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5月16日19時40分,隨著一陣機器轟鳴聲起,液態二氧化碳被順利注入井筒,全國首例深層底水砂巖油藏二氧化碳驅油先導試驗在西北油田TK124H井拉開序幕。西北油田在該井所在S41-1井區建立「1注8採」模式,預計提升井組採收率10至15個百分點。
S41-1井區位於新疆塔裡木盆地輪臺縣塔河油田,屬於三疊系油藏,深埋在地下4600多米,油層平均厚度7米左右,但原油下面的底水達到130米。
「塔河三疊系強底水砂巖油藏類型特殊,屬於國內唯一,國外少有,它的特點是超深、高溫、高鹽和強底水,這種類型的油井一旦底水淹沒井筒後很難治理。」西北油田提高採收率高級專家劉學利說。
S41-1井區就在這種「水上漂」油藏,導致179萬噸的儲量僅產油31.5萬噸,採出程度為17.6%。
「我們前期開展過注水和注氮氣驅油,由於底水足,地層不缺能量,注水沒有作用。我們試注過氮氣泡沫,很快見到了效果,但是氮氣從油層上面產生氣竄現象,這是氮氣和油氣不能融合導致的,於是我們找到能與油氣融合的二氧化碳,開展室內論證研究。」劉學利說。
歷時4年,科研團隊通過大量的室內實驗和運用數值模擬技術,明確了底水砂巖油藏條件下,注入二氧化碳的混相特徵、二氧化碳橫向驅波及機理、二氧化碳驅油兩相滲流規律、二氧化碳在底水油藏中的溶解分配及擴散規律。
「簡單說就是搞清楚了二氧化碳與油氣混合後驅動油氣的效果,像是給地下的油氣充電,然後成為『車輛』的新能源,推動油氣運動,然後到達採油的井下被開採出來。」劉學利說。
明確二氧化碳驅油的機理後,科研團隊建立3D數模模型,反覆驗證效果,編制了先導試驗方案。試驗每天在TK124H井注入二氧化碳80至100噸,共注17萬噸,通過數模推演,預計在S41-1井區的其他8口油井增油8萬噸。
科研人員設計了注二氧化碳驅油全過程的綜合動態監測技術系列,對注氣效果評價提供依據。同時,他們設計了注採工藝方案,確保長周期注入二氧化碳和採出原油的安全,減少二氧化碳對井下管柱和地面採出流程的腐蝕。
西北油田管轄的底水砂巖油藏儲量近5000萬噸,採出程度25%,綜合含水達90%。先導試驗項目的實施,標誌著西北油田底水砂巖油藏的開發進入新的階段。
「我們將加強試驗跟蹤分析認識,探索形成一套提高深層底水砂巖油藏採收率的新途徑。如果現場試驗符合我們的室內實驗結論,推廣以後油田每年可以增油10萬噸以上,這對建設千萬噸級油氣田具有重要的意義。」劉學利說。
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