油田CO₂驱提高采收率技术及现场实践分析

邵辉　田斌斌　巫克勤　贾刚卫

CO2驱油技术在50年代出现并发展至今，作为油田内部主要采收方式，CO2驱油技术逐渐替代了原有的热力采油方式。CO2驱油技术由于发展较早、技术完善、气源成本低，使油田内部对CO2驱油技术的使用范围不断扩大。我国对CO2驱油技术的使用时间较晚，自90年代后才引进了CO2驱油技术，并进行实验。《化学驱提高石油采收率》通过论述化学驱提高石油采收率的原理、方法与应用、技术和矿场应用原则，为相关工作的开展提供参考。

不同种类的油藏对CO2驱油技术的实施存在较大的差异。针对一些含水较多的油藏，提升采收率需要通过CO2扩散，在油斑与油膜中溶解后，借助强力洗油效应从岩石表面将水驱残油相剥离。针对强力洗油效应，其原理主要是进入更小孔喉内，使地层能量保持在标准程度。经核磁共振验证，目前超临界CO2具较好流动性，与原油相比界面张力和毛管阻力较小，能够进入水无法进入的孔喉内，即0.01 μm孔喉，与原油相接触。天然岩心在原油充注完全后，具有原油分布的孔喉为0.01～0.25 μm，注水开发可驱替0.2 μm以上大小孔喉内原油，而0.2 μm以下的孔喉内原油饱和度则未变化。与水驱对比，CO2驱油技术可以使0.2 μm以上孔喉内原油驱替效率得到提升，还可保证其饱和度符合标准，使0.01～0.2 μm范围孔喉饱和度降低至30%。

在不同地层条件下，CO2的粘度也会发生变化，进而影响CO2驱油技术的油藏开发动态。若油藏压力达到20 MPa的情况下，CO2會随着温度的改变而改变，其密度保持在0.54 g/cm3，与基础地层原油相比密度差异较大，在CO2注入后主要以油藏上部为主。若油藏压力达到40 MPa的时候，CO2密度保持在0.65～0.71 g/cm3，接近于常规稀油密度，而纵向上驱替更为均衡。经现场实践可知，虽然原油密度与CO2密度较为相似，但CO2更具气体形态，导致其始终朝着高位前进。

CO2驱油技术网井距在优化的过程中会受到多种因素的影响，其中，CO2粘度较低，因其具有气体性质，更易产生气窜。与水驱对比，CO2驱油技术极易受纵向和平面干扰，缩小其波及范围。一般情况下，CO2密度会低于原油密度，CO2会沿高部位窜进，在井网布置时，要遵循高处注进，低处采出的规范，以更好的抑制气窜的出现。针对一些低渗透油藏，技术井距可扩大至400～500 m，但绝大部分CO2实验区域仍存在小于该数值的井距。组分数值模拟方式能够对CO2驱油技术进行合理优化，在劈分组分数时，需针对C2-C6进行重点劈分，不但可以提升拟合准确度，还可降低计算量。CO2驱油技术与水驱相比，前者在地层内部粘度较小，采取优化措施时，应注意避免其他因素对于模拟结果的干扰，网格效应就属于主要影响因素。可基于九点差分算法和非结构化网格设计实施，可使模拟更加真实。

CO2驱油技术属于当前油藏开采的主要技术之一，需进一步推动该技术在油藏开采中的应用，为油藏开采创造优势条件。在CO2驱油技术过程中，可根据油藏埋深等具体情况，确定CO2驱油所需要的注气压力等参数，以贴合实际油藏开采需要。不同油藏具有不同特点，在油藏开采中需要关注的问题也有很大不同，尽管CO2驱油技术应用效果较为理想，但在油藏开采过程中，也要充分考虑该技术与油藏本身特点的适配性，避免错误选择驱油技术，导致油藏开采效率下降。因此，在制定CO2驱油技术使用方案之前，要对所开采的油藏进行全方位勘察，准确掌握具体情况，结合油藏特点，制定相应CO2驱油技术方案，确保油藏开采质量。

综上内容均在《化学驱提高石油采收率》一书得以论述，在使用CO2驱油技术过程中，需要掌握相应要点，以全面提升油藏开采CO2驱油技术应用效率，促进油藏开采发展。