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全国首例深层底水砂岩二氧化碳驱油试验在西北油田拉开序幕

  5月16日19时40分,随着一阵机器轰鸣声起,液态二氧化碳被顺利注入井筒,全国首例深层底水砂岩油藏二氧化碳驱油先导试验在西北油田TK124H井拉开序幕。西北油田在该井所在S41-1井区建立“1注8采”模式,预计提升井组采收率10至15个百分点。

  S41-1井区位于新疆塔里木盆地轮台县塔河油田,属于三叠系油藏,深埋在地下4600多米,油层平均厚度7米左右,但原油下面的底水达到130米。

  “塔河三叠系强底水砂岩油藏类型特殊,属于国内唯一,国外少有,它的特点是超深、高温、高盐和强底水,这种类型的油井一旦底水淹没井筒后很难治理。”西北油田提高采收率高级专家刘学利说。

  S41-1井区就在这种“水上漂”油藏,导致179万吨的储量仅产油31.5万吨,采出程度为17.6%。

  “我们前期开展过注水和注氮气驱油,由于底水足,地层不缺能量,注水没有作用。我们试注过氮气泡沫,很快见到了效果,但是氮气从油层上面产生气窜现象,这是氮气和油气不能融合导致的,于是我们找到能与油气融合的二氧化碳,开展室内论证研究。”刘学利说。

  历时4年,科研团队通过大量的室内实验和运用数值模拟技术,明确了底水砂岩油藏条件下,注入二氧化碳的混相特征、二氧化碳横向驱波及机理、二氧化碳驱油两相渗流规律、二氧化碳在底水油藏中的溶解分配及扩散规律。

  “简单说就是搞清楚了二氧化碳与油气混合后驱动油气的效果,像是给地下的油气充电,然后成为‘车辆’的新能源,推动油气运动,然后到达采油的井下被开采出来。”刘学利说。

  明确二氧化碳驱油的机理后,科研团队建立3D数模模型,反复验证效果,编制了先导试验方案。试验每天在TK124H井注入二氧化碳80至100吨,共注17万吨,通过数模推演,预计在S41-1井区的其他8口油井增油8万吨。

  科研人员设计了注二氧化碳驱油全过程的综合动态监测技术系列,对注气效果评价提供依据。同时,他们设计了注采工艺方案,确保长周期注入二氧化碳和采出原油的安全,减少二氧化碳对井下管柱和地面采出流程的腐蚀。

  西北油田管辖的底水砂岩油藏储量近5000万吨,采出程度25%,综合含水达90%。先导试验项目的实施,标志着西北油田底水砂岩油藏的开发进入新的阶段。

  “我们将加强试验跟踪分析认识,探索形成一套提高深层底水砂岩油藏采收率的新途径。如果现场试验符合我们的室内实验结论,推广以后油田每年可以增油10万吨以上,这对建设千万吨级油气田具有重要的意义。”刘学利说。

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