毛洪超 聶法健 王振華

（中國石化中原油田分公司 河南濮陽 457001）

目前，二氧化碳（CO2）驅是國內外廣泛應用的三次采油方法，也是氣驅中增油量最多的三次采油技術。驅替壓力是影響驅替效果的重要因素，只有當驅替壓力高于最小混相壓力時，才能達到混相、大幅提高采收率。確定混相壓力的常用方法有實驗法、經(jīng)驗公式法和狀態(tài)方程法。

目前國內外用于測量最小混相壓力的油樣都是取得原始油，沒有考慮水驅過程中地層剩余油組成和性質的變化。而現(xiàn)場監(jiān)測表明，油藏經(jīng)過長期水驅后，地層剩余油性質發(fā)生變化，如輕烴組分減少、原油密度上升、飽和壓力提高等。

本研究通過多組長細管驅替實驗，確定濮城沙一下油藏原始油與水驅剩余油最小混相壓力，并分析最小混相壓力變化規(guī)律及機理，對其它高含水油藏確定氣驅最小混相壓力也有參考價值。

1 實驗設備與方法

室內測定最小混相壓力的方法主要有細管實驗法、升泡儀法、蒸汽密度法、界面張力消失法，其中細管實驗法最為準確和可靠，是目前國內外公認和通用的測定最小混相壓力的方法。

實驗步驟包括：①配制油樣；②長細管飽和原油；③恒壓注CO2驅替；④逐步提高壓力重復驅替過程，直到采收率一驅替壓力曲線上出現(xiàn)拐點。

選擇3種具有代表性的油樣開展最小混相壓力研究，分別為原始地層油、水驅剩余油、水驅采出油。樣品組成見表1。

表1 驅替原油樣品組成

本次實驗采用的長細管混相儀，主要為1個內徑為0.47cm、長12.5m、裝有140～230目的有孔玻璃砂（孔隙體積112cm3、滲透率約為5μm2、孔隙率為35%）的長細管。實驗樣品為中原油田濮城沙一下油藏所取井口油氣樣配制而成，油藏條件與油藏流體組成見表1中1#油樣。

選取至少4個驅替壓力樣本，其中要求有2個壓力點采出程度大于90%、2個壓力點采出程度小于90%。驅替過程盡可能保持恒速驅替，不同壓力下的注入體積由校正后的泵直接計量，當注入體積為1.2PV時，結束驅替過程。

2 長細管動態(tài)最小混相壓力試驗

本試驗首先測量了5組原始油不同驅替壓力下的原油采收率（表2）。實驗表明，隨驅替壓力的升高，CO2驅采出程度隨之提高。繪制壓力與采收率關系曲線（圖1），采出程度曲線上存在明顯的轉折點，此轉折點代表驅替機理的變化，壓力大于轉折點時，為混相驅。濮城沙一下原始油CO2驅最小混相壓力約為18.42MPa，驅替壓力在最小混相壓力時注入1.2PV CO2采出程度為92.2%。

表2 不同驅替壓力下的原油采收率表

圖1 不同壓力下細管試驗注入壓力與采出程度

濮城沙一下油藏為特高含水油藏，水驅開發(fā)時間長，地層剩余油組成和性質已發(fā)生變化。為研究特高含水最小混相壓力的數(shù)值及變化特征，在原始油細管實驗的基礎上，開展了水驅剩余油、水驅采出油最小混相壓力實驗（表3、表4）。

表3 水驅剩余油不同驅替壓力下的原油采收率表

表4 水驅采出油不同驅替壓力下的原油采收率表

由試驗可知，水驅剩余油、水驅采出油隨驅替壓力的升高，CO2驅采出程度也隨之提高，但與原始油相比，相同驅替壓力下，采出程度略有下降。繪制壓力與采收率關系曲線，最小混相壓力分別為18.91MPa、22.24MPa，最小混相壓力時采出程度分別為90.63MPa、90.61MPa。

3 實驗分析

3.1 水驅后剩余油組成發(fā)生變化

油田注水開發(fā)會改變地下原油組成和性質，持續(xù)水驅過程中，采出程度逐步增加，采出原油的密度、黏度逐步升高，原油平均分子量增大,芳烴減少；非烴、瀝青質增加，原油組分發(fā)生顯著變化。

3.2 水驅后油藏最小混相壓力上升

最小混相壓力大小受原油組成與性質、油藏溫度等因素影響。具體而言，隨原油密度上升、最小混相壓力上升；輕烴含量上升、最小混相壓力上升；原油中的甲烷的存在影響最小混相壓力。另外，油藏溫度也對最小混相壓力具一定影響，本文不作討論。

3種油樣原油組成與性質均發(fā)生了變化（表5）：密度上升，C2～C6含量下降，C7+含量由52.97%上升至54.41%。同時，最小混相壓力由18.4MPa升至18.9MPa，注CO2的采收率由92.2%下降到90.6%。

表5 驅替原油樣品特征

4 結論與認識

通過對比分析水驅前后地層油組成、性質變化特征以及多組長細管驅替實驗，測定了水驅前后油藏CO2驅最小混相壓力，總結出提高采收率幅度變化規(guī)律。現(xiàn)場實踐也證明，油藏經(jīng)水驅開發(fā)后，原油組成及性質發(fā)生變化，最小混相壓力上升，且在各自最小混相壓力下CO2驅采收率下降。因此，對于特高含水油藏最小混相壓力測量應當基于水驅剩余油，提高實驗數(shù)據(jù)準確性。

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