［关键词］特低渗；CO2驱；腰英台油田；高含水
1 前言
腰英台油田位于吉林省长春市西北约170km，在构造上位于长岭凹陷东北部大情字井低凸起带与东部华字井阶地的结合部，紧邻黑帝庙次凹。腰英台油田为低孔特低渗油藏，目前储量动用程度较低，主要依靠水驱补充地层能量方式开发, 由于储层物性差, 水驱开采标定采收率仅9.4%。因此,提高油田采收率是重点攻关目标。
1.1 CO2驱油试验区概况
CO2驱油先导试验区位于腰英台油田腰西区块，储层主要为青山口组，油藏埋深在1640-2480m之间，储层含水饱和度高，油水同层发育，油井产能低，地层压力保持水平差，平均渗透率在0.1md左右，属中孔特低渗油田，开发中存在问题表现为注采对应率低，水驱储量控制程度低，水驱动用程度低。
结合邻近松南气田CO2供气规模，考虑注采系统、地面集输流程的可操作性，在腰英台油田依据CO2驱油试验区储层要具有一定的有效厚度和储量、产量规模，隔层条件好，开发过程中严格射孔界限，以降低无效注气，提高CO2利用率等条件，在腰西区块优选7个井组开展连续CO2试注工作和气水交替试注工作[1]。
1.2 CO2混相驱油机理
本次先导试验主要开展CO2混相驱油。CO2混相驱油的机理是，抽提原油中的轻质组分或使其汽化, 从而实现混相以提高采收率。当原油与CO2混相时，缩小了原油与CO2的粘度比，有效地减弱了原油的粘度，提高了驱油效率。混相驱在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂层中都有过应用的实例。适合开采的油藏有: 水驱较差的低渗透油藏、水驱枯竭的砂岩油藏、接近开采经济极限的深层、轻质油藏和多盐丘油藏[2-3]。
1.3 CO2驱油试验区初期效果
CO2驱油试验区2011年全年生产形势主要表现为产液量下降、产油量下降、含水上升，试验区自然递减达到20%，与腰英台油田自然递减20.08%相比基本持平。从总体上看试验区并未达到预期的效果，但部分井组注气后效果较好，对应4口油井产量明显上升，平均见效持续时间176天，单井日增油1.2t。试验区内出现明显气窜井3井次，平均见气时间38天，増油效果不明显并有大量CO2产出。其余油井属于注气未见效井，产量呈自然递减趋势，气驱效果不明显。造成这种现象的主要原因是由于腰英台油田物性差、非均质性强，并且油田开发初期含水高，大部分油水井均是压裂投产，经过长期注水开发后，储层物性发生变化，非均质性进一步加强，在地层中会出现较为明显的水驱通道。在不经过任何措施的情况下，注水井转为注气井，气驱方向会按照固有的水驱方向进行驱替，导致CO2驱油效率较低，收效井数较少。但通过多种措施手段改善以上种种不利条件后，CO2驱油在腰英台油田仍具有较大的上升空间[4-5]。
2 CO2驱特征
2.1注气受效方向
根据试验区井组动态生产资料，将腰西试验区内油井注气受效方向总结为：注气井与油井呈北西向、北东向45%角，气驱效果较好，増油效果明显；注气井与油井呈东西向，注气后迅速出现气窜现象，气驱效果较差，増油效果不明显；注气井与油井呈南北向，注气效果不明显，多为注气未受效井，只有个别油井有一定气驱效果。
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2.2注气受效时间
通过注气受效时间统计表可以看出东西向注气受效时间最短，平均受效时间在30天左右；而北西向、北东向注气受效时间较长，平均受效时间在60天左右。由此可以判断试验区内东西向裂缝发育较好，北东向和北西向次之。
3 注气受效井产出物物性变化分析
3.1原油物性分析
通过对试验区内油井产出的原油物性分析，可以看出CO2注入受效后会导致原油黏度降低，CO2的注入具有很好的降黏作用，从受效井原油黏度变化图中可以看出注气受效井原油粘度平均降低5 mm2/s，从而提高储层中原油的流动性，使原油更容易被驱替。
