CO2驱油后期气窜机理及解决方法资料
CO2驱气窜治理方法现状
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。
最新CO2驱油机理研究综述汇总
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%O
CO2驱油技术
SCCO2超临界二氧化碳
气藏可作为CO2以超临界状态（SCCO2）稳定埋存的地质载体。但由于气藏中储存的有具有开发潜力的天然气，会影响SCCO2埋存的稳定性。
CO2储存采用低温低压储罐，常用温度、压力工作参数为-20℃、2.2MPa.就投资成本、操作工艺和保冷性能来讲，建议大罐采用聚氨酯硬质泡沫塑料浇注成型保冷工艺，小罐采用真空粉末绝热保冷工艺。
二氧化碳的物理性质
不同的温度压力下，对应的饱和压力也不一样，当其压力低于它的饱和压力时，二氧化碳可为香槟酒提供气泡。当压力超过2.1MPa,且温度在-17℃以下或更低时，二氧化碳以稳定液体状态存在，适合运输和储存。假如温度足够低，在一定压力范围内，二氧化碳则以固态形式（干冰）存在。
纯二氧化碳临界温度31.11℃，临界压力为7.53MPa(或为1071psi)。在高于临界温度时，无论压力有多高，二氧化碳都以气态存在，而且密度与压力的关系成正相关系。
二氧化碳易溶于原油和水，在原油中的溶解度是在水中的4~9倍。二氧化碳的溶解度随压力增加而增加，随温度增加而降低，随水中的矿化度的增加而减少。在大部分混相驱中，油藏温度在临界温度之上，因此在油层中很难形成二氧化碳液态驱。
二氧化碳驱的种类
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。当压力达到足够高时，二氧化碳把原油中的轻质和中间组分提取后，原油溶剂沥青、石蜡的能力下降，这些重质成分将会从原油中析出，残留在原地，原油粘度大幅度下降，从而达到混相驱的目的。
低渗透油藏注CO2混相驱及气窜治理对策尚养兵曾隆瑾李柏宏刘彻
低渗透油藏注CO2混相驱及气窜治理对策尚养兵曾隆瑾李柏宏刘彻
发布时间：2023-06-17T02:20:11.715Z 来源：《工程建设标准化》2023年7期作者：尚养兵曾隆瑾李柏宏刘彻
[导读] 某油田适合CO2驱的特低渗透油藏资源量丰富
长庆油田分公司第六采油厂陕西省榆林市 718600
摘要：某油田适合CO2驱的特低渗透油藏资源量丰富，但这类资源具有埋藏深､丰度低､非均质性强､混相压力高的特点，特低渗透油藏CO2驱面临混相难､波及系数低等技术难题｡综合运用地质学､渗流力学和油藏工程等理论和方法，实现了CO2驱注采工艺优化和气窜治理｡
关键词：CO2驱；特低渗透油藏；优化设计；提高采收率；某油田
1CO2驱油藏适应性评价标准
为确定某油田低渗透油藏是否适合开展CO2驱提高采收率，需要建立CO2驱适应性评价标准｡通过CO2驱室内实验研究，确定了2个关键评价参数的筛选界限｡第1个关键评价参数是混相能力（地层压力与最小混相压力的比值），随着混相能力增加，驱油效率提高，对于混相驱，要求其混相能力大于等于1｡第2个关键评价参数是渗透率，通过CO2驱油实验，建立了启动压力梯度与储层渗透率的关系，随着渗透率的降低，启动压力梯度是存在拐点的，将这个拐点定义为实施CO2驱的渗透率下限，在某油田实施CO2驱的油藏渗透率要大于0.5mD｡
结合中外CO2驱应用实例，确定了参考参数的筛选界限｡通过统计国外81个资料完整且已实施的注CO2项目，对影响注气效果的因素进行分析，取项目数累积比例大于95%时的参数值作为筛选界限，确定了CO2驱的原油黏度小于12mPa·s，原油密度小于0.8762g/cm3，剩余油饱和度大于25%和深度大于2000m的筛选界限｡
浅谈CO2驱对油藏伤害及其保护措施
（ 中石 化华 东分 公 司采 油厂采 油工 艺研 究所 ） 摘 要 综述 了 Ｃ 油 中常见 五类伤 害 油藏 的现 象及机 理 ，并对 其 伤害 机理 及 影 响 因 Ｏ驱
