【導讀】不同注氣方式的驅(qū)油效率和注入能力；研究了注氣機理及影響氣驅(qū)效果的因素，掌握了特低滲透率油藏的開發(fā)特點及采油生產(chǎn)規(guī)律。高，油中含輕組分和中間組分較少，注CO2能實現(xiàn)混相驅(qū)油?？梢酝ㄟ^注CO2驅(qū)油

　　

【正文】 驗。當注入氣體從巖心出口突破后，流出液中含油率很低時，生產(chǎn)氣油比迅速增加，此時停止注 氣，改注水繼續(xù)驅(qū)替直至水驅(qū)極限。 .進行了二氧化碳氣體的驅(qū)替實驗。 從氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)注入能力看，氣驅(qū)時，二氧化碳的注入能力是 113410 ??? MPadm ；轉(zhuǎn)水驅(qū)后，水的注入能力是 113410 ??? MPadm 。 從采收率（ 圖 513）看， 氣體突破時 , 2CO 驅(qū)巖樣 3 的采收率為 %。氣驅(qū)后再注水，巖樣 3 2CO 驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)總采收率為 %。氣驅(qū)后轉(zhuǎn)水驅(qū)，采收率能夠提高 %。 從圖 中可以看出，二氧化碳驅(qū)時在氣體突破前原油采收率增加快，一旦氣體突破，再注入氣時采收率增加很有限，但生產(chǎn)氣油比迅速上升。氣驅(qū)突破后改為水驅(qū)時，原油采收率增加非常明顯，直到水突破后，原油采收率增加緩慢，水的注入能力將迅速增加。 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 實驗步驟 1) 將芳 48 斷塊油藏巖心洗油、烘干后，測量滲透率、孔隙度； 2) 將巖心裝入巖心夾持器中，并將巖心飽和模擬水； 3) 用模擬油驅(qū)替飽和水的巖心，到巖心出口不再有水流出為止，并計算束縛水和初始含油飽和度； 4) 將巖心恒 溫至地層溫度后，關(guān)閉巖心出口端； 5) 將氣體注入巖心，并保持注入壓力下放置 2h，然后打開進口閥門，使油氣吐出，分別計量油氣的體積； 6) 在該壓力下重新將氣體注入巖心，重復上述實驗過程。 實驗結(jié)果 二氧化碳吞吐 通過實驗取得了巖樣 1 的二氧化碳吞吐驅(qū)油的采收率與吞吐輪次的關(guān)系、氣油比與吞吐輪次的關(guān)系等。二氧化碳吞吐驅(qū)油的結(jié)果示于圖 ~圖 。由圖 可以看出，對于不同的注入壓力都是前三個吞吐周期驅(qū)油效果好，三個吞吐周期后驅(qū)油效果明顯變差。注入壓力對周期驅(qū)油效果及最終采收率有一定的影 響。進行了二氧化碳吞吐，原油的累積采收率可達到 30%以上，但如果壓力過于低的話，原油的采收率偏低，但并非壓力越高，原油的最終累積采收率也越高。 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 由圖 可以看出，吞吐驅(qū)油的氣油比隨注入壓力的增加而增高；第六吞吐周期以后氣油比增長較快，尤其注入壓力高時更是這樣。如注入壓力為 4Mpa 和5Mpa 時氣油比分別由 3500m3/m3和 1800 m3/m3迅猛增長到 7800 m3/m3和 6200 m3/m3。而在較低壓力條件下，第六吞吐周期以后氣油比增加較慢，如當注入壓力為 2Mpa 和 3Mpa 時氣油比只是從 1000 m3/m3和 1100 m3/m3增長到 2700 m3/m3和3300 m3/m3。由此可知，吞吐采油注入壓力不易過高，吞吐周期不易太多，最好吞吐周期不超過 4 個周期。這樣既可以提高驅(qū)替效率，又可以節(jié)省大量氣體，降低采油成本。 吞吐驅(qū)油影響因素分析 (1) 2CO 吞吐周期對原油采收率的影響 從實驗結(jié)果我們可以看出 :隨著 吞吐周期 的增加 ,采收率的增加幅度呈下降趨勢，采收率的貢獻主要在前 3 周期，后面幾周期采收率增加比較少，如當壓力為 2Mpa 時，在前 3個吞吐周期，累積采收率已經(jīng)達到了 30%，而后幾個周期的累積貢獻不足 10%。 2CO 吞吐采收率也與壓力有關(guān)，隨著壓力增加，采收率提高，但當壓力達到一定值后，壓力增加，采收率反而降低。在所進行的 5 個壓力值吞吐實驗中，壓力為 的采收率最高，為 %，壓力為 的采收率最低，只有 %，壓力為 5Mpa 時，累積采收率也只有 %。吞吐主要是使注入的氣體溶于油 中，使原油體積膨脹，降低油的粘度，提高油的流動性，當壓力降低后，溶于油中的氣體膨脹，依靠氣體的彈性能將油驅(qū)出地層，顯然，壓力越高，溶解在油中的氣體越多，彈性能越大，吞吐效果越好，但當壓力增加到一定值后，高壓氣體將吞吐端地層的油驅(qū)到地層深部，使該端的含油飽和度降低，采收率下降，因此，在進行 2CO 吞吐時，必須選擇 注入壓力。 020214000600080000 2 4 6 8 10吞吐輪次氣油比圖 2CO 吞吐氣油比 與吞吐周期關(guān)系 00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10吞吐周期累積采收率圖 2CO 吞吐采收率與吞吐輪次關(guān)系 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 (2) 2CO 吞吐周期對 氣油比的影響 隨著吞吐 周期 的增加，氣油比一直為增加趨勢。氣油比 由平緩的增加逐漸變?yōu)檠杆俚脑黾?, 特別是第 6 輪后氣油比迅速增長。