3.2产出水物性分析
随着CO2的注入，CO2在地层中会发生一系列的化学反应：
（弱算、不稳定）
（碳酸钙固体沉淀）
（碳酸氢根显酸性）
在一定温度压力条件下，注入的CO2在地下会充分发生以上3个化学反应，并且产出水呈酸性PH﹤7。地层水呈酸性的主要原因是由于化学反应生成碳酸氢钙，HCO3-中的H+离子显酸性，会溶解地层岩石中孔隙中的CaCO3碳酸钙，相当于酸化作用，并改善地层中的原有的物性条件，使原本束缚在微细孔道中的剩余油被驱替出来。由此可以总结为，当HCO3-含量上升，那么可以说明注气有受效趋势；当HCO3-含量继续上升，说明CO2能量充足，注气明显受效；当注入液态CO2过量后，地层中的CaCO3无法与CO2充分反应时，就会有大量CO2产出，并形成油井气窜现象[6-7]。
通过以上分析，可以得出结论：对于腰英台油田，油井产出水中的HCO3-离子浓度可以作为CO2驱油见效的一个判别标准。将DB33-1-3、DB33-3-3和DB33-3-8井见效时的HCO3-浓度含量与见效日期绘制成一个交会图模板，可以看出HCO3-浓度变化与见效时间基本呈线性变化，当不同油井出现气驱受效后，HCO3-浓度均会达到1300mg/l，并且HCO3-浓度变化直接受液态CO2注入量的影响。由此可以总结为，产出水中HCO3-离子浓度变化与CO2驱油有直接关系， HCO3-浓度可以作为注气是否见效（气）的一个标准。
总结以上受效井中HCO3-离子含量的变化规律，在腰英台油田CO2驱油先导试验区的产出水中，当HCO3-离子含量达到1300mg/l时，注气将会出现受效趋势，当HCO3-离子含量远高于1300mg/l时，注气受效现象将会越来越明显，可能会出现注气见效或注气见气现象。
4 结论
1、注CO2对地层具有明显的受效作用，并且气驱较水驱相比见效期短。但当经过长期水驱开发后在不经过任何措施的情况下转为气驱，气体会沿着原来水驱孔道进一步进行驱替，在剩余油饱和度较低、水淹较严重的层位，不会达到预期的效果。2、通过注气受效方向和注气时间可以推断试验区东西向裂缝最为发育，北西向、北东向发育次之。并且在注气东西向受效最快，北西向、北东向相对较慢。3、注CO2对地层中的流体具有改造作用，对原油有降粘作用，对产出水的离子变化也有很大的影响。HCO3-离子含量可以作为注气受效的一个半定量标准，其他离子含量如Ca2+、CO32-等变化也可以作为参考值。
[参考文献]
[1]李孟涛，张英芝等.低渗透油藏CO2混根驱提高采收率试验[J].石油钻采工艺，200(6):279一291.
[2] 路向伟, 路佩丽.利用CO2 非混相驱提高采收率的机理及应用现状[J]1 石油地质与工程，2007，21(2):58-611.
[3] 刘中春，高振环，夏惠芬.油藏注气开发的基本条件[J].大庆石油学院学报，1997，21(1):38-42.
[4] 王天明, 王春燕, 樊万鹏.大港油田开展二氧化碳驱油的前景分析[J]1 油气田地面工程, 1999，18(5):17-181.
[5] 郭平,罗玉琼,何建华等. 注水开发油田进行注气开发的可行性研究[J]. 西南石油学院学报, 2003,25(4): 37-40.
作者简介：帖奇珍，男，1985年9月出生，工程师； 2010年6月毕业于东北石油大学石油工程专业，现从事油气田生产运行管理工作。
论文作者:帖奇珍
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
标签：油田论文; 油井论文; 试验区论文; 油藏论文; 原油论文; 物性论文; 东向论文; 《科学与技术》2019年第18期论文;