素进 行 了分析 ， 时提 出 了减 小或避 免各 种伤 害 的应 对措 施。 同 关键 词 Ｃ 油 油藏伤 害 保 护措 施 Ｏ驱 苏北 Ｃ Ｓ油 田 Ｅ 油 藏 ， 目前 正在 实施 Ｃ ｔ Ｏ 混相 驱 先 导 试 验 ， 目前 动 态特 征 分 析 ， 从 主要 有 以下 几
持 在过 饱 和溶液 中 而不发 生沉 淀 。地层 颗粒 表面 有 时可成 为 良好 的成 核 位置 ， 石蜡 可 以直接 沉 积 在 这
些 固体表 面上 。 当沉 淀发 生 在地 层 深 处 时 ， 严 重 能 降低 地 层 渗 透 率 ， 而 引 起 油层 伤 害 ； 沉 淀 发 生 从 当 在 井筒 附 近或井 筒 内 ， 造成 严重 的堵 塞 问题 。 将
是 稳 定存 在 的 ， 于原 油 的重 要 组 成 部 分 ， 青 质 属 沥
的化学 结 构极 为 复 杂 ， 宏观 结 构描 述 了各 种 基本 其
种 现 象 ， 气井 压 力高 于注水 压 力 ； 窜 现象 明显 ； 注 气 ｃ ２、 ２ 子 浓 度 降 低 ； 油 轻 质组 分 （ ３ Ｃ ） ａ＋Ｍｇ＋ 离 原 ｃ 一 ７ 消 失 ，重 质组 分减 少 。大庆 油 田 ９ ０年 代注 Ｃ 油 ， Ｏ驱 地面 发 生严 重 的结 垢 ， 致堵 塞 停 产 。 以上 现象 说 导 明 ，注 Ｃ Ｏ 与注水 不 同 ，其对 油层 的综 合影 响 要大 于注水 的影响 。使用 Ｃ 油 的油 田必须 考虑 注气 Ｏ驱 对油 藏 的伤 害 ，主要 伤害 有 以下 几种 ： 、由 于 Ｃ １ Ｏ 驱 油 的独 特 性 质 ， 高 效驱 油增 产 的 同 时 ， 伴 随 在 也 着重 质 成分 的析 出和 沉淀 ，造成 油层 的伤 害 ； 、 ２ 由 于 Ｃ 度较 小 ， 地 层 中发 生 指 进 现 象 ； 、 于 Ｏ粘 在 ３对 含水 开 采 的油藏 或水 气交 替 注入 的 油藏 ，由 于 Ｃ Ｏ 与水 形 成 的弱 酸 ， 溶 解 胶 结 物 的 同 时 ， 在 形成 碳 酸 盐 沉 淀造 成 对 地 层 的堵 塞 ； Ｃ 蚀 管 材 形 成 的 ４、 Ｏ 腐 化合 物可 能堵 塞井底 附 近地层 。５ 对 水 气交 替 注入 、 方式 的油 藏 ，同样 存 在 注水 开 发 中遇 到 的 问题 ， 如 水敏 、 敏效 应 ， 速 水质 不合 格等 。
CO2驱油后期气窜机理及解决方法
1.开发层系调整
划分开发层系的目的是为了合理开发，防止层间干扰，从而提高采 油速度和采收率，同时也便于生产管理。开发层系的划分通常需要油藏 具备以下5 个条件：一定的经济可采储量、良好的隔层、相近的物性和 构造形态、油水分布压力系统及原油性质。
放大图片 返回
根据密闭取心研究成果，结合动态分析，综合 判断CS 油藏注气开发后期剩余油主要富集在油层 底部，即Ⅱ油组3 小层底部、夹层下部和Ⅲ 油组底 部。因此，发生气窜后，将Ⅱ，Ⅲ 油组细分为2 套 开发层系，对CS 油藏南部断层附近油层厚度较大、 产能较高且剩余油相对富集的区域进行了分注分采， 重新调整了高部位井组的注采层位，以减少储层非 均质性造成的层间干扰，使CO2更多地进入到低渗 层，从而更好地动用剩余油饱和度高的油层。
2.封窜机理
2.1水气交替技术 2.2稠化泡沫和CO2增稠封窜技术 2.3凝胶 2.4化学反应沉淀和盐沉淀处理
2.1水气交替技术
形态：油水混合流动带、油气流动带。水气交替开采过程中，油气流 动带不断向下移动，从而扩大了油气流动带。同时油水流动带不断向 水的存在会阻碍混相的形成，但是由于水的粘度较高，在驱油前期， 上扩展，油气水混合流动带也在不断扩大，只有纯油带不断缩小。这 水优先进入高渗层形成屏蔽，迫使气体转入低渗层，提高了气体的驱扫效 两种形态的出现，扩大了其波及体积。 率以及低渗层的采收率。
浅析二氧化碳采油技术
浅析二氧化碳采油技术
