Y 油田長7致密油CO2吞吐效果認(rèn)識

李龍龍，景忠峰，趙旭東，賀晨剛，汪永宏，文曉峰，金 輝，張 靜，雒 鵬

（中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西定邊 718606）

1 Y油田長7致密油地質(zhì)概況

1.1 開發(fā)概況

Y油田長7致密油藏位于鄂爾多斯盆地一級構(gòu)造單元陜北斜坡西部，受沉積初期古地貌及沉積成巖差異壓實(shí)作用影響，發(fā)育近東西向不規(guī)則鼻狀隆起。油藏儲層物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、天然裂縫發(fā)育。該區(qū)油層穩(wěn)定，平均油層厚度14.6 m，孔隙度8.37%，空氣滲透率0.17 mD，含油飽和度55.0%。具有自生自儲的特征，水下分流河道為主要儲集砂體，與國內(nèi)外同類儲層對比，壓力系數(shù)低、溶解氣少，天然彈性能量不足。

2010年投入定向井開發(fā)，共試驗(yàn)5套井網(wǎng)注水開發(fā)，累計(jì)建油水井470口，存在遞減大、單井產(chǎn)量低、水驅(qū)效果差等開發(fā)矛盾，平均單井產(chǎn)量0.45 t/d，低產(chǎn)井比例90.2%。2014年6月起，開展以連片體積壓裂、注水吞吐為主的穩(wěn)產(chǎn)攻關(guān)試驗(yàn)，單井產(chǎn)量由注水開發(fā)時(shí)的0.5 t上升到1.0 t又下降到0.7 t，有效提高了單井產(chǎn)能，整體開發(fā)效果較差。

2011年開始投入水平井開發(fā)，主要以“水平井+體積壓裂”開發(fā)試驗(yàn)，先后歷經(jīng)注水開發(fā)階段→準(zhǔn)自然能量開發(fā)階段→多方式能量補(bǔ)充階段，初步形成注水區(qū)周期注水、準(zhǔn)自然能量區(qū)吞吐采油為主的開發(fā)模式，累計(jì)建水平井197口，初期單井產(chǎn)能10.5 t，目前單井產(chǎn)能2.0 t，表現(xiàn)為遞減大，穩(wěn)產(chǎn)難度大，合理的能量補(bǔ)充方式仍需進(jìn)一步探索。

1.2 CO2吞吐采油機(jī)理及吞吐目的

CO2吞吐采油技術(shù)是在一定壓力下向油層注入一定量的CO2，補(bǔ)充地層能量，燜井一段時(shí)間使CO2在地層中擴(kuò)散并與地層原油混溶，使原油體積膨脹，黏度降低，然后開井生產(chǎn)，在壓力下降時(shí)形成溶解氣驅(qū)。CO2吞吐具有周期短，見效快，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別是對于難以建立有效壓力驅(qū)替系統(tǒng)的致密油藏。CO2吞吐增油機(jī)理主要體現(xiàn)在注入階段的增能作用、燜井階段的擴(kuò)散溶解作用、生產(chǎn)階段的溶解氣驅(qū)作用。

借鑒國內(nèi)外CO2吞吐采油的成熟經(jīng)驗(yàn)，以油藏條件的適應(yīng)性為基礎(chǔ)，通過在Y油田長7致密油藏開展2口井CO2吞吐試驗(yàn)，以提高單井產(chǎn)量為目的，不斷探索Y油田長7致密油藏的有效合理的能量補(bǔ)充方式[1-3]。

1.3 選井依據(jù)及原則

借鑒國內(nèi)外CO2吞吐成功案例，同時(shí)結(jié)合致密油藏自身特征，選取剩余油飽和度＞40%，油藏深度2 000 m～2 300 m；油藏壓力＞15 MPa；砂層厚度 15 m～20 m 且水驅(qū)有效壓力系統(tǒng)難以建立，含水上升快，自然能量開發(fā)遞減大，目前油井含水小于60%的油井為主。綜合以上因素，并考慮試驗(yàn)區(qū)的代表性和可推廣性原則，選擇滿足儲層物性適中、開發(fā)層位單一、含水小于40%且壓裂規(guī)模適中等的Y油田長7致密油藏進(jìn)行CO2吞吐試驗(yàn)，第一階段優(yōu)選AP115、安237-25兩口井開展CO2吞吐試驗(yàn)，后期根據(jù)實(shí)施效果、參數(shù)優(yōu)化、總結(jié)完善后逐步擴(kuò)大吞吐試驗(yàn)[4-6]。

1.4 注入?yún)?shù)的確定

水平井：將3種注入方案（見表1）分別進(jìn)行增油量數(shù)值模擬和經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)。同時(shí)結(jié)合致密油開發(fā)現(xiàn)狀及現(xiàn)場實(shí)際情況，優(yōu)選得到Y(jié)區(qū)塊水平井CO2吞吐注入?yún)?shù)：

注入量：2 000 t（根據(jù)現(xiàn)場注入壓力變化可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整）；

表1 Y油田CO2吞吐試驗(yàn)數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)

注入速率：4 t/h（考慮高速下管柱凍裂、滲漏及地層吸氣能力）；

生產(chǎn)速率：10 t/d～15 t/d；

周期注入時(shí)間：10 d；

周期燜井時(shí)間：30 d；

周期生產(chǎn)時(shí)間：3 m。

AP115井第一輪次吞吐預(yù)測增油2 300 t，換油率1.15。

定向井：根據(jù)類比法和油藏工程計(jì)算，結(jié)合水平井?dāng)?shù)值模擬結(jié)果，優(yōu)選得到Y(jié)油田定向井CO2吞吐注入?yún)?shù)：

