二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用研究分析

楊凱

摘要：二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)是一種有效的增產(chǎn)技術(shù)，將一定數(shù)量的液態(tài)二氧化碳泵入油層，停井浸泡一定時(shí)間以后，可顯著降低原油粘度，使原油體積膨脹，提高油相相對(duì)滲透率，提高產(chǎn)量和最終采收率。近幾年，各油田通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)二氧化碳驅(qū)采油先導(dǎo)試驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)是單油井或少油井的小油砂體或小斷塊油藏的一種有效的增產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化選井選層及現(xiàn)場(chǎng)施工，可有效提高原油采收率。

關(guān)鍵詞：二氧化碳;采油;研究與應(yīng)用;現(xiàn)狀分析

隨著生態(tài)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是二氧化碳的排放量越來(lái)越多，已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)了自然變動(dòng)的范圍，對(duì)人類的生存和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了嚴(yán)重的威脅。為了減少空氣中二氧化碳的排放量，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，社會(huì)生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)加以控制。近些年來(lái)，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)受到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，二氧化碳不僅在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有重要作用，在提升油氣田的開采量方面也有巨大幫助，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。

二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)能夠有效地將二氧化碳引入到油氣田，不僅可以封存二氧化碳，還可以提升油氣田的開采量，受到了國(guó)內(nèi)外的高度重視?；诖?，本文首先分析了二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)機(jī)制，然后分析了二氧化碳驅(qū)采油的技術(shù)類型，最后對(duì)二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)窈蟮南嚓P(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

1.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用機(jī)制分析

油氣田開展過(guò)程中應(yīng)用二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)，其應(yīng)用機(jī)制主要是依靠特殊條件下性質(zhì)的改變實(shí)現(xiàn)的。通常情況下，如果溫度在31.26℃以上，并且壓力大于7.2Mpa臨界壓力的時(shí)候，二氧化碳將會(huì)達(dá)到超臨界狀態(tài)，性質(zhì)也會(huì)發(fā)生很大變化，此時(shí)二氧化碳的密度與液體密度非常相近，粘稠度和氣體粘稠度非常相近，但是擴(kuò)散系數(shù)卻能夠達(dá)到液體的100倍以上，溶解度也將得到明顯提升，對(duì)地層油膨脹的進(jìn)以及地層油彈性膨脹能力的發(fā)揮提供了很好的基礎(chǔ)。

油井在進(jìn)行整體二氧化碳驅(qū)采油前，受油藏儲(chǔ)層非均質(zhì)性、小層滲透率及單層厚度差異和蒸汽超覆作用影響，油層縱向動(dòng)用不均?？v向動(dòng)用程度為，單井差異較大。縱向動(dòng)用程度差異導(dǎo)致油井組合整體二氧化碳驅(qū)采油過(guò)程中高滲透層不斷擴(kuò)大動(dòng)用范圍，而低滲透層動(dòng)用程度始終較低，造成井組整體二氧化碳驅(qū)采油效果差。

2.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的研究分析

2.1二氧化碳非混相驅(qū)油技術(shù)

二氧化碳非混相驅(qū)油是一種二次驅(qū)油技術(shù)，由于特殊油氣藏的滲透率較低，并且注水效果比較差，該技術(shù)在開發(fā)難度大的特殊油氣藏中的應(yīng)用范圍非常廣，應(yīng)用在特殊油氣藏的開發(fā)過(guò)程中能夠很好地獲得油氣藏的壓力。二氧化碳非混相驅(qū)油在操作時(shí)，需要在促進(jìn)原油體積以及降低原油粘稠度的前提下，實(shí)現(xiàn)驅(qū)油目標(biāo)。

有關(guān)研究顯示，二氧化碳非混相驅(qū)油技術(shù)的應(yīng)用會(huì)受到很多限制因素的干擾，常見的有氣體和水含量的比例、注水率、油層壓力等，尤其是油層壓力對(duì)二氧化碳非混相驅(qū)油的影響最大。另外，如果壓力沒(méi)有達(dá)到7Mpa，將二氧化碳溶解于原油中，可以有效地降低原油的粘稠度，實(shí)現(xiàn)原油流動(dòng)性增加的目的。如果壓力正好處于7Mpa時(shí)，原油在前緣和二氧化碳?xì)怏w將會(huì)出現(xiàn)近似混相現(xiàn)象，進(jìn)而提升洗油率。再有，如果在注氣速度方面進(jìn)行提高，那么非混相驅(qū)效果也將得到增強(qiáng)，但需要注意的是，工作人員應(yīng)當(dāng)控制好氣竄。