在油田开发中有一定的油井都存在油井产量低、含水率高等方面的开发为。在解决该类油井采收率的过程中，我们提出了二氧化碳采油技术。所谓二氧化碳采油技术就是向目标油藏注入一定量的二氧化碳，利用二氧化碳溶于原油降低原油粘度、使原油体积膨胀、降低油水界面等性质，解决目标油藏开发中存在的原油流动困难、地层能量不足等问题，提高油井产量，最终实现油井的经济有效开发。利用二氧化碳采油技术一般能够提高原油采收率达10%左右。本文主要探讨了二氧化碳采油技术的作用机理、影响因素分析、应用范围等。
标签：二氧化碳;采收率;作用机理;影响因素
一、二氧化碳采油机理
1.1 二氧化碳驱油
二氧化碳驱油包括混相驱和非混相驱。驱油机理是：降低原油的粘度;使原油体积膨胀;蒸发提取原油中间烃组分;降低界面张力;改变原油密度;降压形成溶解气驱。非混相主要是依靠在原油中的溶解，使原油体积膨胀和降低原油粘度实现驱油的。混相驱是在一定的地层压力和温度下，对原油中小分子烃的蒸发提取形成单一相流体过渡带，界面张力降到接近于零来实现对原油的驱替。
1.2二氧化碳吞吐
二氧化碳吞吐，就是把一定体积的二氧化碳注入到生产层内，然后关井一段时间，让注入的二氧化碳渗入到油层，然后重新开井生产。采油机理是：原油体积膨胀、粘度降低、二氧化碳对烃抽提以及改变岩石的相对渗透率。对于粘性重油，降低油的粘度，改进近井地带的流动性是十分重要的;对于轻油，汽化中间烃组分，使注入的二氧化碳与油藏流体在近混相的状态下完成吞吐;对于碳酸盐岩油藏，二氧化碳可使地层中的碳酸盐转变为碳酸氢盐，对地层有解堵作用。
国内外CO2驱油与封存技术概况
国内外
CO2驱油与封存技术概况
1950
机理深化，工业化
应用与推广
1980
1990
2015新型注入方式，波及效率改善方法
下一代CO 2驱技术
2020
•
注入大段塞CO 2 (0.8~1.0HCPV)•化学调控+井网调整•CO 2驱油与埋存
•
新领域应用（致密、页岩油气、ROZ 等）
•水平井+CO 2复合驱•（GAGD 、直井注、水平井采）
•
化学封窜体系
Marly Vuggy
Marly Vuggy
油
水
CO 2+油
垂直井采油
水平井采油
水平井注CO 2
垂直井注水
CO 2驱技术研究始于1950年代，逐步发展成熟，CO 2驱油与埋存成为技术发展的主要方向。
1、国内外注CO 2驱油与埋存技术应用现状
•
1952年，第一个专利发布：通过注入CO 2方式开采原油•
1974年，通过注入CO 2来提高采收率
方式提出，机理研究，先导试验
•1981年， 注入CO 2、惰性气体、中间烃混合气体提高采收率
•1986年， CO 2激发提高采收率方法
•1987年，利用CO 2提高采收率过程
•
1990年，CO 2注入剖面改善方法
•
1991年，CO 2/蒸汽水平井注入技术
•
2003年，复杂油藏新型注气方式
•2012年，气体辅助重力驱
油技术GAGD
•
2017年，CO 2波及效率改善方法
•2018年，CO 2驱油与埋存技术
•2018年，CO2驱高ROZ 油藏采收率
•2020年，CO 2在页岩储层中吞吐优化方法
•全球CCUS
现状
全球CCS/CCUS 大型示范工程建设和运营现状
(GCCSI ，
2020)
全球CCS/CCUS 大型示范工程数量变化
二氧化碳驱油技术综述
二氧化碳驱油技术综述
第一章前言
提高采收率(EOR)研究是油气IB开发永恒的主题之一。迄今为止，己形成化学驱、气体混相驱、热采和微生物采油四大类。近儿年，注气驱提高采收率发展迅速，其中乂以注CO?驱的发展速度最快。一方面，注g驱油的效果非常明显。另一方而，CO?气体的利用可以减轻温室效应，这也使C6驱在全球推广运用。早在1920年就有文献记载，可以通过注入CQ 气体的方法来采出原油。而CQ的现场应用最早开始于1958年，在美国Permain盆地苗先进行了注CO?混相驱项目，这一项目的结果说明注CQ不但具有很高的效益，而且是一种有效的提高采收率方法。随着技术的进步、环境保护的需要，注C02提高采收率的方法越來越受到重视.
