深层特低渗透油藏碳驱油优势定量评价与研究

1 区块碳驱油可行性研究

1.1 不同气驱介质对流体改善作用

PVT 实验结果表明，注气具有膨胀原油体积、降低粘度、改善物性作用，在 S 区块油藏压力条件下，空气溶解量为 13.2% ，N2 溶解量为12.1%，天然气溶解量为 23.4% ，CO2 的溶解气量为 53.3% ，远大于常见气体介质。溶解气量的多少直接影响了原油体积的膨胀程度，进而增加油藏弹性能量，与此同时降低原油的黏度，改善原油物性，使得原油更易进入井底，综合PVT 试验结果表明该区块注入二氧化碳效果最佳。

可以综合认为，该区块注入二氧化碳气驱效果最佳，能最大程度发挥气驱膨胀降黏作用，与原油组分相似的天然气效果次之，空气与氮气效果相对较差。

1.2S 区块 CO₂ 驱在地层压力下可实现混相

气液两相达到混相后，消除界面张力，通过气-原油间传质作用实现混相驱替，驱油效率可达到 90% 以上。S 块地层压力35.36～42.43MPa ，通过细管实验法测定该区块混相压力为 31.8MPa ，注入 CO₂ 可实现混相，且区块地混压差较大，能在合理开发方式与生产制度下较长期维持混相驱替。

2 启动压力梯度分析

2.1 实验材料与方案设计

本次研究共进行启动压力梯度测试实验 14 组，确定不同注入介质（水 /CO₂^' ）最小启动压力梯度，启动压力梯度是表征低渗储层非线性渗流的重要参数。本次研究目标储层属于特低渗透储层，其中流体流动需要克服启动压力，在测定最小启动压力梯度值时，采用“毛细管平衡法”与“压差-流量法”相结合的测定方法。将收集到的天然岩心洗油、除杂、烘干后测得岩心的物性参数，后将不同渗透率岩心聚类分析为较低渗、较中渗、较高渗等 3 类。根据所得材料设计两相最小启动压力实验（表1），设计混相压力下不同渗透率岩心两相最小启动压力实验两个方案（表 2）。

表1 两相最小启动压力实验设计

表2 大于混相压力下不同渗透率岩心两相最小启动压力实验方案

2.2 实验结果与分析

低渗油藏孔隙细小，渗流不符合达西定律，流体在其中流动存在启动压力。根据低渗油藏渗流特点，设计了合理确定启动压力的测试方法。结果表明，利用该测试方法能准确地测定低渗及特低渗岩心的启动压力。根据实验，分别得到了两种驱替介质在三种混相状态下的最小启动压力梯度。整体来看， CO₂ 可以降低最小启动压力梯度，提高流体的注入及流动能力，混相时 CO₂ 驱油最小启动压力梯度为0.068MPa/m ，较水驱减小 75% ，效果明显。

水驱油的最小启动压力梯度高于气驱油。启动压力是使流体克服岩石的引力而开始流动的外加压力，其影响因素复杂，流体粘度越大、岩石渗透率越低，流体开始流动时需施加的压力越大，即启动压力越大[6-8]。

3 结论

结合S 区块开发实践，气驱开发方式适合区块特征，且相比于其他常见气体介质， CO₂ 具有得天独厚的优势，可最大化发挥气驱膨胀降黏的作用。

CO₂ 可以降低驱替过程中的最小启动压力梯度，油气发生混相时，CO₂ 驱油的最小启动压力梯度为 0.068MPa/m ，较水驱减小了 75% ；非混相时 CO₂ 驱最小启动压力梯度为0.135MPa/m，较水驱减小了 56% 。岩心渗透率越低，驱替时最小启动压力梯度越大，研究表明最小启动压力梯度与渗透率呈幂函数变化关系。

参考文献：

[1]王栋明.双 229—洼 111 区块深层特低渗强水敏油藏开发[J].新疆石油地质，2020.

[2]夏惠芬，徐勇.低渗透油藏 CO2 驱油机理及应用现状研究[J].当代化工，2017.

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。