由于生育储量多，剩余开采期长，经济效益好，而小油田CO2驱一般不具有这些优点。

CO2驱气窜治理方法现状CO2驱作为一种提高采收率方法，随着其在油田矿场中的应用，实施该方法随之而来的气窜问题也日益显著。

针对CO2驱矿场应用的气窜问题，国内学者进行了大量的室内实验和矿场应用，目前针对气窜进行治理的方法有两种思路，第一种思路是在CO2驱开发前期或中期，通过对相关参数的调整或改进工艺方法来减缓气窜过程，延长高产稳产时间以达到提高采收率的目的。

第二种思路是针对CO2驱开发后期，此时气窜情况已经十分显著，不能再通过改变相关的注入参数等手段延缓气窜，只能通过注入封堵体系来进行对窜流通道的封堵来达到抑制气窜的目的。

1.防气窜研究现状国内目前针对CO2驱开发中期气窜防治研究的较少，此阶段气窜情况因井而异，需要针对口井及区块进行逐一分析采取措施抑制气窜的发展。

目前一般采取的措施主要从开发层系，注采结构和注入方式三个方面入手。

在开发层系调整上，主要是通过地层注入井和采出井之间的连通性，结合地层断层的阻断封闭，将采注系统逐一划分，细化原有的开发层系，将存在强连通性的注采井归为一个层系。

通过采用分层注入工艺，将CO2根据所划分的开发层系分层注入，消除层间干扰，充分利用和调动高含油饱和度油层。

在注采结构调整上，结合注入井和采出井所在地层构造情况，调整注入和采出的关系，即根据实际地层情况将某些注入井和采出井井别进行调整，利用地层构造特点结合地层倾角，造成CO2重力超覆形成气顶以提高采出井原油产量。

