二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用
关于低渗透油藏注二氧化碳驱油的研究与应用
关于低渗透油藏注二氧化碳驱油的研究与应用摘要：含油饱和度高的低渗透油藏，注水受效差或注不进水，为了提高低渗透油藏内原油采出程度，提高油田开发的经济价值，采用向低渗透油藏注入液态二氧化碳驱的措施，使原油在低渗透油藏中的渗透性变好，提高了低渗透油藏中原油的采收率，有利于实现碳减排和碳中和的生产目标。
关键词：低渗透油藏二氧化碳油田采收率近年来，随着我国大部分油田开发程度的逐步深化和新发现低渗透油藏储量的大幅度增加，研究和应用低渗透油藏，提高油田采收率，已成为我国石油工业持续稳定发展的一项重要任务。
注二氧化碳驱油成为低渗透油藏提高采收率的新技术和新应用。
1国内外现状我国油田大多是非均质多油层油田，注水开发生产过程中，随着开采时间的延长，油田内部的剩余油可采储量下降，并且分布不均匀。
反映在生产油井上，油井含水快速上升、产量快速下降，随着油田综合含水率上升，注入水驱油效率降低。
这既造成了注水量大幅上升，同时高含水原油在集、输处理过程中，加重了原油加热处理、脱水处理工作的负担，降低了注水开发效率，增加了油气生产过程中的碳排放。
那些分布在油田内部的低渗透油藏注水效果差或注不进水，并且这些低渗透油藏含油饱和度高，它们有的是单独的油层，有的分散在油田内的某些区块内。
由于油田开发到中、后期，油田内部的集输管网流程已十分健全，只有采取技术手段提高低渗透油藏内原油的采出程度，才能提高油田开发的经济价值，也是提高油田最终采收率的重要工作。
2现有技术分析针对注入水受效差的低渗透油藏，目前采取在油田内部打加密油水井，进行加密注水、加密采油开采方式，最大限度的提高注入水的波及系数。
这种方式受到的制约是：加密油水井数量较少时，经常会发生注入水沿着高渗透带，快速水淹，而那些低渗致密油层的低渗透带，注水压力增高，甚至注不进水，储量动用程度依然很低。
加密油水井数量上升造成钻井成本增加，油田开发的经济效益降低。
3技术方案3.1基本结构注二氧化碳装置包括二氧化碳废气汇集管网、二氧化碳液化装置、液态二氧化碳储备罐、液态二氧化碳储运车、液态二氧化碳井场罐，液态二氧化碳注入泵，液态二氧化碳注入管网，液态二氧化碳注入井。
阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用
阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用提高采收率（EOR）研究是油气田开发永恒的主题之一。
将二氧化碳注入衰竭的油层，可提高油气田采收率，己成为世界许多国家石油开采业的共识。
二氧化碳驱一般可提高原油采收率7%～15%，延长油井生产寿命15～20a。
二氧化碳来源可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收，既可实现使气候变暖的温室气体的减排，又可达到增产油气的目的。
1、二氧化碳驱油机理1.1降粘作用二氧化碳与原油有很好的互溶性，随着溶解气油比的增加，原油粘度显著降低，粘度降低后原油流动能力增大，油水流度比减小，提高原油产量。
1.2膨胀作用二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量，还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，是驱油效率升高，提高原油采收率。
1.3萃取和汽化原油中的轻烃在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。
二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。
1.4溶解气驱作用大量的二氧化碳溶于原油中具有溶解气驱的作用。
降压采油机理与溶解气驱相似，随着压力下降，二氧化碳从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高了驱油效果。
另外，一些二氧化碳驱油后，占据了一定的孔隙空间，成为束缚气，也可使原油增产。
1.5提高渗透率作用二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。
碳酸水与油藏的碳酸盐反应，生成碳酸氢盐。
