付平(吉林油田分公司勘探开发研究院, 吉林 松原 138000)
长岩心物模实验CO2混相驱影响因素
付平(吉林油田分公司勘探开发研究院, 吉林 松原 138000)
黑79区块CO2混相驱长岩心物模实验结果表明:①当注入气体达到1.20PV时,超前注气比同步注气采收率提高4.69%;②采用小流量注入方式,采出液含水率为50%时转CO2驱油采收率最高,为62.35%;③水气交替注入能够较大幅度提高采收率,水气比为1:2的采收率最高,为60.45%;4.水气段塞比为1∶2时注入体积达到0.36PV为最佳。
CO2混相驱;注气时机;水气段塞比;采收率
黑79区块主要沉积微相是三角洲前缘水下分支河道,油藏类型为岩性油藏。黑79取心井资料统计孔隙度平均18.0%;渗透率平均19.86×10-3μm2。地面原油密度0.8546g/cm3,原油粘度(50℃)8.3mPa·s,凝固点30℃。溶解油气比为31.4m3/ m3,饱和压力为7.16MPa。
实验采用美国产Ruska PVT-3000高压物性实验装置。实验条件采油该区块的油田水和原油进行实验,温度、压力、气油比等实验条件尽量还原现场真实环境。
实验步骤如下:①清洗、烘干、测干重;②岩心测量;③测量孔隙度和渗透率;④岩心抽真空,并饱和地层水;⑤称取饱和水湿岩心质量;⑥装入岩心夹持器内;⑦测定水相渗透率以及计算孔隙度;⑧饱和地层油,造束缚水;⑨进行CO2驱实验。
3.1 注气时机对CO2混相驱效果影响
(1)同步、超前注气对CO2混相驱效果影响。采用纯度为99.9%的CO2进行长岩心驱油室内模拟实验,测定同步注气、超前注气的注入体积与采出程度、气油比之间的变化规律。
实验结果表明:超前注CO2的效果要好于同步注CO2,且两种方式注入体积均为0.2PV为最佳,即当CO2突破后,气油比上升迅速,对最终采收率的贡献较小。同时通过实验现象及结果(即此条件下CO2驱油效率非常高),由此判断,压力24.5MPa能够实现CO2多次接触混相驱。
(2)不同含水阶段对CO2混相驱效果影响。采用水和纯度为99.9%的CO2进行长岩心驱油室内模拟实验,当水驱后产出液含水率分别为50%和75%时,测定大流量和小流量不同含水率的采出程度。实验表明:水驱转CO2驱,当产出液含水率50%时,进行小流量驱替采收率最高,为62.35%,其次是产出液含水率75%时进行的小流量驱替(56.99%),再次是产出液含水率50%时进行的大流量驱替(54.05%),而产出液含水率75%时进行的大流量驱替最低(48.65%)。结合实验现象分析其原因是大流量进行驱替时,流体沿着岩心大孔道形成窜流,在携带出原油的同时,含水率上升也比较快。而在小流量驱替时,流体更容易进入较小孔道,相当于扩大了波及范围,岩心中驱替状态更接近于活塞驱替,所以含水率上升相对较慢。
3.2 不同注气段塞对CO2混相驱效果影响分析
采用纯度为99.9%的CO2进行长岩心驱油室内模拟实验,测定水气比为1∶1、1∶2、2∶1以及水驱油、CO2驱油的注入体积与采出程度之间的规律。
根据实验结果总结出如下规律,即对于水气比为1∶1,1∶2,2∶1三种水气交替注入方式,其采收率随着注气段塞中CO2含量的递增而增加。
3.3 注入量对CO2混相驱效果影响分析
实验同样采用纯度为99.9%的CO2进行长岩心驱油室内模拟实验,测定水气比为1∶1、1∶2、2∶1以及水驱油、CO2驱油的注入体积与含水率、气油比之间的规律。从见水时机看,对比五种驱替方式的注入体积,其规律是气段塞越大的注入方式注入体积越大;而从见气时机看,对比五种驱替方式的注入体积,其规律与见水时机规律相反,但差异较小;分析其原因主要是在实验过程中进行水气交替注入时,先注入气段塞后注水段塞,因此在驱替过程中气段塞大的注入方式先见气,后见水;水段塞大的注入方式先见水,后见气。
(1)对于黑79区块,在油藏条件下,即地层压力24.5MPa,可以实现CO2混相驱替。
(2)长岩心物模实验表明,从不同注气时机对CO2混相驱效果影响看:①超前注气提高采收率幅度大于同步注气。②采用小流量注入方式的提高采收率幅度大于大流量注入方式,水驱后产出液含水率为50%提高采收率幅度大于75%。
(3)从不同注气段塞对CO2混相驱效果影响看,对于类似于黑79区块的非均质性强的储层,水气交替注入提高采收率幅度要明显大于纯水驱或CO2驱,且水气交替注入方式的采收率随着注气段塞中CO2含量的递增而增加,即当水气比为1∶2时效果最佳。
(4)在地层压力条件下,采用超前注气,小流量注入方式,气水段塞比为1∶2,注入体积达到0.36PV时为最佳选择。
[1]李士伦,周守信,杜建芬,等.国内外注气提高石油采收率技术回顾与展望[J].油气地质与采收率,2002,9(2):1-5.
[2]李向良,李振泉,郭平,等.二氧化碳混相驱的长岩心物理模拟[J].石油勘探与开发,2004,31(5):102-104.
[3]李孟涛,单文文,刘先贵,等.超临界二氧化碳混相驱油机理实验研究[J].石油学报,2006,27(3):80-83.
付平(1983- ),吉林油田分公司勘探开发研究院,男,重庆人工程师,本科,主要从事老油田油藏地质研究与开发工作。