我国陆地上的大多数主力油田进入了中后期开发阶段，呈现出可采储量的动用程度高、白然递减率高、综合递减率高、综合含水率高等特点。同时，目前随着勘探开发技术的提高，低渗透油田储量占的比例越来越大。因此在石油后备储量比较紧张的形势下，动用好和开发好低渗透油田，对我国石油事业持续稳定的发展具有重人意义。但是低渗透油田山于其物性差，比如孔隙度和渗透率都比较小，因此，单井产量低，开发难度大。利用二氧化碳开发低渗透油田可以有效提高原油采收率。
外CO2驱发展概况
门上个世纪五十年代，国际上许多国家就开始把二氧化碳作为一种驱替溶剂进行现场和实验研究。由于二氧化碳能溶解于原油，降低界面张力，降低原油粘度，在一定的条件下还能与原油混相，进行混相驱油，从而提高原油的采收率。二氧化碳驱汕特别是二氧化碳混相驱汕己经成为现在低渗透汕藏开发的主要方式之一。
二氧化碳驱油
36
内蒙古石油化工
201wk.baidu.com年第2期
需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题，对此， 国外近年来大力开展二氧化碳驱提高采收率技术的 研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求， 还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该 技术不仅仅适用于常规油藏，还适用于低渗、特低渗 透油 藏， 可以 明显 提高 原油采 收率 。2 006年 美国 提 高采收率项目共计1 53个，其中8 2个是二氧化碳驱 提高采收率项目。国际能源机构评估认为，世界适合 二氧 化碳 驱油开 发的 资源 约为3 000亿 ～600 0亿桶 。 将二氧化碳注入能量衰竭的油层，可提高油气田采 收率，已成为世界许多国家石油开采韭的共识。二氧 化碳 纯度 在9 0％以 上即 可用于 提高 采收 率。 二氧 化 碳在地层内溶于水后，可使水的黏度增加20％～ 30％，运移性能提高2～3倍；二氧化碳溶于油后，使 原油体积膨胀，黏度降低30％～80％，油水界面张力 降低，有利于提高采油速度、洗油效率和收集残余 油。二 氧化碳驱 一般可提高 采收率7％ ～15％， 延长 油井生产寿命15～20年。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。 2．2二氧化碳驱油的实践争前景
CO2混相驱机理及影响因素研究2012
CO2混相驱机理及影响因素研究
2012年7月1日
摘要
CO2驱是把CO2注入油层，依靠CO2的膨胀、降粘等机理来提高原油采收率的技术。随着人们对温室效应认识，将CO2 注入地层不仅能够提高原油采收率，还可以起到封存CO2的作用，是三次采油方法中最具有潜力的采油技术。
本文首先调研了CO2驱油技术的研究现状，了解CO2驱油技术在国内外的应用情况、研究方向和存在的主要问题。然后详细调研了CO2驱的驱油机理、驱油方式、注入方式和影响因素。然后，介绍了当前主流的用于描述CO2驱的数学模型，主要有组分模型、拟四组分模型、改进的黑油模型及传输-扩散模型，并介绍了一种考虑扩散的CO2驱多相多组分分区渗流模型。最后，分别就碳水驱和CO2段塞注水，调研其动态计算方法。
关键字：混相驱；CO2驱；驱油机理；注入方式；数学模型
目录
1、研究现状及存在问题 (1)
1.1 国外CO2驱发展情况 (1)
1.1.1 美国CO2驱项目情况 (1)
1.1.2 CO2混相驱的应用与研究 (1)
1.1.3 重油CO2非混相驱的研究与应用 (1)
1.2 国内CO2驱研究应用现状 (2)
1.3 CO2混相驱存在的问题 (2)
2、 CO2混相驱机理及影响因素 (3)
2.1 CO2的基本性质 (3)
2.2 驱替机理 (4)