碳酸氢盐易溶于水，导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和二氧化碳通过的碳酸岩渗透率提高，使地层渗透率得以改善，上述作用可使砂岩渗透率提高5%-15%，同时二氧化碳还有利于抑制粘土膨胀。
另外，二氧化碳-水混合物由于酸化作用可以在一定程度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。
2、二氧化碳驱种类及注入工艺2.1二氧化碳驱的种类（1）二氧化碳混相驱。
混相驱油是在地层高退条件下，油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来，形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。
CO_2驱技术在低渗透油藏提高采收率中的应用
CO_2驱技术在低渗透油藏提高采收率中的应用随着油田开发的进行,辽河油田公司NM低渗透油田注水开发困难,成为制约其有效动用的瓶颈问题。
由于CO2具有临界压力低,粘度低,易于压缩等特性,CO2的注入能力明显高于注水能力,且渗流阻力小,比注水更易建立有效驱替体系。
因此,利用CO2的驱替机理,通过开展CO2驱油试验,评价CO2驱油效果,研究形成CO2驱油丌发技术,为水驱难以动用油层的有效开发提供技术支持。
本文选取NM油田N1区块作为CO2驱油试验区块,在对该区块地质构造、开发情况进行详细分析的基础上,重点进行了如下室内研究工作：1、针对CO2驱油的特点,在模拟油藏条件下,开展了膨胀实验、细管实验及长岩心驱替实验,并通过引入了混相系数的概念,进一步丰富了CO2的驱油机理,确定了该技术在N1试验区块的可行性。
2、采用JASON软件进行了储层反演预测,并依据井-地震结合解释成果,建立了地质模型,完成了断层、构造、孔隙度、渗透率、含油饱和度5种模型。
通过对主力油层进行模拟,计算地质储量为284.4×104t,与容积法计算结果相比,相对误差2.14%,计算初始地层压力为15.37MPa,与实测值项目,相对误差2.50%。
利用模型对区块及单井动态指标进行模拟,结果证明模型基本符合实际,所建数值模型可用于本方案优选和开发指标预测。
3、通过PVT单次闪蒸实验拟合,饱和压力的拟合值与实验值相比,相对误差为3.08%,单次闪蒸油气比、地层原油密度、地面脱气油密度等参数的拟合也基本满足数值模拟要求。
注气膨胀实验结果表明,粘度、膨胀系数的拟合结果较好,满足要求。
通过对Nl井区开展的前期实验数据拟合,得到了实际地层流体相态特征以及能够支持数值模拟的流体临界参数场。
4、依据层系组合划分原则,确定K1jf11、K1jf13、K1jf21、K1jf22四个层为注气试验目的层,通过综合分析地层裂缝、CO2注入压力、砂体控制程度、注采强度等诸多因素,最终确定采用五点式井网。
精品新编油田低渗透油藏CO2驱提高采收率技术及应用
双岩心夹持器3.8cm200cm
2.5cm200cm
价、流度控制研究等。
油气相态分析仪和有机质沉 淀测试系统
温度：180C 压力：100MPa
气驱相态特征测试、气驱机理研究、有机质 沉淀析出研究等。
气相色谱仪 高温高压界面张力仪
油、气组分分析 温度：180C；压力：70MPa 高温高压条件下油水、油气界面张力测试。
实现了CO2驱油藏适应性的多因素定量评价。
（二）明晰CO2与原油混相机理及与储层相互作用机理
建成功能齐全的CO2驱实验室，总资产2000多万元。
设备名称
模拟条件
主要功能
长细管混相仪
温度：180C；压力：70MPa
混相压力和混相组成研究
长岩心物理模拟流程
温度：180C；压力：70MPa 驱油效果评价、注气参数优化、注入能力评
油气相态分析仪和有 机质沉淀测试系统
长细管混相仪
长岩心物理模拟流程
（二）明晰CO2与原油混相机理及与储层相互作用机理
气驱非均质长岩心物理模拟流程：技术指标及功能达世界领先水平
技术指标
• 温度：180C； • 压力：70MPa； • 双岩心夹持器： 3.8（2.5）200cm； • 模拟地层倾角：0°~90°
CO2+H2O H2CO3+CaCO3 H2CO3+MgCO3
H2CO3 Ca(HCO3)2 Mg(HCO3)2
（溶解灰质，孔隙度变大，渗透率变大)
储层颗粒的脱落运移，堵塞地层， 降低储层渗透率。
CO2在地层水中溶解度（m3/m3） 30
平均碳酸盐含量（%）