在注入方式调整上，主要是采用先进的注入方法，确定该注入方式下最优的注入参数。

目前最常用的方法是采用水气交替的注入方式。

依据贾敏效应，水气交替注入可以使整个注入过程不断处于微观孔隙不断互相封堵，导致注气剖面向采出井均匀推进。

这种注入方法是采出井见气后比较通用的注入方式，其效果也十分显著，工艺简单，成本也相对较低。

2.气窜治理研究现状当气窜已经形成，地层中大的窜流通道已经成型，就需要通过调整注入剖面来抑制气窜。

注入剖面调整主要是针对注入流道中窜流通道严重影响注气效果的情况。

CO2驱窜流封堵技术综述摘要：CO2驱油过程中普遍存在的气体窜流现象，引起注入气体利用率低下，降低提高采收率效果。

针对这一现象，必须采用适当的手段进行封堵。

本文通过介绍了两种常用的封堵方法，包括水气交替注入和凝胶泡沫体系。

并对其影响因素进行了介绍，希望以此更好的指导实践。

关键词：CO2驱窜流水气交替注入凝胶泡沫我国CO2驱的油藏大都属于低渗的油藏，微裂缝发育，油层非均质性导致气体窜流现象非常严重。

合理的施工方案及工艺技术。

提高CO2波及效率的技术[1]，绝大多数方法都是试图通过改变CO2的相对渗透率或者增加CO2的粘度来实现的，例如水气交替注入（WAG）和注入凝胶泡沫。

两者在CO2驱窜流封堵中得到了广泛应用。

一、水气交替注入通常的气驱和水驱常常有至少20%-50%的原油残余在油藏中。

早期在实验室驱替表明连续的水/气注入，对5点井网驱替系统其驱扫效率高达90%。

而单独的气驱驱扫率只有60%。

水气交替注入需要进行注入参数设计、油藏非均质性及注入方式等研究。

1.注入参数设计气水交替注入技术可应用于从低渗灰岩到高渗砂岩的不同渗透率油藏，故进行方案设计时需针对不同油藏考虑各种参数。

气水交替注入首先要考虑混相问题，主要受气源、经济性和现场增压能力等因素的影响。

其它设计参数还包括油藏特征及非均质性、岩石和流体性质、注入气组分、注入井网、气水比及段塞尺寸等。

2. 油藏非均质性和分层作用[2，3]油藏非均质性和分层作用严重影响气水交替注入过程的采收率。

高垂向渗透率油藏将在垂直于主流方向产生交叉流，主要受到粘性力、毛管力、重力和扩散力的影响。

油藏非均质性控制了驱替过程的注入及波及方式，不同kv/kh（垂向渗透率与水平渗透率之比）的油藏模拟表明kv/kh越高将不利于气水交替注入原油的采出。

3.注入方式气水交替注入方式包括注入井网、气水比、段塞尺寸等内容。

文献[4]指出由于可更好的控制驱替前缘，陆上油田通常选择小井距五点井网，气水比和段塞尺寸为气水交替注入参数设计时应考虑的主要参数。

C02驱油机理研究综述C02驱油机理研究综述第一章概述1.1 C02驱国外发展概况注入二氧化碳用于提高石油采油率已有30多年的历史。

二氧化碳驱油作为一项曰趋成熟的采油技术已受到世界各国的广泛关注’据不完全统计，目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。

90年代的C02驱技术曰趋成熟，根据1994年油气杂志的统计结果，全世界有137个商业性的气体混相驱项目，其中55%采用的是姪类气体，42% 采用的是C02,其他气体混相驱仅占3%。

目前，国外采用二氧化碳驱油的主要国家有：美国、俄罗斯、匈牙利、加拿大、法国、德国等。

其中美国有十个产油区的292个油田适用C02驱，一般提高采收率7%~15%,在西德克萨斯州，C02驱最主要是E0R方法，一般可提高采收率30%左右。

1.1.1国外CO2驱项目情况在国外，注二氧化碳（coj技术主要用于后期的高含水油藏、非均质油藏以及不适合热采的重质油藏。

推广二氧化碳驱油的主要制约因素是天然的二氧化碳资源、二氧化碳的输送及二氧化碳向生产井的突进问题以及油井及设备腐蚀、安全和环境问题等。

为解决以上问题，提出了就注0提高原油采收率技术，这种技术是向地层中注入反应溶液，使其在油藏条件下充分反应而释放出g 气体，g溶解于原油之中，降低原油粘度，膨胀原油体积，从而达到提高原油采收率的目的。

美国是C02驱发展最快的国家。

自20世纪80年代以来，美国C02驱项目不断增加，已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。

美国目前正在实施的C02混相驱项目有64个。

最大的也是最早使用C02驱的是始于1972 年的SACROC油田。

其余半数以上的大型气驱方案是于1984 ~ 1986年间开始实施的，目前其増产油量仍呈继续上升的趋势。

大部分油田驱替方案中•注入的CO :体积约占姪类空隙体积的30 %.提高采收率的幅度为7 %〜22%O1.1. 2小油田C02混相驱的应用与研究过去，C02混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。

CO2驱开发后期防气窜综合治理方法研究
陈祖华1,汤勇2 ,王海妹1,陈雨函1
【摘要】摘要:室内实验得到的C02混相驱油效率往往可达90%以上，但现场却难以达到室内实验的驱油效果。

限制采收率提高的主要原因是CO2的黏性指进、重力超覆和油层的非均质性等因素对注入CO2波及效率的影响。

针对注co2 g区开发后期油藏气窜现象逐渐加重、开发矛盾不断加剧等问题,从开发层系、注采结构、注入方式以及注入剖面4个方面开展了改善CO2驱开发效果的研究,并提出了细分层系、高部位注气、水气交替注入、聚合物调剖及CO2 +泡沫驱防气窜等技术对策。

现场实施结果显示Z油藏整体气油比从2 733.1 m3∕m3下降到63.84 m3∕m3 ,日产油从注气前的30.72 t上升到注气后的81.68 t o该项防气窜综合治理技术及经验可为类似油藏注气^开发方案设计和后期防气窜提供借鉴。

