低滲透油田二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)

梁 逍 王海濤 彭菲菲

1大慶油田采油六廠2青海油田采油三廠

低滲透油田二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)

梁 逍1王海濤2彭菲菲1

1大慶油田采油六廠2青海油田采油三廠

為了確保管柱在腐蝕性環(huán)境下長期穩(wěn)定地工作，CO2驅(qū)注入管柱除滿足常規(guī)的不壓井施工和測試需要外，注入管柱設(shè)計還需考慮耐腐蝕、氣密封和循環(huán)緩蝕劑問題。針對試驗區(qū)部分氣竄井，對注氣井S96—C15井開展泡沫調(diào)剖現(xiàn)場試驗。S96—C16井氣油比由調(diào)剖前的794.4 m3/t下降到37.2m3/t，周圍連通油井單井日產(chǎn)油上升了0.2～1.1 t。利用泡沫體系調(diào)剖封竄可以避免CO2的早期突破，使周圍聯(lián)通油井氣油比大幅下降，提高產(chǎn)量。注氣井應(yīng)用可鉆式封隔器管柱，承壓高、耐腐蝕、密封性好，可以滿足CO2的注入要求。

CO2驅(qū)；密封性；氣油比；防腐；調(diào)剖封竄

低滲透油田在開發(fā)中暴露了很多由于自然產(chǎn)能低、地層能量不足和注水因地質(zhì)條件受限而采收率很低的問題。二氧化碳（CO2）混相驅(qū)在解決上述問題中表現(xiàn)出了獨特的優(yōu)勢，在提高低滲透油田采收率方面前景廣闊[1]。

1 射孔技術(shù)

CO2試驗區(qū)油層有效孔隙度在8%～16%之間，空氣滲透率在0.1×10-3～10.0×1 0-3μm2之間，為低孔、特低滲儲層。油田儲層物性較差，注入壓力高，產(chǎn)能遞減快，在注采井不壓裂的前提下，采用復(fù)合射孔投產(chǎn)。在射孔彈爆炸時引燃復(fù)合火藥，其產(chǎn)生的能量使地層形成微小的裂縫，從而達(dá)到射孔與氣體壓裂相結(jié)合的目的，可增加近井地帶的滲透面積，提高注采井的完善程度。

從試驗區(qū)產(chǎn)量變化情況看，采用復(fù)合射孔初期單井日均產(chǎn)油3.3 t，27個月后單井日均產(chǎn)油保持在2.6 t，采油強(qiáng)度穩(wěn)定在0.26 t/d·m。而相鄰注水區(qū)塊油井采用壓裂投產(chǎn)，同期單井日均產(chǎn)油由3.3 t下降至1.1 t，產(chǎn)量遞減幅度較大。第二年底單井日產(chǎn)油僅為初期的33.3%，產(chǎn)量遞減了66.7%。試驗區(qū)采用復(fù)合射孔技術(shù)取得了較好的增產(chǎn)效果。

2 注入管柱

在CO2驅(qū)油過程中，存在腐蝕影響、注入管柱適應(yīng)性等問題。CO2在水濕環(huán)境下極易引起鋼鐵嚴(yán)重腐蝕，腐蝕速率可高達(dá)20mm/a。典型特征是局部點蝕、癬狀腐蝕和臺面狀腐蝕，常常造成管柱穿孔、斷落、氣體泄漏和井口損壞等事故[2]。為了確保管柱在腐蝕性環(huán)境下長期穩(wěn)定地工作，CO2驅(qū)注入管柱除滿足常規(guī)的不壓井施工和測試需要外，注入管柱設(shè)計還需考慮耐腐蝕、氣密封和循環(huán)緩蝕劑問題[3]。

區(qū)塊注入管柱采用了可鉆式封隔器注入管柱，并加注油套環(huán)空保護(hù)液。主要是利用可鉆式封隔器承受壓差高（可達(dá)35MPa）、耐溫120℃，防腐性能好、工藝簡單、可銑可鉆、密封性好等特點，與插入管柱配合，封堵射孔頂界以上油套環(huán)形空間，以保證射孔頂界以上套管不受CO2腐蝕；同時該管柱下端的工作筒與作業(yè)施工時投入的堵塞器配合，可在不壓井作業(yè)狀態(tài)下進(jìn)行插入密封管柱的起、下作業(yè)施工。油管采用多元合金不銹鋼化涂鍍防腐油管，在管柱下端加裝伸縮油管來平衡管柱的伸縮量，插入密封管并增加鎖死機(jī)構(gòu)。試驗區(qū)腐蝕掛片檢驗結(jié)果顯示，腐蝕速率為0.002mm/a。從現(xiàn)場應(yīng)用情況看，該管柱可以滿足CO2的注入要求。

3 調(diào)剖封竄

針對試驗區(qū)部分氣竄井，開展了泡沫調(diào)剖封竄。S96—C16井與注氣井在同一井排，且與最大主應(yīng)力方向一致，投產(chǎn)后CO2含量上升迅速，CO2含量達(dá)到80%以上后，產(chǎn)量大幅下降，分析認(rèn)為是裂縫氣竄，詳見圖1。

圖1 S96—C16油井開采曲線

從周圍注氣井的壓力變化情況看，附近的S96—C15注入壓力上升明顯，可見其氣竄主要是來自S96—C15。為此，對注氣井S96—C15井開展泡沫調(diào)剖現(xiàn)場試驗，結(jié)果見表1。S96—C16井氣油比由調(diào)剖前的794.4m3/t下降到37.2m3/t，周圍連通油井單井日產(chǎn)油上升了0.2～1.1 t，見表2。

表1 調(diào)剖試驗泡沫劑及CO2用量

表2 周圍連通油井氣油比及生產(chǎn)情況變化

4 結(jié)論

（1）低滲透油田CO2驅(qū)油試驗區(qū)采用復(fù)合射孔技術(shù)，提高了注采井的完善程度，取得了較好的增注增油效果。

（2）利用泡沫體系調(diào)剖封竄可以避免CO2的早期突破，使周圍聯(lián)通油井氣油比大幅下降，提高產(chǎn)量。

（3）注氣井應(yīng)用可鉆式封隔器管柱，承壓高、耐腐蝕、密封性好，可以滿足CO2的注入要求。

[1]李孟濤，張英芝，楊志宏，等．低滲透油藏CO2混相驅(qū)提高采收率試驗[J]．石油鉆采工藝，2005，27（6）：43-46.

[2]劉建新，田啟忠，張瑞霞，等．耐CO2腐蝕注采管柱評價與選用[J]．腐蝕與防護(hù)，2012，33（3）：239-240.

[3]姜守華．二氧化碳驅(qū)配套技術(shù)[J]．油氣田地面工程，2012，31（3）：64-65.

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.007