16
（脱落颗粒堵塞孔喉，渗透率变小)
（二）明晰CO2与原油混相机理及与储层相互作用机理 3、CO2与储层的作用机理
低渗透油田二氧化碳驱采油技术探讨
二氧化碳属于温室气体，大量排放会导致全球气候变暖，对人类的生存环境造成严重影响，而我国处于发展阶段，在日常的生产生活中，会产生大量的二氧化碳废气。
但是，在另一方面，二氧化碳又是一种很有效的驱油剂，在采油过程中，二氧化碳可以实现明显的驱油降水，提高采收率。
而在低渗透油层，由于油气水流通道狭小，注水采油会受到很大的影响，二氧化碳气体正好可以依赖其高渗透率特性，帮助稳定产油率，实现低渗透油田的稳定产出。
而在低渗透油层开采过程中，要充分意识到加强对其开采的重要性，并在开采过程中加强二氧化碳驱采油技术的应用，才能更好地促进原油采收率的提升。
因而对于新时期背景下的油田企业而言，就提出了更高的要求，在此展开探究性的分析。
1 低渗透油层的概念及分类1.1 概念低渗透油层主要是指油层储层渗透率低，单井生产力和产油率低的油田。
由于油气水流通道十分微小，压力大，导致渗流阻力变大，油层产量低，开采难度大。
1.2 分类低渗透油层主要分为普通类低渗透油田和特低类低渗透油田、超低类低渗透油田。
前者区别和普通油田差别不大，相对普通油田产量略低，效率也较为低下；第二类与普通油田差别非常明显，由于油层束缚水饱和度过高，难以满足工业油流的需求，开采时需要利用大型机械进行改造和处理，开发成本过高，难度也比较大。
最后一类表现在有层束缚水饱和度非常高，几乎没有开发价值。
随着世界石油开采的时间增加，全球石油资源储量日益减少，石油资源日益紧缺，如果低渗透油田储量较大，油层较厚，就有必要对其进行开采。
而在我国，低渗透油田在新发现油藏中占有很大比例，在投产油井中也有非常大的比例，因此在现阶段，低渗透油田的开采很有必要。
对这类油田的开采开发，有助于提升资源利用率，还可以促进油田的可持续发展，与现阶段国家可持续发展战略相吻合，也可以减轻社会石油需求的压力。
2 二氧化碳驱油机制二氧化碳是空气中常见的温室气体，属于气态化合物，相比一般烃类气体更容易溶于水，并且在石油中有更高的溶解度，能够使原油黏度变小，流动性更高，密度提升，使油藏性质得到改善。
低渗透油田co2驱泡沫封窜技术研究与应用
低渗透油田co2驱泡沫封窜技术研究与应用摘要：随着石油工业的发展，低渗透油田的开发和利用已成为实现深部石油资源利用的关键技术之一。
CO2驱泡沫封窜，作为一项新型的低渗透油田开发技术，可以大大提高低渗透油田的高效开发效率，取得更多的石油资源。
本文综合介绍了CO2驱泡沫封窜技术的研究进展，总结了CO2驱泡沫封窜的原理及其实现方式，分析了CO2驱泡沫封窜技术的优势和适用范围，并根据实际情况提出CO2驱泡沫封窜技术的典型应用案例。
关键词：CO2驱泡沫封窜；低渗透油田；开发技术1、绪论目前，随着大量石油资源枯竭，许多深层次石油资源仍处于未开发状态。
根据国际能源署最新发布的石油储量报告，全球深层次储量大约占全球总石油资源的90％[1]。
低渗透油藏是深部石油资源中占主要地位的一种，其在全球范围内的分布和储量都占主要地位[2]。
低渗透油田的技术特征决定了其采收率较低，采出率非常低，低渗透油田的开发面临技术难点、采收率低等问题，一直是我国石油工业的难点。
由于低渗透油田的技术难度和采收率低的缺点，传统的油田开发技术难以满足低渗透油田的开发和利用要求。
因此，研究和开发新型低渗透油田开发技术，以提高低渗透油田的开发效率，取得更多的石油资源，已成为实现深部石油资源利用的关键技术之一。
CO2驱泡沫封窜技术是一种新的低渗透油田开发技术，其利用CO2的增压能力，将CO2作为载体，将泡沫封窜剂和低渗透油田岩石中的油气带出，大大提高低渗透油田的高效开发效率。
本文综合介绍了CO2驱泡沫封窜技术的研究进展，总结了CO2驱泡沫封窜的原理及其实现方式，分析了CO2驱泡沫封窜技术的优势和适用范围，并根据实际情况提出CO2驱泡沫封窜技术的典型应用案例。
2、CO2驱泡沫封窜技术的研究进展（1）CO2的驱动原理CO2驱泡沫封窜技术是基于CO2的增压特性而发展起来的，其原理如下：CO2在压力高于0.07MPa时就可以增压并形成较大的压力，增压后CO2就可以有效地将泡沫剂和油气带出低渗透油藏。
特低渗油藏探索二氧化碳驱提高采收率节能减排技术研究
特低渗油藏探索二氧化碳驱提高采收率节能减排技术研究特低渗油藏是指地下储层中的渗透率极低的油藏，由于地层条件复杂，油藏开发难度大，业内人士一直在寻找提高特低渗油藏采收率的有效途径。