［期刊名称］岩性油气藏
【年(卷),期】2014(026)005
【总页数】6
【关键词】C02驱；开发后期;防气窜方法；黏性指进；重力超覆
0引言
随看温室气体减S樣口地质埋存日益受到全世界的关注，C02驱油技术在国内越来越受到重视,C02驱油及埋存工业化推广的步伐也逐渐加快［1-2 J o制约C02
驱的主要因素为黏性指进和重力超覆,国外在这方面做了大量的研究工作, 值得借鉴。

C02驱流速的空间变化不仅是由于渗透率的变化和井网部署等固定的几何因素造成，还由于驱替前缘的不稳定性等渗流特性所引起［3-4 L由于。

致密油藏二氧化碳驱替采油原理分析摘要：随着时代的发展，技术不断的革新，利用CO2驱提高低渗油田产量被列为重要的改造开采技术。

根据长庆油田油藏压力低、原油轻质组分含量高的特点。

使用PVT和最小混相压力等测试分析方法，通过研究 CO2驱进而提高采收率。

利用CO2注入注入储层与无机、有机物作用后的沉淀原理，可以得出CO2气体在无机盐溶液中不会形成沉淀堵塞孔隙，并且CO2与有机质作用后沉积点高于油藏压力，且注入压力越高，CO2在地层原油中的溶解能力越强，且不易形成沥青质沉淀。

本文主要简要阐述CO2注入的驱替原理，并根据相关实验解析其实际作用状况。

关键字：长庆油田；CO2驱油；低压；低渗透一、CO2主要驱油机理1.1最小混相压力测试实现混相驱是影响CO2驱油效果的主要因素之一，两个或者两个以上的单项流体在给定的条件下进行混合就构成了混相。

并且混合过程中会逐步促进相界面的消失，并且最终其界面张力等于零。

而在界面张力等于零的状态下的原油体系中的压力被称之为最小混相压力。

所以当驱替压力高于最小的混相压力时就可以完成混相。

利用实验模拟，通过利用细管实验测得最小混相压力，其中将一根内由细砂充填的长细管作为一维流动模型，此状态下模拟CO2注气中的多级接触动态混相过程，确定混相界限为采收率达90%时，在这种条件下可以得出采收率与驱替的压力关系，定义最小混响压力为非混相段与混相段的交点所对应的压力。

1.2 相态评价利用相态评价实验，其主要是进一步测定不同浓度含量的CO2在油藏中的体积、压力、温度的变化关系。

通过测定能够确定并推算出泡点压力，相对体积，以及CO2溶解度等参数。

根据实验，配制的CO2浓度的油藏流体，给定设置参数压力逐步由高降低，并逐步测定每下降1-2MPa时油藏流体的PVT参数。

因此能够根据体系体积的突变进一步可以确定油藏流体的泡点压力，达到泡点压力后，继续降低压力直至地层压力或地层压力以下。

（1）不同注入浓度下的泡点压力泡点压力一般会随着CO2注入浓度的变化情况而随之变化。

二氧化碳驱油原理随着石油开采量的日益增加，传统的采油方式已经无法满足日益增长的需求。

因此，新型的采油技术——二氧化碳驱油技术应运而生。

二氧化碳驱油技术是一种基于地下油藏物理化学性质的开采技术。

其基本原理是利用二氧化碳气体的溶解性质达到降低油黏度、增加油相渗透率以及改变地下油藏物理化学状态等多种效果，从而提高采油效率。

具体的步骤如下：一、原理二氧化碳驱油技术主要是利用二氧化碳与石油的物理化学作用，把压缩二氧化碳注入井口，在地下产生二相流，即油相（石油）和气相（二氧化碳），由于压力的变化，使得石油相被强制推出地层，极大地提高了采油的效果。

