超低渗透油藏CO_2吞吐利用率实验研究

CO_2吞吐技术是开发特低渗透、超低渗透油藏的有效方式,但吞吐过程中CO_2的利用率如何亟待研究。利用长庆油田某超低渗透油藏天然岩心进行了室内CO_2吞吐物理模拟实验,分析了不同注入压力下CO_2吞吐的采收率规律和CO_2利用率。研究发现,CO_2吞吐的累计采收率随着注入压力的升高而增大,并逐渐减缓;CO_2利用率随着吞吐轮次的增加明显降低,前4轮CO_2吞吐中CO_2的利用率较高;提高CO_2注入压力使CO_2-原油体系达到近混相或者混相状态,不仅能够获得更高的采收率,而且不会显著增加CO_2气源方面的成本。研究结果表明,油田应用CO_2吞吐技术时采用近混相或者混相方式进行4个轮次的吞吐,能够取得较好的开发效果和经济效益。

特低渗油藏不同CO2注入方式微观驱油特征

为研究特低渗油藏CO2不同注入方式的微观驱油特征和孔隙动用下限,利用核磁共振技术,分析了连续CO2驱、水驱后CO2驱以及水气交替驱后岩心的微观剩余油分布。实验结果表明,水驱后CO2驱和水气交替驱均能获得较好的驱油效果,连续CO2驱能够动用更小孔隙中的原油,水驱后CO2的注入弥补了水驱难以动用微、小孔隙(孔径小于0.5μm)中原油的缺点,水气交替驱在中孔隙(0.5~5.0μm)中取得更好的驱油效果。对于不同孔隙结构的岩心,储集层微观非均质性越强,小孔隙比例越高,不同注入方式下的孔隙动用下限也越高。综合来看,水气交替驱能够在长庆油田黄3区块长8油藏取得较好的微观驱油效果。

注CO2过程中沥青质沉淀对低渗储层的伤害及对润湿性的影响

沥青质沉淀是注CO2提高采收率过程中普遍存在的问题,常导致储层孔喉堵塞和润湿性改变。利用岩心驱替实验并结合核磁共振技术,定量表征了不同CO2注入压力下沥青质沉淀对低渗透储层的伤害程度和引起的润湿性变化。结果表明,随着CO2注入压力的增加,采出原油的黏度和沥青质含量不断减小,剩余油中的沥青质含量不断增加。CO2注入压力分别为9.1、16.2、24.1 MPa时,岩心的渗透率损失率为2.40%、7.41%、8.32%,岩心驱替后的混合润湿指数下降了0.04、0.12和0.14,表观接触角增加5°、12°、19°。CO2注入压力越高,沥青质沉淀越严重,对低渗储层的孔隙度和渗透率伤害越大。

注CO_2过程中流体性质变化及驱油机理实验研究

CO_2驱替原油是一个动态过程,为了描述注入过程中油气界面变化特征、界面传质过程及油气组分变化规律,开展了CO_2—原油体系的溶解膨胀实验和界面张力实验,分析高压注CO_2过程中CO_2的溶解度、原油膨胀系数以及油气两相间界面张力的变化;在此基础上,通过岩心驱替实验进一步认识了多孔介质中CO_2与原油两相之间的动态传质作用,明确了CO_2在各个压力阶段的驱油机理。实验结果表明:若CO_2的注入压力小于原油的最小抽提压力,CO_2只能抽提部分轻质组分,且少量溶解在原油中使原油膨胀,气液相界限明显,更易发生气窜和黏性指进;而CO_2混相驱会导致原油中大量中质和重质组分残留在储层中,给后续提高采收率的工作带来很大困难。CO_2近混相驱的采收率与混相驱接近,并且能够驱替出原油中三分之二以上的沥青质,不易造成沥青质的沉淀,堵塞储层孔喉。综合分析认为,CO_2近混相驱是一种可靠的提高采收率的方法。