CO2混相驱技术在高89－1块特低渗透油藏开发中的应用

李春芹 （中石化胜利油田分公司纯梁采油厂，山东 博兴256504）

由于我国面临着巨大的CO2减排和低渗透油藏注水开发效果不理想的压力，CO2驱具有广阔的前景。由于特低渗透油藏水驱时存在很大困难，CO2驱是一种可行的办法[1，2]。针对高89－1块注水开发困难、弹性开发产量递减快、周围类似油藏有近亿吨的储量规模、邻近有CO2气田和电厂等因素，提出了CO2混相驱技术，并进行了现场试验。

1 高89－1块油藏概况

高89－1块油藏属中等－深层埋深，平均2950m，岩性主要为灰色泥岩与薄层灰质、泥质和白云质粉砂岩不等厚互层，储层压实作用强，平均孔隙度为13.8%，渗透率在 （0.43～7.1）×10－3μm2之间（平均3.9×10－3μm2），为低孔特低渗透储层。油层厚度薄，砂泥岩互层状，纵向上在70m含油井段内有15个含油小层，平均单井油层厚度10.5m。没有水层、试采产水率1%～2%，可以不考虑CO2驱腐蚀。

2 特低渗透油藏CO2驱室内试验

2.1 CO2与地层原油体系相态变化研究 （膨胀试验）

样品用高89－1块高89－4井的井口油和套管气按该区块原始饱和压力配制成样品。加气膨胀试验结果表明，高89－4井地层原油对CO2有很强的溶解能力，注入压力越高CO2在原油中的溶解度越大。在饱和压力达到24.73MPa时，地层原油中的CO2溶解度达到132.33m3/t。由于CO2能够大量溶解在原油中，注入CO2后致使地层原油体积大幅膨胀、粘度明显降低，地层压力下的原油体积可以膨胀到1.2612倍，粘度降低幅度70.45%，有利于提高原油采收率。

2.2 CO2驱油混相压力试验研究 （细管试验）

据细管试验研究的结果可以确定，在地层温度126℃条件下，注入CO2与高89－1块高89－4井地层原油发生多次接触混相的最小混相压力 （MMP）为28.94MPa。该块原始地层压力42MPa，高89－1块油藏易于实现CO2混相驱。

2.3 CO2气驱方式与驱油效率研究 （长岩心驱替试验）

应用高89－1块油藏低渗岩心进行的三次长岩心驱替试验研究结果表明，在目前地层温度压力下，完全水驱的驱油效率是33.50%，完全水驱后持续CO2驱的驱油效率是85.64%，初始持续CO2驱后转长期水驱的驱油效率是79.58%，初始持续CO2和水交替注入驱后转长期水驱的驱油效率是81.56%，说明注CO2驱油可以获得比水驱高许多的采收率。

3 特低渗透油藏CO2驱数值模拟研究

选择了加拿大CMG公司的CMG软件。根据注入方式与采收率关系预测结果，可以看出连续注入和注1月停1月，采收率较高，考虑现场操作性，确定选用连续注入的方式。根据采油速度与换油率关系，采油速度2%，换油率最高，方案确定采用2%的采油速度。单井日注速度与采收率关系预测结果（井组累计注气0.1PV），得到当单井注气速度为20t/d时，采收率相对最高，确定最优单井注气速度为20t/d。推荐CO2驱方案为：一套层系开发，高89－试1井以最大液量为20t/d生产，连续注入方式，4口注气井单井平均注入速度为20t/d，10年井组累计注入CO2量为0.33PV。预计现场注气10年，累计注入19.68×104t液态CO2。数值模拟预测弹性采收率为8.95%，CO2气驱矿场实施10年后，试验区气驱阶段累积产油7.82×104t，阶段采出程度16.43%，提高采收率14.19%。

4 高89－1块CO2驱现场试验及效果

高89－1块试验井区总井数9口，其中油井5口、注入井4口 （分别为高89－4井、高89－5井、高89－16井、高89－17井），中心受效井1口 （高89－试1井），边角老油井4口 （G89－1井、891－7井、89－11井和89－9井）。井区含油面积0.72km2，地质储量47.6×104t；试验井组有注入井4口，中心油井1口，其含油面积0.15km2，地质储量10.3×104t。现场注入方式设计为一套层系开发，连续注入CO2，4口注气井单井平均注入速度为20t/d。

目前4口注入井都能较好地完成配注，高89－19井、高89－4井和高89－17井注气压力都在10MPa左右，高89－5井注入压力在23.5MPa，未压裂，注入压力较高，到目前，井组已累计注入44766t液态CO2。井组平均单井日产油量由见效前的9.4t上升到10.2t；动液面由1662m上升到1178m。外围生产井产量呈现递减趋势，井组生产井产量稳中有升，累增油9870t。

5 结论与认识

室内试验表明，高89－1块注入CO2后，能使原油体积膨胀，粘度降低；根据细管试验得到高89－1块最小混相压力28.9MPa，远低于原始地层压力，易于形成混相；根据长细管试验得到气驱驱油效率是水驱的两倍。

1）现场试验注入液态CO2，地层吸气能力强，吸气指数是吸水指数的2倍。

2）油井见效效果明显，单井日产油由9.4t提高到10.2t，按减缓递减计算，累计增油9870t；与弹性开发井组对比递减减缓15%。

[1]李世伦，张正卿，冉新版，等 .注气提高石油采收率技术 [M].成都：四川科学技术出版社，2001.

[2]郭平，罗玉琼，何建华，等 .注水开发油田进行注气开发的可行性研究 [J].西南石油学院学报，2003，25（4）：27～30.