注入量：350 t（根據(jù)現(xiàn)場注入壓力變化可適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整）；

注入速率：3 t/h（考慮高速下管柱凍裂、滲漏及地層吸氣能力）；

生產(chǎn)速率：3 t/d～5 t/d；

周期注入時(shí)間：5 d；

周期燜井時(shí)間：30 d；

周期生產(chǎn)時(shí)間：3 m。

A237-25井第一輪次吞吐預(yù)測增油395 t，換油率1.13。

2 CO2吞吐效果評價(jià)及存在的問題

2.1 水平井CO2吞吐效果評價(jià)

2017年8月10日，水平井AP115井開始注入，該井地層壓力5.7 MPa，注入過程中存在倒吸，注入油壓2.2 MPa，瞬時(shí)流量 3.5 t/h～4.0 t/h，2017年 9月 10日累計(jì)注入2 020.5 t，開始燜井1個(gè)月，注入過程中監(jiān)測13口鄰井碳含量均有顯示，其中2口水平井二氧化碳含量檢測發(fā)現(xiàn)氣竄（井距500 m）。AP115于10月24日開抽后含水下降單產(chǎn)液量波動較大，吞吐前日產(chǎn)液3.85 m3，日產(chǎn)油2.55 t，含水21.2%，吞吐后目前日產(chǎn)液1.09 m3，日產(chǎn)油0.43 t，含水53.3%，鄰井AP116動態(tài)基本平穩(wěn)，目前井組整體液量下降、含水上升，未氣竄的5口相鄰水平井驅(qū)替效果不明顯，吞吐前后含水由22.1%上升到27.2%，由于液量下降，單井產(chǎn)能由2.16 t下降到1.46 t。整體未達(dá)到預(yù)期效果。

2.2 定向井CO2吞吐效果評價(jià)

A237-25于7月14日完成362.4 t注入量，注入油壓10.0 MPa，瞬時(shí)流量3 m3/h，鄰井氣串嚴(yán)重，4～5排均有顯示。8月14日開抽12 d含水下降且保持穩(wěn)定，間出嚴(yán)重，液量波動大，累產(chǎn)油52 t，吞吐前油量1.73 t/d，含水13.8%，目前日產(chǎn)油0.47 t，含水56.1%，吞吐本井無效。

井組含水基本穩(wěn)定由53.1%上升到54.6%，但井組液量明顯下降，驅(qū)替效果不明顯，單井產(chǎn)能由1.51 t下降到0.78 t。吞吐后鄰井A237-24含水緩慢下降，提液效果不明顯，近期見注入水后液量持續(xù)下降；A237-26液量略有上升由2.34 m3上升到2.50 m3，含水緩慢上升；安238-25液量由1.72 m3上升到2.45 m3又下降到1.20 m3，含水緩慢下降后保持穩(wěn)定。目前鄰井整體無增油。

2.3 CO2吞吐中存在的問題及建議

（1）CO2注入過程中氣竄較嚴(yán)重，由于Y油田近幾年各種措施較多，尤其是無支撐劑壓裂、快速吞吐、強(qiáng)注、注水吞吐各種試驗(yàn)較多，對CO2吞吐效果的評價(jià)有一定的干擾和影響。

（2）Y油田與已經(jīng)試驗(yàn)成功的其他油田的儲層物性、滲流機(jī)理、流體性質(zhì)、油藏壓力、溫度及油藏類型有一定的差距，結(jié)合室內(nèi)數(shù)值模擬，需要進(jìn)一步探索CO2吞吐是否在Y油田具有適應(yīng)性。

（3）結(jié)合2017年已實(shí)施兩口CO2吞吐井，本井無增油，鄰井也未達(dá)到預(yù)期效果，且注入過程中停井時(shí)間，吞吐方案還有待進(jìn)一步優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益需進(jìn)一步評價(jià)。

（4）CO2吞吐的相關(guān)配套技術(shù)仍需持續(xù)改進(jìn)，安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)仍然較大，吞吐井場地形的選擇尤為重要，尤其是不適合在低洼地帶，防止CO2濃度過高，氣體無法擴(kuò)散，引起人身安全事故。

3 取得的結(jié)論與認(rèn)識

（1）Y油田長7致密油目前有效的能量補(bǔ)充仍需加大探索試驗(yàn)，CO2吞吐的能量補(bǔ)充方式適應(yīng)性較差，目前生產(chǎn)時(shí)間較短，還需進(jìn)一步跟蹤效果評價(jià)。

（2）建議在選擇CO2吞吐井的時(shí)候盡量考慮周圍無鄰井影響且未實(shí)施過措施的井，確保不受鄰井干擾，能夠真實(shí)評價(jià)吞吐效果，為下步能量補(bǔ)充方式的優(yōu)選提供思路。

（3）CO2腐蝕性較強(qiáng)，建議從井筒、地面管線、站點(diǎn)等方面完善相關(guān)地面系統(tǒng)配套，減少CO2對設(shè)備的腐蝕，延長設(shè)備壽命。

（4）CO2吞吐成本較高，目前整體實(shí)施效果較差，建議進(jìn)一步開展CO2吞吐機(jī)理研究，在整體經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)后，確定下步是否繼續(xù)在Y油田實(shí)施。

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