這是因為隨著吞吐 周期 的增加，地層虧空越來越嚴重，吞吐井附近含油飽和度逐漸降低，采出的油量越來越少，而注入的氣體卻逐漸增多，溶解在油中的氣也越多，所以生產(chǎn)氣油比隨吞吐 周期逐漸增加。 2CO 吞吐的壓力不同時，在前幾輪吞吐中對氣油比基本相同，但在后幾個吞吐輪次中，特別是第 6 輪后，吞吐的壓力越大，氣油比越大。 (3) 2CO 吞吐后氣驅(qū)效果分析 由 2CO 吞吐實驗可知，雖然 2CO 吞吐 10 周期后氣驅(qū)采收率一般可達到 30%以上， 但仍有近 70%的原油留在巖 心中，為此，在 2CO 吞吐后，又進行了氣驅(qū)油。氣驅(qū)油的壓力與 2CO 吞吐的壓力相同，分別為 MPa 和 MPa。從實驗結(jié)果看出，吞吐后轉(zhuǎn)氣驅(qū)的采收率分別比 2CO 吞吐提高采收率 %和 %（如圖）， 2CO 吞吐后轉(zhuǎn)氣驅(qū)總的采收率分別為 %( MPa)和 %( MPa)，采收率提高是非常明顯的。從實驗結(jié)果也可得出，注入壓力越高，有利于提高原油的采收率。其采收率值高于單獨氣驅(qū)的采收率，而且氣油比低于單獨氣驅(qū)的氣油比（如圖 ）。 圖 0204060801001200 2 4 6 8 10注氣量，PV累積氣油比吞吐后氣驅(qū)采收率與注氣量關(guān)系 00 5 10注氣量，P V增加的累積采收率0204060801001200 2 4 6 8 10注氣量，PV累積氣油比圖 2CO 吞吐氣驅(qū)氣油比與注氣量關(guān)系 00 2 4 6 8 10吞吐輪次累積采收率圖 2CO 吞吐采收率與吞吐周期關(guān)系曲線 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 5. 5 五種注氣方式開發(fā)效果比較 對于所研究的特低滲透油藏注氣開發(fā)，本研究進行了五種注氣方式驅(qū)替實驗：氣驅(qū)、水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)、氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)和吞吐及吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū)。表 54 為各種注氣方式開發(fā)指標，其中吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū)的累積氣油比為氣 驅(qū)階段的累積氣油比，不包括吞吐期的氣油比。 從實驗結(jié)果看出，五種氣驅(qū)方式中，在同樣壓力和巖石滲透率條件下，水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)和氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)， 2CO 吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū)（ %）的累積采收率較高，而氣驅(qū)及 2CO吞吐的累積采收率較低；從累積氣油比看，吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū)的累積氣油比最高，其次為吞吐，而氣驅(qū)、水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)、氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)的累積氣油比較低。累積氣油比是衡量開發(fā)效果的重要指標，累積氣油比越高，說明采出同樣油量需要注入的氣體越多，開采成本相對越高；從氣體注 入能力看，氣驅(qū)的注入能力最高，而水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)、氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)方式需要注入水，水的注入能力遠遠低于氣的注入能力，此外由于氣水混合產(chǎn)生氣阻效應，使后面氣體或水注入能力明顯降低。 縱觀注氣開采特低滲透油藏的五種方式，如果只從采收率來講，吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū)和水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)效果較好，其次是氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)，而吞吐和氣驅(qū)的提高采收率效果較差。在此基礎(chǔ)上，考慮經(jīng)濟效益和氣體注入能力， 應優(yōu)先選擇 2CO 氣驅(qū) 。 表 54 五種注氣方式開發(fā)效果比較 巖樣 注氣方式 注入 體 氣 注入壓力（ MPa） 累積 采收率（ %） 累 積 氣 油比 注 氣 能 力113410 ??? MPadm 1 氣驅(qū) 2CO 水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū) 2CO 吞吐 2CO 吞吐轉(zhuǎn)氣驅(qū) 2CO 水驅(qū) 3 氣驅(qū) 2CO 水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū) 2CO 氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū) 2CO 水驅(qū) 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 結(jié) 論 水驅(qū)采收率高于相同滲透率巖石的氣驅(qū)采收率 ，但在低滲透條件下，水的注入能力小。