致密油藏二氧化碳驱油技术浅析

致密油藏二氧化碳驱油技术浅析

张婧 杨明莉 马兴欢 李伟

天津大港油田滨港石油科技集团有限公司 天津 300280

摘要：二氧化碳驱油技术作为一种提高采收率的有效手段，在常规油藏中得到了广泛应用，并取得了显著的经济效益和环境效益。将二氧化碳驱油技术应用于致密油藏，利用二氧化碳的溶解、混相、膨胀等作用，可以有效改善储层物性，提高原油采收率，同时实现二氧化碳的地下封存，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。基于此，本篇文章对致密油藏二氧化碳驱油技术进行研究，以供参考。

关键词：致密油藏；二氧化碳驱油技术；优化策略

引言

全球能源需求的不断增长和常规油气资源的日益枯竭，非常规油气资源的开发利用逐渐成为世界各国关注的焦点。致密油藏作为非常规油气资源的重要组成部分，具有储量丰富、分布广泛等特点，但其孔隙结构复杂、渗透率低、开采难度大，常规水驱技术难以实现有效开发。

1致密油藏二氧化碳驱油技术特点

致密油藏二氧化碳驱油技术在提高采收率方面展现出显著优势，主要体现在以下几个方面。二氧化碳具有极强的溶解能力，能够有效萃取原油中的轻质组分，降低原油粘度，从而提高原油流动性。二氧化碳与原油接触后形成富油带，在压力作用下向生产井方向移动，实现原油的二次采收。二氧化碳在致密油藏中的注入和驱替过程中，能够有效改善储层孔隙结构，提高储层渗透率，为后续开发提供有利条件。该技术在致密油藏应用中也面临一些挑战。致密油藏储层渗透率低，导致二氧化碳注入压力高，注入难度大，需要采取有效的增注措施。二氧化碳在储层中的运移和封存机制复杂，存在泄漏风险，需要建立完善的监测和控制体系。致密油藏二氧化碳驱油技术的经济性和环境影响也需要进一步评估和优化。

2致密油藏二氧化碳驱油技术原理

2.1溶解气驱作用

溶解气驱作用是致密油藏二氧化碳驱油技术中的核心机制之一。二氧化碳在高压条件下能够大量溶解于原油中，这一过程显著降低了原油的粘度，使其流动性大幅提升。原油粘度的降低意味着其在储层孔隙中的流动阻力减小，从而更易于被驱替出来。二氧化碳的溶解还会导致原油体积的膨胀，这种膨胀效应进一步增加了原油的驱替体积，使得更多的原油能够被有效地驱出储层。二氧化碳溶解于原油后，会显著降低原油与水之间的界面张力。界面张力的降低使得原油更容易从岩石孔隙中被驱替出来，从而提高了驱油效率。这一系列物理化学变化共同作用，使得二氧化碳驱油技术在致密油藏中展现出显著的驱油效果。通过溶解气驱作用，二氧化碳不仅能够有效改善原油的流动性，还能增加原油的驱替体积，降低界面张力，从而在致密油藏中实现高效的原油采收。

2.2混相驱作用

混相驱作用是致密油藏二氧化碳驱油技术中的另一关键机制。在特定的压力和温度条件下，二氧化碳与原油能够形成混相流体，这一过程消除了原油与驱替剂之间的界面张力，实现了完全驱替。混相流体的形成使得驱替过程更加均匀，减少了驱替过程中的指进现象，从而显著提高了波及效率。波及效率的提高意味着更多的储层区域能够被有效驱替，进而提高了整体的驱油效率。混相驱还能够有效降低驱替剂的消耗量，因为混相流体能够更彻底地驱替原油，减少了驱替剂的浪费。这一系列物理化学变化共同作用，使得二氧化碳驱油技术在致密油藏中展现出显著的驱油效果。

2.3物理化学作用

物理化学作用是致密油藏二氧化碳驱油技术中的重要机制之一。二氧化碳注入储层后，能够通过多种物理化学反应改善储层物性和原油性质，从而提高原油采收率。二氧化碳在储层中溶解部分岩石矿物，改善储层孔隙结构，提高储层渗透率，使得原油更易于流动。二氧化碳溶于水后形成碳酸，对储层岩石进行酸化处理，解除储层伤害，进一步提高储层渗透率。二氧化碳注入储层后会吸收地层热量，降低地层温度，有利于原油粘度的降低，从而提高原油的流动性。这些物理化学变化共同作用，使得二氧化碳驱油技术在致密油藏中展现出显著的驱油效果。通过物理化学作用，二氧化碳不仅能够改善储层物性，提高储层渗透率，还能降低原油粘度，从而在致密油藏中实现高效的原油采收。

