致密油藏注天然氣提高采收率應用研究進展

鄭太毅，劉先貴，楊正明，駱雨田，張亞蒲，何英 ，熊生春

(1.中國科學院大學 工程科學學院，北京 100049；2.中國石油勘探開發研究院，北京 100083；3.中國科學院滲流流體力學研究所，河北 廊坊 065007)

致密油是指儲集在地下覆壓滲透率<0.1 mD或地面空氣滲透率<1 mD的致密砂巖、致密碳酸鹽巖等儲集層中的石油[1]。隨著世界油氣需求量的日益持續增長，致密油正逐漸成為油田增儲上產的主體，據美國信息能源署(EIA)統計，美國在2018年致密油產量占油氣總產量增長到60%，2017～2040年致密油年產量有望突破3億t[2-3]。現階段“水平井+體積壓裂”技術實現了致密油藏初期規模化有效開發，但由于致密油藏具有極低的滲透率和孔隙度，孔隙結構復雜且孔喉細小，生產僅依靠彈性和溶解氣驅采油，會逐步消耗地層能量，導致致密油藏產量遞減快，采收率低[4-5]，亟需注入介質來補充地層能量以期提高采收率。

鑒于致密油藏開發中遇到的瓶頸問題，采用天然氣作為能量補充介質有利于致密油藏的長期持續開發，其應用潛能主要表現在4方面：①不會污染儲層，有較好的注入能力及流動能力；②弱化萃取作用，消減由重質組分沉淀引起的堵塞對儲層的傷害；③不具有腐蝕性，不會腐蝕設備及管線；④氣源相對充裕，主要分布于鄂爾多斯、四川、松遼、塔里木四大盆地，且注入的天然氣可回收再利用，便于大規模推廣應用[6-8]。現階段天然氣在致密油中應用處于探索試驗的階段，有必要對天然氣在致密油中的滲流規律進行研究。本文對國內外關于天然氣驅油的文獻進行調研，主要介紹致密油藏儲層特征、天然氣在國內外油藏中的應用現狀、注天然氣采油的機理及其研究成果與進展，對天然氣在致密油藏中應用的研究方向提出了一些建議。

1 致密油藏儲層特征

與常規油藏相比，常規油氣儲層集體發育毫米級或微米孔喉孔隙空間，而致密油則廣泛發育納米級孔喉結構，致密砂巖油儲層孔喉直徑介于50～900 nm，其納米、亞微米級孔喉是流體滲流的主要通道，同時，部分納米級喉道及其相鄰的亞微納米孔隙為束縛流體的大量富集提供了有利空間，并且骨架顆粒表面附著的黏土礦物和粗糙的表面結構也使得開采過程中非潤濕相流體極易殘留，并最終對儲層流體的滲流產生影響[9-10]。……