CO2驱油中沥青质沉积条件及对驱油效果影响的研究

磊　２　ａ２０　３　２　１年月　中国化工贸易　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｒａｄｅ　墨曲　论ＣＯ２驱油技术在我国低渗油藏中的应用　孙田　（辽河油田特种油开发公司。辽宁盘锦１２４０１０）　摘要：ＣＯ　采油技术是国外应用最广的三次采油方法。国外利用ＣＯ：提高采收率的技术发展较早，技术成熟，且取得了可观的成果，具有借　鉴价值。但国内的地质环境与国外有不小的差别，使得采用该技术需面对不同于国外的各种技术难题，因而我国的油田在进行ＣＯ：驱油过程中不可能　全套搬用国外的技术，本文通过对ＣＯ：驱油原理的论述结合我国地质情况和实际油田驱油实验进行了可行性论证。　关键词：ＣＯ：提高采收率低渗油藏　全球气候变暖与石油能源危机成为了全球关心的主要问题，全球　气候变暖主要与温室气体主要是ＣＯ　的排放有关，石油能源危机主要　通过寻找新能源或者是提高石油的采收率来解决，而在国外广泛使用　的ＣＯ　驱油技术既能减少温室气体的排放，还可以增加原油的采收率。　在世界石油产量中，提高原油的采收率（ＥＯＲ）所产原油所占比例继　续呈上升趋势。目前，世界石油约３％来自ＥＯＲ，美国的ＥＯＲ产量在　１９９２年达到高峰…。注蒸汽仍然是最主要的ＥＯＲ方法，不过ＣＯ　注　入，石油产量可以一直呈增长趋势。国外ＣＯ　驱油的工业应用已趋成　熟，并占到补采原油量的第二位。　一、ＣＯ。的筛选原则　由于经济和技术方便的原因，并不是所有的油藏都适合ＣＯ　驱技　术，自ＣＯ　采油技术在现场实施以来，许多学者以油藏和原油的固有　特性为基础开展了注ＣＯ　混相驱、非混相驱和吞吐的筛选标准研究。　１９９８年，Ｔｈｏｍａｓ指出注气筛选油藏的６个重要参数分别是：　１．相态特征。　２．界面张力。　３．流度效应。　４．孔隙大小分布。　５．相对密度。　６．湿润性。　二、我国注入ＣＯ。技术所面临的挑战　与世界上的其他国家不同，我国的地形地貌以及油气藏有其特殊　性，不能完全照搬世界上其他国家正在施用的ＥＯＲ技术，因此了解我　国在该技术的施用上所面临的困难将极为重要，这些技术难题或挑战　如下：　１．ＣＯ。与原油混相压力较高，而我国大部分油层的破裂压力均小于　ＣＯ　与原油的混相压力。　２．由于我国大部分油藏为非均质油藏，且天然裂隙，人工裂隙较　多，注ＣＯ　过程中若控制不当很容易出现串流现象，导致采收率下降，　成本提高，甚至出现事故。　３．我国油藏中中蜡，沥青质和胶质含量较高，驱油过程中ＣＯ　会　抽提原油中较高分子量的烃（蜡质，沥青质等）从原油中沉淀出来，　并且在ＣＯ　流经炮眼进入井筒时，体积膨胀吸热，导致周围温度降低，　使重烃物质大量沉积堵塞孔隙吼道。　４．按照现有的ＣＯ　驱油藏适应性评价标准，目前国外ＣＯ。技术主　要应用于原油粘度较低、注入性良好、均质性较好、无裂缝、厚度较　大的油层。我国完全符合上述条件的油层较少。　三、低渗透油藏Ｃｏ２驱实例　１．低渗透油藏注气面临的问题　１．１注气压力高，注入能力低，对压缩机压力等级要求高。　１．２低渗透裂缝油藏注气防止气串问题。可考虑用间歇（脉冲）　注气。　１．３防止固相沉积问题。在高含蜡及沥青质油藏注ＣＯ：，由于气的　强烈抽提作用，易产生固相沉积物，堵塞油藏。　１．４该油层最小混相压力为２９ＭＰａ，比原始地层压力（２０．４ＭＰａ）　高８．６ＭＰａ，只能为非混相驱。　ＷＷＷ　ｃｈｅｍｍｅｄｉａ　ＣＯｒｎ矧’申　化　：信息秘　２．油藏工程方案设计　２．１开发层系　该油层含井段１００米左右，主力油层比较集中，有效厚度　７．０—１４．９米，平均ｌＯ．１米，产能较低，不具备分层系开采的物质条　件。同时扶余油层各小层原油性质、油层物性比较接近，层问差异小，　故设计采用一套层系进行开发。　２．２验区地质认识　岩性特征：致密、平均泥质含量９．７％。　砂体发育特征：河流相沉积，砂体发育以条带状、连续条带状为　主，此外还发育溢岸薄层河道砂体。　储物层性特征：孔隙度９．０５％，渗透率Ｏ．７８。　储物非均质特征：渗透率级差３６—４６。　３．采油工程方案设计　３．１注入工艺设计　注气井井口抗ＣＯ：腐蚀可分为ＤＤ、ＥＥ和ＥＦ三个级别。ＤＤ级井　口材质为３５ＣｒＭｏ；ＥＥ级井口材质在于腐蚀性接触的关键部位，如阀　芯、隔环、压盖等采用抗ＣＯ　腐蚀合金钢材料制造，其他部位用　３５ＭｒＭｏ；ＥＦ级井口材质全部采用抗ＣＯ。腐蚀合金钢；根据压力资　料，选择承压高、密封性好的ＫＱ６５—３５一ＥＦ注入井口；井口安装单　流阀。　３．２抽油举升工艺设计　油管和抽油杆，抽油泵，抽油机，电机，井口。　３．３抽机械采油配套工艺　防气工艺，清防蜡工艺，防腐工艺，防垢工艺，计量工艺。　４．方案实施　２００３年３月开始试注入，初期井口压力为１４—１５ＭＰａ日注液态　ＣＯ２５ｔ。截止２００４年六月底，油压１３．０ＭＰａ，日注液态ＣＯ２３ｔ左右，　受注入情况等因素影响，仅累积注入液态ＣＯ：５９６ｔ。２００４年七月份以　来。按方案实施，平均１３注气２０ｔ左右。截止２００７年ｌ１月底，累积　注入ＣＯ２２０６７４ｔ（Ｏ．４２３ＰＶ）。　２００２年底抽油投产，初期平均单井日产油３．５ｔ。２００４年８月为了　加快试验，投产了距注气井８Ｏ米未压裂井芳１８８—１３７，投产初期几乎　没有自然产能。２００５年３月对该井进行了吞吐试验，吞吐后该井开始　收效，目前日产油０．８ｔ。　试验区从２００４年７月开始受效，到２００５年３月开始见到注入气，　经过脉冲注油井间、油藏深部封窜等调整措施，目前（投产５年）；平　均单井日产油０．８ｔ。　５．效果分析　驱油实例表明，ＣＯ　驱油技术具有很高的效率，而且可以很长时　间保持产油量，因此，ＣＯ。驱油技术在我国具有很高的提升空间，值　得重视。　参考文献　ｌ】王宏宇，姜婷国外二氧化碳驱提高采收率技术１９９９　２Ｊ高慧梅，何应付，周锡生注二氧化碳提高原油采收率技术研究进展。２００９　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｅｍｉｃａ￣Ｔｒａｄｅ　ｌ中国化工贸易Ｊ　０１　１