2.2.1 CO2驱机理 (4)
2.2.2 CO2混相驱机理 (7)
2.3 CO2混相驱作用方式 (8)
2.3.1 一次接触混相 (8)
2.3.2 多次接触混相 (9)
2.3.3 轻质油加CO2混相驱 (9)
2.4 CO2混相驱影响因素 (9)
浅议二氧化碳的驱油方式与驱油机理
浅议二氧化碳的驱油方式与驱油机理
作者：张宇
来源：《中国化工贸易》2014年第10期
摘要：二氧化碳是怎样驱油的呢？将二氧化碳从地下采出来，然后再注入油层，它与油层“亲密接触”后，就产生四种作用。一是降低原油黏度。二是能使原油体积膨胀10%至40%。这样能让一部分不流动的残余油动起来，抽油机就能让原油“走出”地面了。三是可降低油水界面张力，把黏在岩壁上的原油洗下来，从而提高了采收率。四是能解堵及改善油水黏度比。这样就减弱了“水窜”，减少了无效循环，进而提高了水驱效果。
关键词：二氧化碳驱油机理
一、二氧化碳的驱油方式
1、 CO2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CO2提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了CO2的原油的液相两种状态。当压力达到足够高时，CO2把原油中的轻质和中间组分提取后，原油溶解沥青、石蜡的能力下降，这些重质成分将会从原油中析出，残留在原地，原油粘度大幅度下降，从而达到混相驱的目的。混相驱油效率很高，条件允许时，可以使排驱剂所到之处的原油百分之百的采出。但要求混相压力很高，组成原油的轻质组分
C2-6含量很高，否则很难实现混相驱油。
由于受地层破裂压力等条件的限制，混相驱替只适用于°API重度比较高的轻质油藏，同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有过应用的经验，总结起来，CO2混相驱对开采下面几类油藏具有更重要的意义。a. 水驱效果差的低渗透油藏；b. 水驱完全枯竭的砂岩油藏；c. 接近开采经济极限的深层、轻质油藏；d. 利用CO2重力稳定混相驱开采多盐丘油藏。
二氧化碳驱油机理
第八页，编辑于星期三：四点 二十四分。
二氧化碳驱油技术优点
• 二氧化碳驱油技术优点
• 1. 不仅适用于常规油田，尤其对低渗、特低渗油藏可以明 显提高原油采收率
• 2. 适合二氧化碳驱油的油藏储量非常可观
• 3. 二氧化碳具有适用范围大、驱油成本低、采油率提高等显著 的优点
第二十二页，编辑于星期三：四点 二十四分。
关于实施CO2驱几个问题的讨论
1. 实施CO2驱的开发时机的选择 据对国外CO2驱项目的统计，以前的大部分项目选在含水率为
60—70%时开始实施CO2驱。近年来的研究与应用证明， CO2驱在注水
开发晚期的油田实施仍有很好的效果。例如美国的Postle油田就是 注水油田开发晚期实施CO2驱提高采收率的一个成功例子。
• 2.最小混相压力较高 • CO2与原油的最小混相压力不仅取决于油藏的温度和CO2的纯度，而且也取决于原油组分。因此，加强含杂
质的CO 及可改变原油组分物质的性能分析，是解决混相压力的关键。 • 3．窜流严重
• 在驱油过程中，南于CO 黏度低及油层的非均质性，易出现黏性指进及窜流，造
• 成不利的流度比，致使CO 过早突破含油带，影响驱油效率。加强油藏地质结构、渗透率、油藏纵向非均质性、 油藏流体饱和程度和油藏流体性质的性能分析研究，是解决CO 窜流问题的关键。
低渗透油藏CO2驱影响因素研究
低渗透油藏CO2驱影响因素研究
发布时间：2023-02-17T03:00:16.477Z 来源：《科学与技术》2022年第19期作者：高松阳
[导读] 低渗透油藏非均质性强，注水能量补充困难，压力分布不均衡，导致开发效果差异大。
高松阳