3致密油藏二氧化碳驱油技术优化提升策略

3.1储层地质特征精细刻画

储层地质特征的精细刻画是致密油藏二氧化碳驱油技术成功应用的基础。通过综合利用地震、测井、岩心分析等多种手段，可以实现对储层地质特征的全面认识。地震数据能够提供储层的空间分布和构造特征，测井数据则可以揭示储层的岩性、孔隙度和渗透率等关键参数。岩心分析则能够提供更为详细的储层物理化学性质信息。这些数据的综合分析，可以构建高精度的储层地质模型，准确描述储层的厚度、孔隙度、渗透率以及裂缝发育情况。还需要深入研究储层的非均质性，识别优势储层和低渗区，以便优化二氧化碳注入井和生产井的部署，提高二氧化碳的波及效率。通过精细刻画储层地质特征，可以为二氧化碳驱油方案的设计提供可靠依据，从而提高驱油效果和经济效益。

3.2二氧化碳注入方式优化

二氧化碳注入方式的优化是致密油藏二氧化碳驱油技术中的关键环节。根据储层特征和开发目标，选择合适的注入方式至关重要。常见的注入方式包括连续注入、段塞注入和交替注入。连续注入适用于储层渗透率较高、非均质性较弱的油藏，能够实现二氧化碳的均匀分布。段塞注入则适用于储层非均质性较强的油藏，通过在不同区域注入不同大小的二氧化碳段塞，可以提高波及效率。交替注入则是将二氧化碳与水交替注入，利用水的驱替作用进一步提高驱油效果。在选择注入方式的同时，还需要优化注入参数，包括注入压力、注入速度和注入量等。注入压力应确保二氧化碳能够顺利进入储层，同时避免对储层造成伤害。注入速度和注入量的优化则需要根据储层渗透率和非均质性进行调整，以实现二氧化碳在储层中的均匀分布和高效驱油。

3.3储层改造技术应用

储层改造技术的应用是致密油藏二氧化碳驱油技术中的重要环节。针对低渗储层，水力压裂技术是一种有效的改造手段。通过高压注入流体，可以在储层中形成复杂的裂缝网络，显著提高储层渗透率，从而改善二氧化碳的注入效果。水力压裂不仅可以增加储层的有效孔隙体积，还能改善储层的连通性，使得二氧化碳能够更均匀地分布在储层中。酸化处理也是一种常用的储层改造技术。通过向储层注入酸液，可以溶解储层中的碳酸盐矿物和部分硅酸盐矿物，解除储层伤害，提高储层渗透率。酸化处理能够有效改善储层的孔隙结构，增加孔隙度和渗透率，促进二氧化碳的注入和驱油效果。

结束语

致密油藏二氧化碳驱油技术作为一种极具潜力的提高采收率技术，在解决致密油藏开发难题、保障国家能源安全方面具有重要意义。该技术在应用过程中仍面临着诸多挑战，需要进一步加强基础理论研究、优化工艺技术、完善配套设施建设，才能实现大规模推广应用。相信随着技术的不断进步和经验的不断积累，致密油藏二氧化碳驱油技术必将为我国非常规油气资源的有效开发利用做出更大的贡献。

参考文献

[1]庞敏,张益畅.我国发展二氧化碳驱油技术的路径思考[J].西南石油大学学报(社会科学版),2024,26(04):1-9.

[2]胡海光.注二氧化碳驱替稠油技术研究进展[J].中外能源,2024,29(06):52-56.

[3]安泽鹏,王文珍,王浩栋.致密油藏二氧化碳驱油技术研究进展[J].当代化工研究,2023,(20):11-13.

[4]马国庆,屈亚光,何登辉,等.二氧化碳驱改善油藏开发效果分析[J].内蒙古石油化工,2022,48(10):99-102.

[5]刘世东,王璞,高勇.油藏二氧化碳驱油提高采收率及埋存技术[J].石化技术,2021,28(12):164-165.