2.2二氧化碳混相驅(qū)油技術(shù)

二氧化碳混相驅(qū)油技術(shù)要想發(fā)揮出應(yīng)用的作用，需要借助一定的環(huán)境，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，若壓力達(dá)到一定高的數(shù)值時(shí)，二氧化碳可以析取原油中的輕質(zhì)組分，降低溶解石蠟、瀝青能力。如果從原油中析出重質(zhì)成分的時(shí)候，原油的粘稠度將對(duì)逐漸降低，從而提升原油的流動(dòng)性。第二，二氧化碳在地層中的溶解能力比較高，能夠促進(jìn)底層有的膨脹，進(jìn)而保證油層彈性膨脹可以較好的發(fā)揮，促使流體進(jìn)入油井底部，并且油氣的相互作用還可以很好地減小有緣表面的張力。根據(jù)混合機(jī)制，二氧化碳混相驅(qū)油技術(shù)可以分為一次接觸混相和多次接觸混相兩種情況。一次混相指的是在一定的壓力和溫度條件下，二氧化碳可以直接和原油實(shí)現(xiàn)混相，并且確?；煜喃@取到的混合物始終保持在單向狀態(tài)。多次混相主要是指在特定的壓力以及溫度情況下，注入流體并不能夠和地層原油進(jìn)行一次接觸混相，只有在流動(dòng)期間可以進(jìn)行多次接觸，從而實(shí)現(xiàn)混相的目標(biāo)。

2.3二氧化碳非混相驅(qū)油和混相驅(qū)油技術(shù)的比較

二氧化碳非混相驅(qū)油和混相驅(qū)油技術(shù)二者的主要區(qū)別在于地層壓力方面，若地層壓力較小，并且滿足比最小混相壓力高這一條件時(shí)，混相驅(qū)油便可實(shí)現(xiàn);反之，如果地層壓力小，并且滿足比最小混相壓力小這一條件，那么就可以進(jìn)行非混相驅(qū)油。此外，在項(xiàng)目開始、項(xiàng)目規(guī)模以及采油率提升潛力方面二者也存在一定的差別，如非混相驅(qū)動(dòng)采油率提升的潛力在10%至18%的范圍內(nèi)，而混相驅(qū)動(dòng)采油率提升的潛力在4%至12%之間;混相驅(qū)動(dòng)在項(xiàng)目開始的時(shí)候水驅(qū)前后都可以應(yīng)用，而非混相驅(qū)動(dòng)則在水驅(qū)后可以利用。

3.二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的應(yīng)用方面起步較晚，技術(shù)的成熟度也不高，依然有很大的提升空間。就當(dāng)前的情況而言，我國(guó)在特低滲以及低滲透油藏的開發(fā)方面仍然存在諸多不足之處，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)地層能量缺乏、壓力下降速度過(guò)快等情況，這些問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)油氣田的采收率造成了嚴(yán)重影響。上個(gè)世紀(jì)60年代初期，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)研究在大慶油田首次實(shí)施，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展改進(jìn)，我國(guó)二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)方面也取得了一定的成績(jī)，發(fā)展速度也逐漸加快。相關(guān)研究顯示，在我國(guó)常規(guī)稀油田儲(chǔ)量中，能夠應(yīng)用二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的占到12%左右，另外在已經(jīng)探明但是50%未進(jìn)行開發(fā)的油氣田中，利用二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的情況也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，再加上我國(guó)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的重視程度很高，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。與此同時(shí)，為了能夠更好地利用二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)，我國(guó)在立足自身實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，虛心向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，加大投入，努力改善二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，使得二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)不斷成熟和進(jìn)步，為我國(guó)油藏開采質(zhì)量的提高提供了有力的技術(shù)支持。

4.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

總而言之，二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)具有應(yīng)用成本低、驅(qū)油率高等、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用在油氣田的開采過(guò)程中，具有非常高的使用價(jià)值。所以，我國(guó)一定要加大二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)方面的研究，不斷縮小同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，提高我國(guó)二氧化碳驅(qū)采油技術(shù)的水平，最終為我國(guó)油藏開采量以及開采效率的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

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