近年来，随着气候变化和环境保护问题的日益凸显，二氧化碳驱技术成为了备受关注的新兴技术之一。
二氧化碳驱技术可以提高采收率，同时也有助于节能减排，符合可持续发展的要求。
本文将就特低渗油藏探索二氧化碳驱提高采收率、节能减排技术进行研究，以期为油田开发提供参考。
一、特低渗油藏的特点特低渗油藏主要指的是地下储层中的渗透率低于0.1 mD的油藏。
由于地下储层的特殊条件，这类油藏存在着开发难度大、采收率低的特点。
特低渗油藏的开发压力较高，油井产量较低，钻井难度大，开发成本高等问题是特低渗油藏开发的主要困难。
二、二氧化碳驱技术原理及应用二氧化碳驱技术是利用地下储层中的二氧化碳来替代传统的水驱或气驱方法，从而提高原油采收率的一种新型技术。
其主要原理是通过注入二氧化碳，提高油藏内的压力，减低油藏内油的黏度，改善油水相对渗透率，促进原油的开采。
相比较传统的水驱或气驱方法，二氧化碳驱技术能够更大幅度地提高采收率。
目前，二氧化碳驱技术已经在一些特低渗油藏中得到了广泛应用。
通过在特低渗油藏中注入二氧化碳，不仅能提高采收率，还能够降低开采成本，对于特低渗油藏的开发具有重要意义。
三、二氧化碳驱技术的节能减排效果由于二氧化碳本身就是一种温室气体，而且地下储层中的二氧化碳的回收和利用是一种有效的二氧化碳排放减少方式，所以二氧化碳驱技术也具有较好的节能减排效果。
研究表明，采用二氧化碳驱技术能够降低地表的二氧化碳排放量，对环境的改善具有明显的作用。
四、二氧化碳驱技术的挑战和未来发展尽管二氧化碳驱技术在特低渗油藏的应用取得了一定成绩，但是其在实际操作中还存在一些挑战。
地下储层中的二氧化碳注入需要具备高效的注入井网系统和严密的监测体系，以保证注入的二氧化碳能够达到所期望的效果。
低渗透油藏co2驱油与封存油藏工程方法及协同优化技术
低渗透油藏co2驱油与封存油藏工程方法及协同优化技术CO2 flooding and storage is a method used to enhance oil recovery in low permeability reservoirs. This technique involves injecting carbon dioxide into the reservoir to displace the oil and improve production. It is an effective way to recover more oil from mature fields and extend the lifespan of the reservoirs.CO2驱油与封存是一种用来增加低渗透油藏采收率的方法。
这种技术涉及将二氧化碳注入到油藏中，以排挤原油并提高产量。
这是一种有效的方式，可以从成熟油田中回收更多的原油，并延长油藏的寿命。
One of the main advantages of CO2 flooding is that it can significantly increase the amount of oil that can be recovered from a reservoir. As CO2 is injected into the reservoir, it mixes with the oil and reduces its viscosity, making it easier to flow through the rock pores and be produced. This can lead to a considerable improvement in the overall recovery factor of the reservoir.CO2驱油的主要优势之一是它可以显著增加从油藏中可回收的原油量。
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二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用
摘要：在中石化总公司支持下，组建了CO2驱技术研究团队，形成了高温高盐油藏CO2驱油三次采油关键技术，解决水驱废弃油藏和低渗难动用储量的开发难题。
在国内率先开展了特高含水油藏CO2/水交替驱；深层低渗油藏CO2驱。
