致密油二氧化碳吞吐動態特征及影響因素

趙亮 雷孝

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，致密油藏注二氧化碳來提高油藏的開采效率已經得到了全面的發展。二氧化碳可以有效提高致密油的開采效率。在使用過程中需要對二氧化碳吞吐動態特征進行分析，完善相應的開采方式。針對油藏的實際情況進行分析，合理考慮油藏的溫度，對二氧化碳的注入量和注入時間進行研究，可以有效提高致密油藏的開采質量

關鍵詞：致密油田;二氧化碳;吞吐動態

近年來，致密油藏已經成為了非常規油氣藏的主要開發油藏，由于致密油藏的開發特點非常明顯，致密油的初步開發大多依靠水平井的體積壓裂方式進行開采。致密油具有初期產量高，中期產量遞減快，整體采出程度低的開發特征，因此在致密油衰竭開發之后，如何進一步補充地層能量來實現二次采油已經成為一項重要的研究內容。二氧化碳吞吐作為致密油衰竭之后進一步提高采收效率的一種開發方式，具有提高原油采收效率，同時對二氧化碳進行有效埋存有著非常重要的作用，能夠有效實現經濟效益和環境保護的雙贏，從而受到了社會各界的高度重視。

1致密油二氧化碳吞吐動態特征

1.1衰竭開發特征

致密油在衰竭之后，致密油藏內部的巖心壓力會發生明顯降低，采收效率出現下降，利用地點模型對衰竭開發生產數據進行有效計算，可以看出遞減速度與產量之間會呈現正比例關系。

1.2二氧化碳吞吐生產特征

（1）燜井階段。在實際開采過程中，致密油藏注入二氧化碳的燜井階段初期壓力降落速度較快，燜井中期井底壓力呈現出線性下降，燜井后期井底壓力保持穩定作用。在實際運用過程中，燜井1h左右，近井地帶和遠井地帶的壓差存在明顯差異。由于壓差的存在會導致儲層內流體發生流動，同時二氧化碳在原油中發生擴散溶解，導致在該階段井底壓力出現明顯下降。在燜井8h左右，井底壓差所引起的流體流動明顯減弱，二氧化碳在油相中的擴散溶解起主導作用。燜井24h之后，井底壓力穩定在12.8MPA左右，由壓差所引起的流體流動基本呈現出穩定狀態，后續壓力的下降主要是由于二氧化碳在油相中擴散溶解作用的影響。

（2）開發階段。致密油在開發階段井底壓力、產油量、產氣量會隨著時間變化而發生改變。通常情況下，二氧化碳吞吐的開發階段可以分為4個階段：第一，二氧化碳返排階段，在該階段由于時間較短，主要會受到水平井及裂縫中剩余二氧化碳快速反排的影響，導致井口出現大量產氣，基本無油產生，受到單相氣體的影響，井底壓力快速下降。第二，產氣攜油階段。主要受到近井地帶中大量游離二氧化碳的影響，近井地帶中剩余油與游離二氧化碳的長時間接觸發生膨脹，隨著井底壓力的降低，膨脹原油會被二氧化碳進行反向驅替，導致攜油產出。第三，高速產油階段。隨著大量游離氣的產出，基質中游離氣會發生明顯減少，驅替方式由游離氣驅向溶解氣體發生改變，在該階段儲層中的油相產出速度會大幅度提高。第四，產油速率減緩階段。隨著開發進入后期，巖心內的供液能力會呈現出明顯下降，生產壓差逐漸接近于零，產油速度和產氣速度也逐漸接近于零。

2影響因素

2.1二氧化碳注入量

二氧化碳注入量對吞吐開發效果的影響較大，通過分析采收率與二氧化碳注入量的關系曲線可以看出隨著二氧化碳注入量的不斷增加，致密油的采收效率能夠實現明顯上升，但是在進行油氣置換過程中，油氣置換率會呈現出明顯降低，由此可以得出隨著注入量的不斷增加采收率上升，逐步減緩油氣置換率下降，因此在實際開采過程中，需要通過經濟評價來不斷優化二氧化碳的注入量。

2.2燜井時間

通過繪制采收率與燜井時間的關系曲線圖可以看出，隨著燜井時間的不斷增長，采收效率會逐漸上升，但是上升趨勢會呈現出明顯減緩的狀態，燜井14h為明顯的轉折點，燜井時間超過14h之后，井底壓力會呈現出穩定狀態，巖心內壓差消失，流體流動靜止二氧化碳的擴散溶解波及范圍基本穩定，繼續燜井并不會對采收效率有太多的影響，因此在現場生產過程中，可以通過經濟壓力來判斷燜井時間是否充分。

2.3開采速度

隨著致密油藏開發時間的不斷縮短，開采速度加快，采收率也會呈現出將下降趨勢。由此說明開采速度對二氧化碳的吞吐開發效果影響較大，總體來講，較低的開采速度有利于提高二氧化碳吞吐開發效果的提高。

2.4二氧化碳的注入速度

二氧化碳的注入速度對于致密油的采收效率影響并不明顯，主要是由于二氧化碳的流動范圍相對有限，注入速度的變化會對油氣前沿影響較低，在實際應用過程中，由于儲層集往往具有較強的非均質性，同時二氧化碳的流動范圍較大，這些因素均會在二氧化碳不同的注入速度下進行推動，進而影響開發效果。

3注二氧化碳吞吐采油機制

通過分析二氧化碳在油田中的作用，二氧化碳可以有效降低原油黏度，這主要是由于原油在溶解二氧化碳的過程中，原油的分子結構會發生改變，增加了二氧化碳在原油中的溶解度。在致密油藏開采過程中，二氧化碳可以有效改善原油中某些物質的物理特性，增加了原油的流動性，減少了滲流阻力，可以有效提高致密油藏的開采效果。

二氧化碳已經成為開采致密油藏的重要手段，但是二氧化碳在提高采收率的作用上有著非常獨特的特點，對于輕質油的開采二氧化碳主要的驅替方式為混相驅替，對于重質油的開采二氧化碳的主要驅替方式為非混相驅替。但是不管是哪種原油在利用二氧化碳開采過程中，性質都會發生明顯變化。當二氧化碳溶解于原油中，會造成原油體積增大、降低原油粘度、改善相應的滲透率，可以有效提高致密油藏的開發效果。

4結束語

綜上所述，致密油在進行衰竭之后依靠二氧化碳進行吞吐，能夠有效提高油藏的開采效果。二氧化碳易溶于原油，可以增加原油體積，確保原油孔隙度增加，能夠有效提高儲層中介質的流動性，同時二氧化碳可以有效降低原油黏度，降低原油在流動過程中的阻力，二氧化碳可以使水的黏度得到增加，逐漸改善儲層中油水黏度比。當在儲層中注入二氧化碳后，會發生分子反應，有效降低油水界面張力，改變儲層的滲透力，由此說明二氧化碳吞吐能夠有效提高致密油的經濟效益。

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