褂肆虫皿缸　西南石油大学学报（自然科学版）　２０１２年８月第３４卷第４期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｐｅ￣ｏｌｅｕｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．３４Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１２　编辑部网址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｗｐｕｘｂ．ｅｏｍ　

文章编号：１６７４—５０８６（２０１２）０４—０１３５—０６　中图分类号：ＴＥ３１１　ＤＯＩ：１０．３８６３￣．ｉｓｓｎ．１６７４—５０８６．２０１２．０４．０２０　文献标识码：Ａ　

ＣＯ２驱替沥青质原油长岩芯实验及数值模拟术　

黄磊　，贾英　，全一平。，孙雷　

１．中国石油勘探开发研究院，北京海淀１０００８３；２．中国石化石油勘探开发研究院，北京海淀１０００８３；　３．中国海洋石油国际有限公司，北京海淀１０００８３；４西南石油大学石油工程学院四川成都６１０５００　

摘要：针对ＣＯ２驱油过程中出现的沥青质固相沉积现象，综合考虑注气过程中沥青质在多孔介质中的沉积、吸附及　堵塞效应，建立了ＣＯ２驱替含沥青质原油多相多组分渗流模型。以长岩芯实验为基础，拟合实验数据表明使用本文建　立的模型计算的采收率与实验值更接近。同时对ＣＯ２气驱过程中沥青质沉积规律进行了探讨，模拟研究表明，注入　ＣＯ２过程中，沥青质沉积首先发生在注入端；沥青质吸附也首先发生在注入端，但随着注入气量的增加，存在解吸附过　程；沥青质沉积前缘与注气前缘一致，说明注入ＣＯ２是导致原油中的沥青质沉积的主要原因。　关键词：沥青质；注ＣＯ２；沉积规律；数值模拟　

网络出版地址：ｈｔｔｐ：Ｉｌｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／５１．１７１８．ＴＥ．２０１２０７０９．１３２６．００３．ｈｔｍｌ　黄磊，贾英，全一平，等．ＣＯ２驱替沥青质原油长岩芯实验及数值模拟［Ｊ］＿西南石油大学学报：自然科学版，２０１２，３４（４）：１３５—１４０．　ＨｕａｎｇＬｅｉ，ＪｉａＹｉｎｇ，ＱｕａｎＹｉｐｉｎｇ，ｅｔａ１．ＴｈｅＬｏｎｇＣｏｒｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌ　ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｓｐｈａｌｔｉｃＯｉｌｗｉｔｈＣＯ２　Ｆｌｏｏｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ，２０１２，３４（４）：１３５—１４０．　

