二氧化碳驱油特征分析

1.概况

S 区块碳驱油碳埋存先导试验方案以 III、IV、Ⅴ三套油层组为开发目的层，设计一套层系、直井井型开发，采用注 CO₂ 混相驱开发方式，按照菱形反九点法完善注采井网。考虑储层吸水能力较差，不具备注水开发条件，设计单一 CO₂ 介质连续注入方式。为了保证气驱效果，注气速度、累积注入量和地层压力系数均设计了合理浮动区间。

2.试验认识

2.1 方案设计井网井距下，气驱控制程度较高

洼128 井区碳驱油碳埋存先导试验方案设计在原有矩形井网基础上，加密完善形成菱形反九点注采井网，加密新井实施后，主力油层储层连通系数提高 10% 。

经统计，主力油层Ⅲ、Ⅳ组气驱控制程度为 65% ，因构造低部位缺少注气井控制，造成油井控制程度较低，单独统计一线油井气驱控制程度可达 77% ，气驱控制程度相对较高。下步择期在构造低部位适当增加注气井点，提高整体气驱控制程度。

2.2 主力层气驱动用程度高，以有效厚度吸气为主

根据前期试采认识，考虑注采井连通情况，确定注气井射孔原则。优先射开III、IV 组主力油层，兼顾落实与油井连通的 V 组及干层吸气能力，不压裂笼统注气。通过吸气剖面测试统计分析，先导试验区按总射孔厚度统计各小层气驱动用程度为 40%～89% ，按射孔有效厚度统计各小层气驱控制程度 61%-100% ，III、IV 组主力层气驱控制程度高达75%～100% ，表明Ⅲ组、Ⅳ组的有效储层是现条件下的主力驱替层段。

注气实践表明，现笼统注气方式下，储层物性较差的 V 组及干层吸气能力较差，目前射开层均不吸气。如S-6 井射开V 组某层，其一线油井 S5 与本层连通并射孔投产，但吸气剖面表明射开 V 组该层不吸气。另外，在 S7 井试注气时，射开了与周边一线井连通的干层，两次吸气剖面测试也验证了干层不吸气的特征。

从V 组及干层不吸气情况来看，储层物性直接影响其吸气程度。统计单井相对吸气比例与测井渗透率关系，可以看出吸气比例与储层物性呈现较强的正相关关系。注气井射孔层渗透率突进系数较好地反应了层间矛盾对吸气厚度比例的影响，随着突进系数增大，吸气比例呈下降趋势。

那么随着射孔层数及射孔厚度的增加，势必会加剧层间矛盾，影响气驱动用程度。统计目前射孔层数、射孔厚度与吸气厚度比例关系，可以看出，随着射孔层数及射孔厚度的增加，吸气比例呈线性下降趋势，为保证达到 70%的吸气比例，建议设计层段组合界限为 8 个层、20m 射孔厚度。由此也可以看出，分注方式对提高气驱动用程度至关重要，可在下步试验中探索实践。

2.3 注气井组一线油井全面受效

（1）见效方向：综合示踪剂测试、产出气组分监测及油井生产动态变化等因素，分析注气井组见效特征。开展示踪剂监测井组一线油井基本都见到示踪剂显示，各方向见剂速度相当，都在 10～15m/d。产出气组分监测分析及油井生产动态变化评价结果与示踪剂测试结果基本一致，产出气组分 CO₂ 含量增加油井 22 口，增油稳产受效井18 口，占比 60% 。先导试验区储层物源方向为西南到东北向，人工压裂缝方位为近东西向，构造特征为东北高西南倾的断鼻构造，综合以上分析，目前试验阶段见效方向与储层物源方向、人工压裂缝方位及构造倾向等并无明显相关性，从试验区各井累产液情况来看，见效方向也未受与地层亏空情况影响。平面不同方向见效较为均匀，侧面也反应了注采井网井距设计较为合理。

（2）见效特征：从生产井见效特征来看，以 S-2 井注气、S-8井采油对应注采为例，一般依次出现如下动态反应：先期套压明显升高，随后出现产出气组分 CO₂ 含量上升现象，最后产油量升高，注气受效特征明显。注气井组中新井与老井受效増油特征有所差异，老井在注气前期产量较低，注气受效后多表现为“台阶式”増油。而新井注气受效则表现为先期减缓递减，后期呈“爬坡式”増油特征。

（3）见效时间：从见效时间来看，统计见效明显井生产动态变化特征，受效井见到示踪剂时间最早，平均 27d. ；平均 48.5d 出现套压升高现象；平均 115d 见到产出气组分上升现象；平均176d 后产油量开始升高。

3.结论

通过已实施注采井组动态分析，认为先导试验设计井网井距参数基本合理，注气井气驱控制程度和注气井吸气动用程度较高，证实在特低渗透多层砂岩油藏开展 CCUS-EOR 建设可借鉴采用菱形反九点注采井网，保障注气井吸气能力，且注气井吸气差异的主要因素是储层物性的非均质性[3]。

采油井的动态分析结果认为，一线井见到气驱效果的根本要素是储层的连通性，与储层倾角、油藏亏空、压裂缝发育方向相关性不强，即储层连通就有见效的可能。通过对比不同受效井见效时机与特征，揭示了采出程度不高的混相驱油藏见效顺序，有效指导了碳驱油方案的扩大实施[4]。

先导试验区阶段产油量换油率为5.03，对比其他实施区块取得较好阶段效果，为方案的进一步实施及扩大开发方案的编制打下较好基础。

参考文献：

[1]安泽鹏，王文珍，王浩栋.致密油藏二氧化碳驱油技术研究进展[J].当代化工研究，2023，（20）.

[2]刘世东，王璞，高勇.油藏二氧化碳驱油提高采收率及埋存技术[J].石化技术，2021，28（12）：164-165.

[3]李博，陈雪峰，王正旭，等.砂岩储层 CO2 驱油效果研究[J].西部探矿工程，2021，33（10）：74-76+79.

[4]李博.砂岩储层 CO2 驱油及埋存效果研究[D].燕山大学，2016.

作者简介：

刘成君，男，1993 年 5 月出生，2015 年 7 月毕业于中国石油大学（华东）海洋油气工程，获工学学士学位。现工作于中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，任气驱提高采收率岗位三级工程师。