油田层次开展了四种油藏类型五种矿场试验。
验证该类油藏二氧化碳驱可行性，探索合理举升方式，进一步优化二氧化碳驱井网井距，验证大井距可行性，探索深层低渗稠油油藏有效开发方式，扩展二氧化碳驱应用范围以及特高含水废弃油藏二氧化碳驱提高采收率技术。
探索储层粘土含量高、水敏性强油藏二氧化碳驱提高采收率技术。
关键词：二氧化碳驱低渗油藏提高采收率换油率
1、研究目的
1.1 某厂低渗难动用储量涉及开发单元11个，地质储量1601.85×104t，标定采收率7.56%，目前采出程度5.54%。
涉及单元多为低孔隙、低渗透的地质特点。
2010年开始二氧化碳驱在胡1块深层低渗油藏实施先导试验，胡1井组气驱取得成效后，相继在其他五个低渗类型油藏实施气驱开发。
目前总覆盖地质储量309.5×104t。
累注气17.9×104t，累增油3.05×104t。
1.2低渗油藏水驱效率低，注采井组呈现两极分化现象，一是注水压力高油井难以见效，二是油井见效快、含水上升快、见效稳产周期短，通过二氧化碳驱提高驱油效率。
2、研究内容及成果
2.1 二氧化碳驱机理上优于水驱
一是超临界二氧化碳注入能力强，增大有效井距；
二是CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高驱油效率
再者CO2能进入的孔喉半径比水小一个数量级（0.01μm），低渗油藏，增加
驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。
毛管半径分布曲线不同驱替方式驱替压力变化曲线
2.2二氧化碳驱解决注入压力过高的问题
根据深层低渗油藏开发情况调查，注水压力高，注气难度不大。
从地质条件
类似的胡某区块二氧化碳注入能力看，二氧化碳驱可以解决注入压力过高的问题。
2.3油藏条件下CO2与原油密度近似，可较均匀驱替
刘某区块地下原油密度为0.75g/cm3，注入CO2地下密度为0.6g/cm3，二氧
化碳气体和原油地下密度相差不大，可较均匀驱替。
注CO2后地层压力上升，焖
井后提高混相程度，扩大波及体积，混相倍数越大，换油率越高。
二氧化碳不同温度和压力密度变化曲
线数值模拟结果
3、整体实验效果
3.1 针对难动用储量区块，通过二氧化碳驱，进一步提高储量动用程度。
胡某区块：含油面积0.14km2，有效厚度11.6m，地质储量：16.0×104t；注
采井距294m，为一注一采。
注气井HA-1设计层位：S3中10，井段：4128.5-4160.9m，设计最大注入量：0.35PV。
截止目前累计注入二氧化碳4.6×104t（本
年度累注气707.7t，平均日注6t，平均注入压力29.8MPa）。
对应油井HA-3目
前自喷生产，油压1.7MPa，日产油1.7t。
井组阶段累增油1.5×104t（本年度增
油349.2t），阶段换油率0.33，阶段提高采收率18.75%。
3.2 有效降压増注，改善水驱效果
胡47某区块沙三下层系储层低渗，存在较重的水敏现象，水驱效率较低，
结合前期实施的表面活性剂、等离子解堵、酸化等措施有效期短，降压效果不明显。
通过新工艺、新技术探索该类油藏的适应性措施，改善水驱效果。
2021年下
半年实施二氧化碳解堵措施，水井压降5Mpa，日均增注能力40m3，增加水驱动用0.5×104t。
3.3 复杂断块注气吞吐，提高单井采收率
低渗复杂断块油气藏，因构造复杂破碎，形成了多个局部复杂小断块，储量
基数较小，无法实施注采配套完善，后期弹性低能开发。
2021年来在技术研究及
数值模拟辅助基础上，对刘某区块2口单井（L1、L2），胡某区块1口单井（H1）实施注CO2吞吐。
累计注入二氧化碳2040t，阶段增油359t，阶段换油率0.18，
在弹性开发二次采油取得新突破。
4、总结与认识
4.1 在低渗难动用区块：利用CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高
驱油效率；通过气体混相增加驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。
同时降低注入压力，改善了后期开发效果。
4.2 在断块油藏吞吐方面：注入CO2后地层压力上升，焖井后提高混相程度，扩大波及体积，混相倍数越大，换油率越高。
4.3 针对低渗油藏注水开发的特点，深化地质研究及工艺解堵技术认识，探
索二氧化碳在水敏储层层中降压增注的效果，进一步提高储量动用。