适合co2驱的油藏特征

适合CO2驱的油藏特征

引言

• CO2驱是一种常用的增注剂，用于提高油田采收率的方法之一。

• CO2驱适用于某些特定油藏特征，本文将介绍这些特征。

油藏类型

• 深层油藏：CO2在高温高压条件下具有较高的溶解能力，适合用于深层油藏。

• 碳酸盐岩油藏：由于碳酸盐岩具有较高的孔隙度和渗透率，CO2能够更好地扩散，提高采收率。

• 低渗透油藏：由于低渗透油藏通常水驱效果较差，CO2驱可以有效改善采收率。

油藏特性

• 高饱和度：油藏的初始饱和度高，可以保证更多的CO2溶解在油相中，实现驱油效果。

• 低粘度油：低粘度油在CO2注入过程中更易于驱出，并且CO2溶解速度更快。

• 大孔隙结构：油藏中的孔隙结构较大，有利于CO2的扩散和溶解。 油藏地质条件

• 富含CO2源：油藏附近存在丰富的CO2源，如天然气井、二氧化碳埋存库等，可以供应CO2用于驱油。

• 适宜的温度压力条件：油藏地温和压力适宜，有利于CO2溶解和扩散。

CO2驱的优势

• 多相流体驱替作用：CO2驱通过多相流体作用，包括溶解、胶束形成等，使原油与CO2的相互作用增加，提高采收率。

• 储层物理化学变化：CO2驱会改变储层的物理和化学特性，减少油水界面张力，增加渗透率，促进油的运移。

结论

• CO2驱适用于深层油藏、碳酸盐岩油藏和低渗透油藏。

• 油藏的高饱和度、低粘度和大孔隙结构是适合CO2驱的重要特征。

• 油藏地质条件包括富含CO2源和适宜的温度压力条件。

• CO2驱具有多相流体驱替作用和储层物理化学变化的优势。

以上是对适合CO2驱的油藏特征的简要介绍，希望对相关领域的研究和实践有所帮助。 CO2驱的挑战

• CO2的供应与输送：获取足够的CO2并将其输送到油田是一项具有挑战性的任务，需要建立稳定可靠的输送系统。

• CO2的溶解性与扩散性：油藏中的原油与CO2的溶解与扩散速度受到多种因素影响，需要进行适当的实验和模拟研究。

二氧化碳驱油技术及比较

一、CO2-EOR在油田中的应用

近几年来，CO2-EOR技术发展迅速。研究表明，将CO2注入油层，不仅能大幅提高采收率，而且可达到CO2减排的目的，知足环保和油藏高效开发的双重要求。由于技术的进步和温室效应的存在，CO2-EOR愈来愈受到重视，包括我国在内的很多国家都开展了现场实验。目前，CO2-EOR已成为美国提高石油采收率的主导技术，2021年美国CO2-EOR增加的原油产量占全国提高采收率项目总产量的31%。

CO2提高采收率机理

CO2-EOR主要有以下几个方面的作用：

（1）使原油体积膨胀

CO2注入油藏后，可在原油中充分溶解，一般可使体积增加10% ~100%。其结果不但增加地层的弹性能量，还大大减少了原油流动进程中的阻力，从而提高驱油效率。

（2）降低原油黏度

CO2溶于原油后，一般可降低到原黏度的0. 1~0. 01。原油初始黏度越高，黏度降低幅度越大。黏度降低，有利于原油流动能力，提高产油量。

（3）改善油水流度比

CO2溶于原油和水，其黏度增加20%~ 30%，流度降低；原油碳酸化后，其黏度降低30%~80%，流度增加。其综合作用的结果，使油水流度比趋于接近，水驱波及体积扩大，有利于原油采出。

（4）降低界面张力

CO2极易溶解于原油，其结果大大降低了油水界面张力，有利于原油流动，从而提高了原油采收率。CO2与原油混相后其界面张力降为0，理论上可使采收率达到100%。

（5）萃取原油中轻烃 CO2注入油藏后，部份CO2未溶解于油水中的CO2能萃取原油中的轻烃，使原油相对密度降低，黏度降低，从而提高原油流动性能，有利于开采。

（6）溶解气驱作用

随着油井生产井周围的地层压力下降，地层原油中溶解的CO2逸出，逸出的CO2 气体驱动原油流入井筒，形成内部溶解气驱。

CO2-EOR驱油技术

目前CO2-EOR的实施方式主要有CO2混相驱、CO2非混相驱和CO2吞吐，其中CO2混相驱应用最为普遍。另外，CO2-EOR实施中也有热CO2驱、碳酸水驱、当场生成CO2技术等其他方式。