二、操作步骤1. 资料收集：通过地质勘探等手段，获取地下油藏的基础数据，包括油藏的类型、深度、渗透率、孔隙度等关键参数。

2. 压裂和气吞吐实验：利用压裂和气吞吐实验，确定油藏中二氧化碳的注入压力及注入量。

3. 二氧化碳的注入：按照预定的压力和注入量，将二氧化碳注入油藏。

这一过程需要进行连续的地下监测，确保注入量的准确性和均匀性，同时监测油藏的物理化学变化，确定注入途中二氧化碳的分布及其对油藏的影响。

4. 采油：根据实时监测的数据，调整二氧化碳注入量和压强，一旦达到预期效果，开始采油。

这一过程也需要进行连续的监测、调整和优化，以达到最佳采油效果。

三、应用范围二氧化碳驱油技术目前已经在全球范围内得到广泛应用，其中最典型的是美国和加拿大，在二氧化碳驱油技术的实践中取得了显著的成果。

此外，二氧化碳驱油技术还适用于海洋油田和非常规油气资源开发，具有广阔的应用前景。

总体来说，二氧化碳驱油技术是一种先进的采油技术，可有效提高野外油田的采收率，缓解全球能源短缺的问题。

虽然该技术还存在一些缺陷和挑战，但相信随着技术的不断升级和完善，二氧化碳驱油技术必将成为未来能源领域中不可或缺的一种技术手段。

二氧化碳驱气窜治理方法研究【摘要】CO2驱油过程中，气窜的发生是影响驱油效果及降低采收率的最重要因素，但不同类油藏、不同开发阶段发生气窜的主要原因各有不同，因此针对气窜原因及类型选择合适的封窜技术十分重要。

本文在对不同类封窜体系机理及特点分析的基础上，结合油田树101区气窜井组特点，选择进行泡沫封堵，并优化了调剖方案，从而取得良好的调剖效果。

【关键词】CO2气窜水气交替凝胶泡沫＜b＞1 前言＜/b＞CO2是一种低密度、非粘稠、高流动性的流体，粘度远远低于地层水和地层原油，因此在CO2驱油过程中，不利的流度比将导致粘性指进，降低波及效率；同时由于地层的非均质性、裂缝等的存在，亦会导致气窜的发生，从而降低了驱油效率。

树101实验区树93-碳16、树96-碳12、树96-碳16井气窜后平均单井日产油量由3.9t/d下降到1.6t/d，气油比平均由22.8 m3/m3上升到145.3 m3/m3，因此CO2驱必须抑制气体的过早突破才能获得较高的石油采收率。

目前CO2封窜主要从改善CO2流度或封堵窜层两方面来开展封堵技术研究，主要有水气交替、泡沫、凝胶、沉淀等化学封窜方法。

＜b＞2 四种封窜技术特点评价＜/b＞2.1 泡沫封堵技术技术优点：一是泡沫体系具有“堵高不堵低”的特性；发泡剂在地层中具有良好的再次发泡能力，而且对低渗层位不会造成永久性的污染；二是泡沫剂本身是一种表面活性剂，能较大幅度降低油水界面张力，改善岩石表面润湿性，使原来呈束缚状的油通过油水乳化、液膜置换等方式成为可流动的油；三是泡沫流动需要较高的压力梯度，从而能克服岩石孔隙的毛管作用力，把小孔隙中的油驱出。

技术缺点：特低渗透油层中应用的泡沫剂要求粘度小，易注入，由此也导致携药剂能力弱，易分层。

应用泡沫调剖时需现场配制，现场搅拌。

技术适应性：治理注气开发初到中期出现的气窜问题。

2.2 凝胶封窜技术根据树101实验区的油藏特点，通过大量的室内实验，共筛选出了2种凝胶封窜体系——SC-1无机凝胶、SCA复合凝胶，这两种凝胶体系的主要特点如下：技术优点：在树101井区油藏条件下，SC-1、SCA溶液粘度基本与水相同，在特低渗油藏中具有良好的注入性；SC-1、SCA凝胶对窜流通道的封堵效率达90%以上；技术缺点：凝胶体系会使高渗透层、大孔道完全或部分堵塞，油相渗流阻力增大，对低渗透层造成一定程度的污染。