二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用研究分析

楊凱

摘要：二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)是一種有效的增產(chǎn)技術(shù)，將一定數(shù)量的液態(tài)二氧化碳泵入油層，停井浸泡一定時間以后，可顯著降低原油粘度，使原油體積膨脹，提高油相相對滲透率，提高產(chǎn)量和最終采收率。近幾年，各油田通過現(xiàn)場二氧化碳驅(qū)采油先導(dǎo)試驗，經(jīng)濟效益明顯。二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)是單油井或少油井的小油砂體或小斷塊油藏的一種有效的增產(chǎn)技術(shù)，通過優(yōu)化選井選層及現(xiàn)場施工，可有效提高原油采收率。

關(guān)鍵詞：二氧化碳;采油;研究與應(yīng)用;現(xiàn)狀分析

隨著生態(tài)環(huán)境的污染越來越嚴重，尤其是二氧化碳的排放量越來越多，已經(jīng)嚴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)展造成了嚴重的威脅。為了減少空氣中二氧化碳的排放量，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，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)受到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，二氧化碳不僅在生態(tài)環(huán)境保護方面具有重要作用，在提升油氣田的開采量方面也有巨大幫助，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)能夠有效地將二氧化碳引入到油氣田，不僅可以封存二氧化碳，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，本文首先分析了二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)機制，然后分析了二氧化碳驅(qū)采油的技術(shù)類型，最后對二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了探討，希望能夠?qū)窈蟮南嚓P(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

1.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用機制分析

油氣田開展過程中應(yīng)用二氧化碳驅(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，二氧化碳將會達到超臨界狀態(tài)，性質(zhì)也會發(fā)生很大變化，此時二氧化碳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，對地層油膨脹的進以及地層油彈性膨脹能力的發(fā)揮提供了很好的基礎(chǔ)。

油井在進行整體二氧化碳驅(qū)采油前，受油藏儲層非均質(zhì)性、小層滲透率及單層厚度差異和蒸汽超覆作用影響，油層縱向動用不均。縱向動用程度為，單井差異較大?？v向動用程度差異導(dǎo)致油井組合整體二氧化碳驅(qū)采油過程中高滲透層不斷擴大動用范圍，而低滲透層動用程度始終較低，造成井組整體二氧化碳驅(qū)采油效果差。

2.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的研究分析

2.1二氧化碳非混相驅(qū)油技術(shù)

二氧化碳非混相驅(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。二氧化碳非混相驅(qū)油在操作時，需要在促進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。

有關(guān)研究顯示，二氧化碳非混相驅(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，尤其是油層壓力對二氧化碳非混相驅(qū)油的影響最大。另外，如果壓力沒有達到7Mpa，將二氧化碳溶解于原油中，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，原油在前緣和二氧化碳氣體將會出現(xiàn)近似混相現(xiàn)象，進而提升洗油率。再有，如果在注氣速度方面進行提高，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。

2.2二氧化碳混相驅(qū)油技術(shù)

二氧化碳混相驅(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，若壓力達到一定高的數(shù)值時，二氧化碳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。第二，二氧化碳在地層中的溶解能力比較高，能夠促進底層有的膨脹，進而保證油層彈性膨脹可以較好的發(fā)揮，促使流體進入油井底部，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，二氧化碳混相驅(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，二氧化碳可以直接和原油實現(xiàn)混相，并且確?；煜喃@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行一次接觸混相，只有在流動期間可以進行多次接觸，從而實現(xiàn)混相的目標。

2.3二氧化碳非混相驅(qū)油和混相驅(qū)油技術(shù)的比較

二氧化碳非混相驅(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，那么就可以進行非混相驅(qū)油。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。

3.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

同發(fā)達國家相比，我國在二氧化碳驅(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重影響。上個世紀60年代初期，二氧化碳驅(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，我國二氧化碳驅(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)用二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)進行開發(fā)的占到12%左右，另外在已經(jīng)探明但是50%未進行開發(fā)的油氣田中，利用二氧化碳驅(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)境保護方面的重視程度很高，二氧化碳驅(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二氧化碳驅(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)達國家學(xué)習(xí)，加大投入，努力改善二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，使得二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)不斷成熟和進步，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)論與認識

總而言之，二氧化碳驅(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，我國一定要加大二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)方面的研究，不斷縮小同發(fā)達國家的差距，提高我國二氧化碳驅(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)。

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