中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东，东营 257015
摘要：低渗透油藏非均质性强，注水能量补充困难，压力分布不均衡，导致开发效果差异大。室内及矿场试验表明，CO2驱可以有效提高原油采油收率。CO2驱油效果好坏与储层发育特征、原油物性和生产参数密切相关，严重时可导致气窜，影响后期的采收率和经济效益，为此本文以正理庄油田樊142-1块为例，采用油藏工程方法和数值模拟方法，分析了注采方向、压裂规模、地层压力、井网形式和注采井距等CO2驱影响因素，为下步低渗油藏动态调整提供一定的指导意义。
关键词：低渗油藏；CO2驱；气窜；动态调整
1.区块概况
樊142-1块位于山东省高青县，构造位置属于济阳坳陷东营凹陷博兴洼陷金家－正理庄－樊家鼻状构造带中部,正理庄油田北部，主要含油层系为沙四上纯下亚段1、2砂组，埋深2800-3200m，含油面积5.5km2，地质储量298.3万吨。按照砂体厚度、平面展布特征及坝砂发育情况分为坝砂连片型、滩砂连片型和滩砂分散型三种类型。储层物性主要受坝砂分布影响，坝砂的物性明显好于滩砂，孔隙度平均11.4%，渗透率平均1.81mD，属于低孔特低渗储层。樊142-1块自2005年投入开发，主要为弹性开发方式生产，后期开井率、液量和油量逐年降低。截止到2021年区块累油17ⅹ104t，平均单井日油1t/d，采油速度0.1%，采出程度5.7%，处于低采油速度、低采出程度开发模式。
胜利油田CO2驱油技术现状及下步研究方向
油气藏评价与开发
第10卷第3期2020年6月
RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT
胜利油田CO2驱油技术现状及下步研究方向
曹绪龙，吕广忠，王杰，张东，任敏
（中国石化胜利油田分公司，山东东营257000）
摘要：CO2驱是提高低渗透油藏采收率和减少温室气体排放双赢的主要技术。针对胜利油田低渗透油藏CO2驱面临的混相难、易气窜、波及系数低等技术难题，采用物理模拟和数值模拟相结合的方法，明确了超前注CO2混相驱的开发机理，形成了特低渗透油藏的超前注CO2混相驱开发技术，现场应用后增产效果明显，单井日产油增加了5倍。提出降低混相压力的原理和技术思路，研发了降低混相压力体系，降幅可达22%。分析胜利油田CO2驱规模应用面临的挑战及对策，提出了深化CO2驱提高石油采收率的相态理论、研发低成本扩大CO2驱波及体积技术、发展CO2非完全混相驱、气窜通道描述与预警等CO2驱的发展方向，为油田实现CO2驱规模应用提供技术支撑。
关键词：超前注气；特低渗透；降低混相压力；CO2混相驱；研究方向
中图分类号：TE357.42文献标志码：A
Present situation and further research direction of CO2flooding technology in Shengli Oilfield CAO Xulong,LYU Guangzhong,WANG Jie,ZHANG Dong,REN Min
（Sinopec Shengli Oilfield Company,Dongying,Shandong257000,China）
CO2驱油后期气窜机理及解决方法
•
子量的聚合物，但由于高分子量聚合物在C02中不能(或少量)溶解，还需要加入少量的 助溶剂。其二是在C02中加入一种分子量相对较低的聚合物，这种聚合物可以通过缔合、 氢键或胶束的形式而形成一种具有增稠作用的空间网络结构。由于这类聚合物含有极性基
4．1．7调研认识
