低滲油藏考慮啟動壓力梯度的CO2驅數值模擬方法研究

鄭晶晶

（中國石化中原油田勘探開發研究院，河南濮陽 457001）

大量室內試驗證明CO2驅可以膨脹原油體積，降低原油黏度、油水界面張力和油藏毛細管阻力[1]，且CO2在地層條件下為超臨界狀態，能與原油達到混相，與水驅相比，能大幅度提高驅油效率。低滲透油藏注CO2驅已成為提高采收率的一種方法，比水驅有明顯的技術優勢。目前，我國開展CO2驅現場試驗的有勝利、中原、江蘇、吉林等油田，取得了一定的效果[2]。

1 模型建立

本文利用tNavigator數值模擬軟件中E300組分模型模擬預測CO2驅效果，網格個數為50000（100×100×5）個，x、y方向網格步長均為 5 m，z方向網格步長為4 m。模型采用一注一采井網，注采井距為300 m。研究了不同啟動壓力下壓力分布特征及相同啟動壓力下不同相帶下壓力傳導特征及二氧化碳驅效果評價。

2 模擬CO2驅啟動壓力

應用tNavigator軟件在.DATA文件SOLUTION部分中寫入啟動壓力關鍵字ARITHMETIC設置網格的I、J、K三方向的啟動壓力值，進行啟動壓力數值模擬。格式（見表1）。

表1 啟動壓力模擬方法

3 不同啟動壓力CO2驅開發特征

設定 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08 MPa/m 下不同的啟動壓力，觀察壓力傳導特征（見圖1），設定的網格啟動壓力梯度越大，壓力擴散和傳導的越慢，從壓力分布圖（見圖2）也能明顯看出，啟動壓力0.08 MPa/m比啟動壓力0.01 MPa/m，注氣井的井底壓力高4.22 MPa。

統一設定生產井的井底壓力為15 MPa（見圖3），設定的網格啟動壓力梯度越大，累產油越少。

由于啟動壓力梯度越大，注氣井的井底壓力往生產井傳導的越慢，導致生產井的井底壓力得不到及時的補充，使得采用定壓生產的油井日產和累產都最小。啟動壓力0.08 MPa/m比啟動壓力為0.01 MPa/m，累產油少 2.64×104m3。

圖1 不同啟動壓力下的地層壓力曲線

圖2 不同啟動壓力下注氣1年后的壓力分布圖

圖3 不同啟動壓力下的日產油曲線

4 相同啟動壓力不同相帶的CO2驅開發特征

設定0.05 MPa/m的相同啟動壓力，河道相滲透率為22.5 mD，席狀砂相滲透率為2.25 mD，開發1年后，不同非均質性下的地層壓力分布圖特征觀察壓力傳導特征（見圖4），采油井處于河道相的比處于席狀砂注相的壓力擴散和傳導的越快，從壓力分布圖（見圖5）上也能明顯的看出，席狀砂注席狀砂采比河道注河道采，注氣井的井底壓力高4.45 MPa。

圖5 不同相帶下注氣1年后的壓力分布圖

圖6 不同相帶下注采累產油對比圖

圖7 不同相帶下注氣12年后剩余油飽和度分布圖

統一設定生產井的井底壓力為15 MPa，河道注河道采的累產油最少，席狀砂注席狀砂采的累產油最多（見圖6），在注氣12年后，二氧化碳驅波及范圍為河道相注河道相采＜席狀砂注河道采＜河道注席狀砂采＜席狀砂注席狀砂采（見圖7）。

5 結論

（1）低滲透油藏考慮啟動壓力的數值模型模擬，隨著啟動壓力的增加，CO2驅采出程度減小。

（2）相同啟動壓力不同相帶的二氧化碳驅開發特征，滲透率越小，CO2驅替波及范圍越大，驅替越均勻，采出程度越大。