CO2驅(qū)采油技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀分析

張會利

[摘 要]CO2驅(qū)采油技術(shù)能夠有效地將CO2引入到油氣田，不僅可以封存CO2，還可以提升油氣田的開采量，受到了國內(nèi)外的高度重視。基于此，本文首先分析了CO2驅(qū)采油技術(shù)機制，然后分析了CO2驅(qū)采油的技術(shù)類型，最后對CO2驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)窈蟮南嚓P(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]CO2驅(qū)采油；研究與應(yīng)用；現(xiàn)狀分析

中圖分類號：TD63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）30-0036-01

0.引言

隨著生態(tài)環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重，尤其是CO2的排放量越來越多，已經(jīng)嚴(yán)重超過了自然變動的范圍，對人類的生存和社會經(jīng)濟的發(fā)展造成了嚴(yán)重的威脅。為了減少空氣中CO2的排放量，降低對生態(tài)環(huán)境的污染，社會生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)加以控制。近些年來，CO2驅(qū)采油技術(shù)受到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，CO2不僅在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有重要作用，在提升油氣田的開采量方面也有巨大幫助，CO2驅(qū)采油技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

1.CO2驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用機制分析

油氣田開展過程中應(yīng)用CO2驅(qū)采油技術(shù)，其應(yīng)用機制主要是依靠特殊條件下性質(zhì)的改變實現(xiàn)的。通常情況下，如果溫度在31.26℃以上，并且壓力大于7.2Mpa臨界壓力的時候，CO2將會達(dá)到超臨界狀態(tài)，性質(zhì)也會發(fā)生很大變化，此時CO2的密度與液體密度非常相近，粘稠度和氣體粘稠度非常相近，但是擴散系數(shù)卻能夠達(dá)到液體的100倍以上，溶解度也將得到明顯提升，對地層油膨脹的促進(jìn)以及地層油彈性膨脹能力的發(fā)揮提供了很好的基礎(chǔ)[1]。

2.CO2驅(qū)采油技術(shù)的研究分析

2.1 CO2非混相驅(qū)油技術(shù)

CO2非混相驅(qū)油是一種二次驅(qū)油技術(shù)，由于特殊油氣藏的滲透率較低，并且注水效果比較差，該技術(shù)在開發(fā)難度大的特殊油氣藏中的應(yīng)用范圍非常廣，應(yīng)用在特殊油氣藏的開發(fā)過程中能夠很好地獲得油氣藏的壓力[2]。CO2非混相驅(qū)油在操作時，需要在促進(jìn)原油體積以及降低原油粘稠度的前提下，實現(xiàn)驅(qū)油目標(biāo)。

有關(guān)研究顯示，CO2非混相驅(qū)油技術(shù)的應(yīng)用會受到很多限制因素的干擾，常見的有氣體和水含量的比例、注水率、油層壓力等，尤其是油層壓力對CO2非混相驅(qū)油的影響最大。另外，如果壓力沒有達(dá)到7Mpa，將CO2溶解于原油中，可以有效地降低原油的粘稠度，實現(xiàn)原油流動性增加的目的。如果壓力正好處于7Mpa時，原油在前緣和CO2氣體將會出現(xiàn)近似混相現(xiàn)象，進(jìn)而提升洗油率[3]。再有，如果在注氣速度方面進(jìn)行提高，那么非混相驅(qū)效果也將得到增強，但需要注意的是，工作人員應(yīng)當(dāng)控制好氣竄。

2.2 CO2混相驅(qū)油技術(shù)

CO2混相驅(qū)油技術(shù)要想發(fā)揮出應(yīng)用的作用，需要借助一定的環(huán)境，主要表現(xiàn)在兩個方面。第一，若壓力達(dá)到一定高的數(shù)值時，CO2可以析取原油中的輕質(zhì)組分，降低溶解石蠟、瀝青能力。如果從原油中析出重質(zhì)成分的時候，原油的粘稠度將對逐漸降低，從而提升原油的流動性。第二，CO2在地層中的溶解能力比較高，能夠促進(jìn)底層有的膨脹，進(jìn)而保證油層彈性膨脹可以較好的發(fā)揮，促使流體進(jìn)入油井底部，并且油氣的相互作用還可以很好地減小有緣表面的張力。