• • • • • • • • • • • • • • • • • 国内外关于C02封窜的方法都进行了一些研究，但是总体效果不尽如人意， 水气交替在一定程度上能够很好的控制流度，但是波及效率并不是很理想，油 层中的很大部分原油并没有被波及到，同时在特低渗透油藏应用后会出现注入 能力的明显下降。c02增稠技术是将聚合物添加到C02气体中，这样来增加c02 气体的粘度，但是目前为止还没有发现一种合适的聚合物能够达到理想的增粘 效果。c02泡沫是又一种用来控制c02气体流度的方法，当c02与表活剂溶液 ⑦浙江大学硕士论文泡沫封窜技术研究 接触时，就会生成泡沫或者形成乳状液。研究表明泡沫确实能够控制气体粘性 指进并且具有很好的波及效率，并指出阴离子表面活性剂(越011io)在泡沫的 静态测试中取得了不错的效果，但是在泡沫的动态实验中发现乙氧基化醇 (etlloxyla=ted alcoh01)比A1ipal CD．128或者M0namid 150．AD的流度降低程度高， 其中后两者为非离子表面活性剂。为了优化泡沫的性质，他们还加入了添加剂 如：脂肪醇(觚y alcoh01)、二苯醚(diphenyl oxide)、二磺酸盐(msIllf0Ilate)、 氧化胺(锄洒e oxide)。Heller和Taber研究了C02气体在表活剂溶液中的泡沫 状分散体并发现流度的控制程度与注入速率有关，而且泡沫质量随着表活剂浓 度的增加而降低。相同的泡沫封窜体系在不同的油藏中应用效果差异很大，因 此泡沫封窜技术仍然需要进一步去深入研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
– CO2驱
待解决问题
3. 在驱油过程中，由于 CO2黏度 1.CO2 在注入油层的过程中，与 2.CO2与原油的最小混相压力 低及油层的非均质性，易出现黏性指 水反应生成的碳酸，对设备、管线、 不仅取决于油藏的温度和 CO2的纯 进及窜流，造成不利的流度比，致使 井筒有较强的腐蚀性，而且腐蚀产物 1.腐蚀作用（如何减缓腐蚀？） 度，而且也取决于原油组分。因此， CO2 过早突破含油带，影响驱油效率。 被注入流体带入地层会堵塞储层孔隙。 加强含杂质的 CO2及可改变原油组 加强油藏地质结构、渗透率、油藏纵 2.最小混相压力较高 如何加强对注入油层过程进行 CO2性 分物质的性能分析，是解决混相压 向非均质性、油藏流体饱和程度和油 能分析、油藏性质的分析以及防腐材 3.窜流严重 力的关键。 藏流体性质的性能分析研究，是解决 料、涂层的研究，是解决腐蚀问题的 CO2 窜流问题的关键。 关键。
室内实验得到的CO2 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 驱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。
向油层中交替注入水气段塞，由于气泡在孔喉之间的贾敏效应使注入 水的渗流阻力增大，降低了水的相对渗透率和流度，从而改善水油流度比， 水气交替注入后，由于水气的流度差异，流体的分布增加了两种 使部分水波及到渗透率较差的区层中，扩大水的波及效率。
2.2稠化泡沫和CO2增稠封窜技术
•
稠化泡沫的原理就是通过在C02中加入表活剂和聚合物，使其在注入过程中具有泡 沫的流度，通过延缓成胶时间，在油藏深部裂缝介质或者窜流通道中形成凝胶，因此 这种体系具有泡沫与凝胶的双重作用，加入的聚合物可以使泡沫具有很好的稳定性和 良好的注入能力并且稠化泡沫可以有效地抵抗地层流体的驱动，从而有效地防止临界状态
1.气窜机理
