CO2注入技术提高采收率研究第14卷第3期2007年6月特种油气藏SpecialOilandGasReservoirs:1006—6535(2007)03—0001—04CO2注入技术提高采收率研究沈平平,江怀友,陈永武.,李吟天,刘俊(1.中石油勘探开发研究院,北京100083;2.中油经济技术研究院,北京100011;3.中油集团咨询中心,北京100072;4.中油大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆163453)摘要:21世纪环境保护受到高度关注,由于温室气体大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻,必须采取积极有效的措施.应用c()2提高采收率是埋存c()2的重要途径,c02注入包括水与气交替注入方式和重力稳定注入方式.通过研究C()2注入机理和最正确应用思路,实现c()2埋存与提高原油产量的有机结合.c()2提高采收率技术应用广泛,必将为全球石油资源的高水平,高效益开发和可持续开展提供理论及实践依据.关键词:C()2;提高采收率;混相驱油;非混相驱油:TE357.4文献标识码:A1概述油藏经过二次开采后,仍有大量的原油存留于地下,剩余油以小油滴孤立存在于储层的孔隙中,束后,储层的含油饱和度降为20%～35%,三次采油的空间仍旧很大.提高采收率技术(Eort)是将分散的,小油滴形式的剩余油驱至生产井,注人c02可以驱动被束缚的剩余油n].储层中注人CO2后,CO2与储层及原油发生各种物理反响和化学反响,从而产生提高采收率的有利条件.其驱油机理如下:①通过减少剩余油与储层的界面张力,从而减少束缚剩余油在孔隙中流动的毛管力;②使原油膨胀,从而降低原油的粘度;③CO2溶解于原油后,改变了原油的性质,使原油流动性增加,从而提高储层的驱油效率[2].2cO2注入方式划分注人cO2提高采收率有2种驱油方式,即混相交替注人方法也叫混相驱,通过向储层中注人CO2,使原油膨胀,增强其流动性,然后注水,将原动性,同时使原油的粘度下降(图1).图1稳定的C()2注入前缘带图l说明,CO2与原油的接触前缘较为稳定,示,由于粘度差异将出现CO2粘性指进现象(锥形突破),导致储层驱替体积较小].储层中的水可以帮助c02驱替提高采收率.水可以为CO2提供一个大面积扩散的范围,从而将储层孔隙束缚的剩余油驱替出来.水与气交替注人方法受储层性质的制约,其注人方式有2种:其一,水气段塞注人过程中,CO2可收稿日期'.2007—03—28:改回日期:2O07—05—11基金工程:该文受"973"国家重大根底研究工程"温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存研究"资助(工程编号:2006~800)作者简介:沈平平(1941一),男,国家973首席科学家,博士生导师,教授级高级工程师,1964年毕业于复旦大学流体力学专业,现从事油藏地质和提高采收率研究工作*参加此项研窝工作的有弃仁坪2特种油气藏第14卷视为懒惰带,依靠注水改变cO2在储层中的驱油速度(图3);其二,将CO2注人圈闭构造的顶部,使原油向下及构造两边移动,在构造边部由生产井注人方法,也叫非混相驱.注入井It图2粘度差异出现c02粘进指进采油井^简易水气交替注入锥状水气交替注入图3WAG驱油不同方式示意图和重力稳定cO2注人方法相比,水与气交替co2注人方法只能应用于整个油田.但是,重力稳定cO2注入方法可以采出更多的原油,并且埋存更多的C()'[引.3CO,混相驱在适合的储层压力,温度及原油组分等条件下,临界cO2与原油混合,形成一种简单的流体相.相互作用的结果使原油体积膨胀,粘度降低,外表张力减小,促进原油流出储层.C02与原油第一次接触时,并不能瞬间到达混相状态,混相的条件取决于储层中c02与原油混合后成分变化的动力学条件.当C()'注入储层与原油多重接触后,cO2的成分中富集了原油气化的中间介质.原油成分的变化导致cO'和原油边界之间形成混相带,这条混相带包括cO2气相与原油形成的混合体J.力为cO2与原油完全混相时的压力,其取决于原油的组分,CO,的纯度,储层的温度和压力条件.当到达最小混相压力时,CO2的密度与原油相同.cO,混相驱油的条件为:在高于最小混相压力条件小混相压力是储层进行CO'混相驱油的根底条件.因此,大量研究工作集中在最小混相压力的测量和预测上.现在主要通过试验,经验公式以及热力学模型等方法测量最小混相压力,这样结果更加精确_7j.通过研究发现,到达最小混相压力的条件为:①间,原油成分中为cC3o;②储层温度低;③油品为轻或中等级原油(小于220API),包含低芳香烃;④cO2纯度要...