根據(jù)混合機制，CO2混相驅(qū)油技術(shù)可以分為一次接觸混相和多次接觸混相兩種情況。一次混相指的是在一定的壓力和溫度條件下，CO2可以直接和原油實現(xiàn)混相，并且確保混相獲取到的混合物始終保持在單向狀態(tài)。多次混相主要是指在特定的壓力以及溫度情況下，注入流體并不能夠和地層原油進(jìn)行一次接觸混相，只有在流動期間可以進(jìn)行多次接觸，從而實現(xiàn)混相的目標(biāo)。

2.3 CO2非混相驅(qū)油和混相驅(qū)油技術(shù)的比較

CO2非混相驅(qū)油和混相驅(qū)油技術(shù)二者的主要區(qū)別在于地層壓力方面，若地層壓力較小，并且滿足比最小混相壓力高這一條件時，混相驅(qū)油便可實現(xiàn)；反之，如果地層壓力小，并且滿足比最小混相壓力小這一條件，那么就可以進(jìn)行非混相驅(qū)油[4]。此外，在項目開始、項目規(guī)模以及采油率提升潛力方面二者也存在一定的差別，如非混相驅(qū)動采油率提升的潛力在10%至18%的范圍內(nèi)，而混相驅(qū)動采油率提升的潛力在4%至12%之間；混相驅(qū)動在項目開始的時候水驅(qū)前后都可以應(yīng)用，而非混相驅(qū)動則在水驅(qū)后可以利用。

3.CO2驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

同發(fā)達(dá)國家相比，我國在CO2驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用方面起步較晚，技術(shù)的成熟度也不高，依然有很大的提升空間。就當(dāng)前的情況而言，我國在特低滲以及低滲透油藏的開發(fā)方面仍然存在諸多不足之處，經(jīng)常會出現(xiàn)地層能量缺乏、壓力下降速度過快等情況，這些問題的出現(xiàn)對油氣田的采收率造成了嚴(yán)重影響。上個世紀(jì)60年代初期，CO2驅(qū)采油技術(shù)研究在大慶油田首次實施，經(jīng)過幾十年的發(fā)展改進(jìn)，我國CO2驅(qū)采油技術(shù)方面也取得了一定的成績，發(fā)展速度也逐漸加快。相關(guān)研究顯示，在我國常規(guī)稀油田儲量中，能夠應(yīng)用CO2驅(qū)采油技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的占到12%左右，另外在已經(jīng)探明但是50%未進(jìn)行開發(fā)的油氣田中，利用CO2驅(qū)采油技術(shù)的情況也具有明顯的優(yōu)勢，再加上我國在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的重視程度很高，CO2驅(qū)采油技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。與此同時，為了能夠更好地利用CO2驅(qū)采油技術(shù)，我國在立足自身實際情況的基礎(chǔ)上，虛心向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，加大投入，努力改善CO2驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，使得CO2驅(qū)采油技術(shù)不斷成熟和進(jìn)步，為我國油藏開采質(zhì)量的提高提供了有力的技術(shù)支持。

4.結(jié)語

總而言之，CO2驅(qū)采油技術(shù)具有應(yīng)用成本低、驅(qū)油率高等、應(yīng)用范圍廣等特點，具有非常明顯的優(yōu)勢，應(yīng)用在油氣田的開采過程中，具有非常高的使用價值。所以，我國一定要加大CO2驅(qū)采油技術(shù)方面的研究，不斷縮小同發(fā)達(dá)國家的差距，提高我國CO2驅(qū)采油技術(shù)的水平，最終為我國油藏開采量以及開采效率的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] CO2畢鳳琴，李芳，梁輝.“CO_2-EOR”技術(shù)的國內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].價值工程，2014，37（11）：206-207.

[2] 張德平.CO_2驅(qū)采油技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].科技導(dǎo)報，2014，13（03）：75-79.

[3] 趙洪坤.CO_2驅(qū)采油技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，16（07）：99-102.

[4] 郝敏，宋永臣.利用CO_2提高石油采收率技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].鉆采工藝，2014，23（04）：59-63.