在水突破后，含水上升快，油層迅速出現(xiàn)水淹。 水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)最終采收率為 %以上，明顯高于氣驅(qū)或水驅(qū)采收率，氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)最終采收率為 56%以上；氣驅(qū)轉(zhuǎn)水驅(qū)或水驅(qū)轉(zhuǎn)氣驅(qū)注入能力都比單獨氣驅(qū)低得多 ,因此原因，現(xiàn)場不宜采用。 CO2 吞吐結(jié)果表明： CO2 吞吐采收率最高為 % ，前 4 個周期提高采收率明顯，第 4 周期后，采收率增加緩慢，氣油比增長迅速 。當吞吐壓力達到一定值后，壓力增加，采收率反而降低。 CO2 吞吐后轉(zhuǎn)氣驅(qū)，采收率可以再提高，且比單獨氣驅(qū)采收率高，氣油比低。 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 參考文獻 [1] 李士倫，張正卿，冉新權(quán)等編著，《注氣提高石油采收率技術(shù)》。四川科學技術(shù)出版社， ， 3570； [2] 吳迪祥，張繼芬等編著，《油層物理》 . 北京石油工業(yè)出版社， ， 7075； [3] 李士倫，周守信等編著，《國內(nèi)外注氣提高石油采收率技術(shù)回顧和展望》 .2021年 2月第 9卷第 2期， 37； [4] 高振環(huán)，劉中春，杜興家等編 著《油田注氣開采技術(shù)》 .北京石油工業(yè)出版社， ， 4172； [5] 張繼芬，趙明國，劉中春等編著，《提高采收率基礎(chǔ)》 .石油工業(yè)出版社， 106137； [6] 張洪亮等譯，《油氣相態(tài)分析》 . 北京藍天出版社 .， 5678； [7] 董喜貴，楊振宇等編著，《大慶油田二氧化碳驅(qū)油先導性礦場試驗》 . 北京石油工業(yè)出版社， ， 49； [8] 李士倫，郭平，戴磊等編著，《發(fā)展注氣提高采收率技術(shù)》 .西南石油學院學報， ， 3245； [9] 石 德文，楊劍峰等編著，《二氧化碳增產(chǎn)技術(shù)在勝利油田勘探開發(fā)中的應用》 .， 412； [10] M 霍納波， L 科德里茨等編著，《油藏相對滲透率》第一版 . 石油工業(yè)出版社； 1969， 6277； [11] 郭平，李士倫等編著，《低滲透油藏注氣提高采收率評價》 .第 24卷第 5 期， 36； [12] 楊勝來，郎兆新等編著，《影響 CO2 吞吐采油效果的若干因素研究》 .西安石油學院學報（自然科學版），第 17卷 1期， ， ； [13] 趙旭東編著，《石油數(shù)學地質(zhì)概論》 . 石油工業(yè) 出版社， ， 2031； [14] 陳濤平，胡靖邦編著，《石油工程》 . 石油工業(yè)出版社， ， 125178；[15] 翟云芳，閆寶珍編著，《滲流力學》 . 北京石油工業(yè)出版社， 1999， 1236； [16] 趙明國等編著，《油層物理實驗》 . 北京石油工業(yè)出版社， 2536； [17] M A克林斯編著，《二氧化碳驅(qū)油機理及工程設(shè)計》 .石油工業(yè)出版社， ； [18] The potential of Canbon Dioxide Gas Injection Application in Improving Oil Recovery,SPE64730， 14。 [19] Improvement Enhance CO2 Flooding American Oil Gas Reporter,SPE 1997 ， [20]..ASimpleTechniqueto Forest CO2 Flood ， 25。 大慶石油學院華瑞學院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 致 謝 歷時數(shù)月，而今論文終于順利完成，我的論 文是在導師 楊釗 悉心指導下完成的。 在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié)， 無不得到導師的悉心指導和幫助。借此機會我向?qū)O教授表示衷心的感謝！他學識淵博，品德高尚，平易近人，在我學習期間不僅傳授了做學問的秘訣，還傳授了做人的準則。這些都將使我終生受益。同時，我要感謝這四年為我授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學到了專業(yè)知識，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。另外，感謝石油工程系 06 屆全體同學的幫助和勉勵。同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！我愿在未來的學習和工作過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導、老師、同學、和朋友。 最后， 感謝我的母校大慶石油學院華瑞學院，希望她能越辦越興旺，培養(yǎng)出更多更優(yōu)秀的人才。