添加轻质组分法调控CO_2近混相压力区间

与混相驱相比,CO_2近混相驱在驱油效率方面有所下降,但由于压力降低后流度改善、波及效率提高,最终采收率并未明显下降。考虑到近混相驱在气源和操作成本方面的优势,CO_2近混相驱受到越来越多的关注。中国渤海油田秦皇岛区块勘探开发过程中发现了大量富含CO_2(24mol%~90mol%)的产出气,为实施非纯CO_2近混相驱提供了条件。采用加密细管实验和模拟点的方法,确定了不同CO_2含量(100%、85%、80%、70%、55%、40%、24%和0)下近混相压力的区间,获得了目标油藏典型井实现近混相驱的CO_2含量下限为64.13%。在此基础上,为扩大近混相驱的范围和潜力,针对含量下限之下的CO_2(55%、40%和24%),探索了添加轻质组分C_2~C_6对近混相压力区间的影响程度,获得了不同CO_2含量下实现近混相驱所需的轻质组分C_2~C_6含量以实现对目标油藏CO_2近混相驱优化和调控的目的。

CO2近混相驱的关键科学问题与展望

CO2驱是一种具有广阔前景的提高油藏采收率的方法。自上世纪60年代以来,诸多学者对CO2驱进行研究,开展了多项室内实验和矿场试验。CO2注入对原油的影响非常复杂,主要包括:溶解、膨胀、降粘、扩散和传质等,各机制相互耦合、协同作用。原油组成不同,微观上各机理所起作用各异。另外,杂质气体的混入、水盾对油气体系的分隔以及孔隙尺度效应的存在,加剧了各微观机理作用机制的差异。本文综述了当前国内外CO2驱油现状,并结合油气勘探开发的实际需求,阐述了CO2驱油技术在油田推广应用的现状和问题。目前,对于CO2驱油的研究以及现场应用对最小混相压力过度关注,使得能否实现混相成了油田实施CO2驱油的决定因素。许多具有优势条件的油藏,仅仅因为无法达到最小混相压力而被否决。因此,针对工程实践更易实现的CO2近混相驱技术,提出了限制其发展的三大主控因素,探讨并展望了该技术未来的应用前景和发展方向。室内实验和矿场试验已充分证明了CO2近混相驱技术在改善油田开发效果方面的优势。较低的注入压力和操作成本,明显放宽了传统混相驱技术对我国普遍存在的储层条件、原油品质和气源匮乏等的限制。然而,近混相的定义并未完全统一,压力区间的确定方法仍属空白,典型特征和驱替机理尚未明确。实际应用过程中,"杂质气体混入"、"水盾阻隔"及"孔隙尺寸效应"对近混相的影响不可避免。非纯条件下产出气中CO2的浓度下限如何确定,油、气、水三相条件下的绕流、错流和马格朗尼流等不同形式的水盾阻隔效应如何表征,润湿性、孔隙分布和孔隙尺寸效应如何影响混相程度,各因素之间如何协同作用等诸多问题,亟待开展深入研究,以应对我国CO2近混相驱技术在推广和应用过程中的关键科学问题和随之而来的工程问题。

裂缝性致密油藏水-气交替驱油数值模拟

致密油藏产量递减快,补充能量困难,为了提高致密油藏的开发效果,基于CMG-GEM软件模块建立了3种三维井网模型,模拟了水-气(CO2-N2)交替驱油过程中CO2-N2的比例、水-气(CO2-N2)转注时间、注入量、注入压力及混相程度对产能的影响。结果表明:裂缝性致密储层衰竭式开采产量递减快,能量亏损严重;水-气(CO2-N2)交替驱油过程中不断增加CO2在气体中的占比,会呈现出好的开发效果;同时,日产量随着CO2-N2在1个循环周期内注入时间与注入量的增加而增加;在未达到混相压力时,日产量随着注入压力的增加而增加,当注入压力达33.50 MPa时,驱油效果显著提高;此外,当注入压力达到混相压力(33.75 MPa)或超过混相压力(34.00 MPa)时,驱油效果反而不显著。