1.1 1.2气驱粘性指进 非均质(裂缝)油藏中气窜 由于指进主要是由于驱替相的视粘度远低于被驱替相视粘度 在层状非均质地层中，气驱油产生的舌进和粘性指进 而导致的，所以指进通常又被称为粘性指进。 C02的粘度远远低 于地层水和地层原油，不利的流度比将导致粘性指进 ，而粘性指 比水驱油严重得多，舌进是油水前缘沿高渗透层凸进 进又将导致驱替前缘不稳定，降低驱油在储层中的波及效率。 （1）气驱粘性指进 的现象。储层的垂向非均质性是导致舌进现象的主要 因此，c02驱过程中必然存在着严重的粘性指进现象如果控制 原因。在非均质储层中，严重的舌进将大幅度降低垂 的不得当，即使在均质地层中，也会引发气体突进，而导致波及 效率降低。粘性指进使注入的C02绕过被驱替的油而窜流，现场 向波及效率。改善储层的非均质性可以抑制舌进，调 上表现为某些井过早地气窜，引起产液量下降，气油比急剧上升 整驱油剂的视粘度，也可以在一定程度上控制舌进， (气中绝大部分是C02)等现象，驱替流体之间的粘度差是产生粘性 指进现象的内在因素。 提高宏观波及效率。 （2）地层非均质特性
团，二氧化碳在其中的溶解度很低，必须加入大量的助溶剂。
。 C02增稠的方法：其一是在C02气体中加入高分
2.3凝胶
1、生物聚合物KUSPl在pH大10．8时溶解，但是当pH小于10．8 的时候就会生成凝胶。
低压下向饱和有碱溶性聚合物溶液的砂岩岩芯中注入CO2，发现 渗透率降低80％左右
乙二邻苯二甲酸酯在碱性溶液里水解导致PH下降进而生成凝胶， 岩芯渗透率降低到1×10^(-3)，封堵效率达到了95—97％。
2、 磺甲基间笨二酚与甲醛反应生成胶体SMRF，在盐水和超临界 C02解除条件下就地成胶，c02气测渗透率为1×lo’3心或者更低， 这相当于从封堵前盐水水测渗透率降低了99％左右。
2.4化学反应沉淀和盐沉淀处理
化学沉淀法封窜其基本原理就是水解呈碱性的盐溶液(如镁盐、钙盐、钡盐)与注入 的c02气体反应生成碳酸盐化学沉淀，从而达到封堵的效果。化学沉淀法能够有效地改 善C02流度，可以提高波及效率20％～30％左右。但是需要指出的是：在实际油藏中， 由于油藏中溶液的pH值现状或者是NaOH与油藏中岩石的反应都会使在施工过程中很 难合理地控制pH值. 盐沉淀能够很好的封堵高渗层位.例如在岩心中注入浓的盐溶液作为前置液，然后 再注入乙醇，由于乙醇降低盐类在盐水中的溶解度，从而致使无机盐在油藏中形成沉 淀，由于其良好的选择性，可以提高后继的二氧化碳驱的体积波及效率。一般采用的 无机盐是NaCl，这是因为此类盐在酒精与盐水的混合液中溶解度很小，而且对于地层 环境没有污染。由于其粘度很小，所以不可能发生粘性指进，具有很好的选择性。
二氧化碳驱油气窜的研究
小组成员（长江大学） 马 文 黄家根 李广兴 高李阳
提高石油采收率的方法很多：
• 热力采油 – 注高压蒸汽 – 火烧油层 • 化学驱油 – 聚合物驱 – 活性剂驱 – 碱性驱 • 混相驱油
– 液化气驱 – 富气驱 – 高压干气驱
CO2驱油Байду номын сангаас一项成熟的采油技术。
CO2驱油机理 （1）降粘作用 （2）提高渗透率作用 （3）改善原油与水的流度比 （4）膨胀作用(储存能量) （5）混相效应 （6）分子扩散作用 （7）降低界面张力 （8）溶解气驱作用
2.封窜机理
2.1水气交替技术 2.2稠化泡沫和CO2增稠封窜技术 2.3凝胶 2.4化学反应沉淀和盐沉淀处理
2.1水气交替技术
形态：油水混合流动带、油气流动带。水气交替开采过程中，油气流 动带不断向下移动，从而扩大了油气流动带。同时油水流动带不断向 水的存在会阻碍混相的形成，但是由于水的粘度较高，在驱油前期， 上扩展，油气水混合流动带也在不断扩大，只有纯油带不断缩小。这 水优先进入高渗层形成屏蔽，迫使气体转入低渗层，提高了气体的驱扫效 两种形态的出现，扩大了其波及体积。 率以及低渗层的采收率。
下C02的指进。 增稠后的C02可以有效地控制c02气窜
•
子量的聚合物，但由于高分子量聚合物在C02中不能(或少量)溶解，还需要加入少量的 助溶剂。其二是在C02中加入一种分子量相对较低的聚合物，这种聚合物可以通过缔合、 氢键或胶束的形式而形成一种具有增稠作用的空间网络结构。由于这类聚合物含有极性基