CO2驱油后期气窜机理及解决方法解读

– 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。
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
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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
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。
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
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。
下C02的指进。 增稠后的C02可以有效地控制c02气窜
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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
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驱油是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。