二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用

二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用

摘要：在中石化总公司支持下，组建了CO2驱技术研究团队，形成了高温高盐油藏CO2驱油三次采油关键技术，解决水驱废弃油藏和低渗难动用储量的开发难题。在国内率先开展了特高含水油藏CO2/水交替驱；深层低渗油藏CO2驱。油田层次开展了四种油藏类型五种矿场试验。验证该类油藏二氧化碳驱可行性，探索合理举升方式，进一步优化二氧化碳驱井网井距，验证大井距可行性，探索深层低渗稠油油藏有效开发方式，扩展二氧化碳驱应用范围以及特高含水废弃油藏二氧化碳驱提高采收率技术。探索储层粘土含量高、水敏性强油藏二氧化碳驱提高采收率技术。

关键词：二氧化碳驱低渗油藏提高采收率换油率

1、研究目的

1.1 某厂低渗难动用储量涉及开发单元11个，地质储量1601.85×104t，标定采收率7.56%，目前采出程度5.54%。涉及单元多为低孔隙、低渗透的地质特点。2010年开始二氧化碳驱在胡1块深层低渗油藏实施先导试验，胡1井组气驱取得成效后，相继在其他五个低渗类型油藏实施气驱开发。目前总覆盖地质储量309.5×104t。累注气17.9×104t，累增油3.05×104t。

1.2低渗油藏水驱效率低，注采井组呈现两极分化现象，一是注水压力高油井难以见效，二是油井见效快、含水上升快、见效稳产周期短，通过二氧化碳驱提高驱油效率。

2、研究内容及成果

2.1 二氧化碳驱机理上优于水驱

一是超临界二氧化碳注入能力强，增大有效井距；

二是CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高驱油效率

再者CO2能进入的孔喉半径比水小一个数量级（0.01μm），低渗油藏，增加

驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。

毛管半径分布曲线不同驱替方式驱替压力变化曲线

2.2二氧化碳驱解决注入压力过高的问题

根据深层低渗油藏开发情况调查，注水压力高，注气难度不大。从地质条件

类似的胡某区块二氧化碳注入能力看，二氧化碳驱可以解决注入压力过高的问题。

2.3油藏条件下CO2与原油密度近似，可较均匀驱替

刘某区块地下原油密度为0.75g/cm3，注入CO2地下密度为0.6g/cm3，二氧

化碳气体和原油地下密度相差不大，可较均匀驱替。注CO2后地层压力上升，焖

井后提高混相程度，扩大波及体积，混相倍数越大，换油率越高。

二氧化碳不同温度和压力密度变化曲

线数值模拟结果

3、整体实验效果

3.1 针对难动用储量区块，通过二氧化碳驱，进一步提高储量动用程度。

胡某区块：含油面积0.14km2，有效厚度11.6m，地质储量：16.0×104t；注

采井距294m，为一注一采。注气井HA-1设计层位：S3中10，井段：4128.5-4160.9m，设计最大注入量：0.35PV。截止目前累计注入二氧化碳4.6×104t（本

年度累注气707.7t，平均日注6t，平均注入压力29.8MPa）。对应油井HA-3目

前自喷生产，油压1.7MPa，日产油1.7t。井组阶段累增油1.5×104t（本年度增

油349.2t），阶段换油率0.33，阶段提高采收率18.75%。

3.2 有效降压増注，改善水驱效果

胡47某区块沙三下层系储层低渗，存在较重的水敏现象，水驱效率较低，

结合前期实施的表面活性剂、等离子解堵、酸化等措施有效期短，降压效果不明显。通过新工艺、新技术探索该类油藏的适应性措施，改善水驱效果。2021年下

半年实施二氧化碳解堵措施，水井压降5Mpa，日均增注能力40m3，增加水驱动用0.5×104t。

3.3 复杂断块注气吞吐，提高单井采收率

低渗复杂断块油气藏，因构造复杂破碎，形成了多个局部复杂小断块，储量

基数较小，无法实施注采配套完善，后期弹性低能开发。2021年来在技术研究及

数值模拟辅助基础上，对刘某区块2口单井（L1、L2），胡某区块1口单井（H1）实施注CO2吞吐。累计注入二氧化碳2040t，阶段增油359t，阶段换油率0.18，

在弹性开发二次采油取得新突破。

4、总结与认识

4.1 在低渗难动用区块：利用CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高

驱油效率；通过气体混相增加驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。

同时降低注入压力，改善了后期开发效果。

4.2 在断块油藏吞吐方面：注入CO2后地层压力上升，焖井后提高混相程度，扩大波及体积，混相倍数越大，换油率越高。

4.3 针对低渗油藏注水开发的特点，深化地质研究及工艺解堵技术认识，探

索二氧化碳在水敏储层层中降压增注的效果，进一步提高储量动用。