CO_2驱水—气—岩反应对疏松砂岩储层物性影响的研究

【摘要】：C02驱油不仅能够减少温室气体的排放,而且可以提高原油的采收率。C02具有使原油体积膨胀、粘度降低和界面张力减小的性质,能够提高原油的流动能力,而且C02作为可压缩流体,便于运输和保存,可以实现低温液相注入,适宜在海上油田进行推广和应用。国外的北海、图兰等油田的C02驱油试验效果良好,实验和数值模拟结果显示非混相驱可以提高5%-8%的采出程度；国内的渤海湾等油田普通稠油油藏已证实可进行CO2驱油,这类油层埋藏浅、岩性疏松,CO2在注入油藏后会产生CO2-地层水-地层岩石之间的相互作用,引起流体和岩石性质的改变,从而影响储层物性和渗流能力。目前对CO2-地层水-疏松砂岩相互作用的研究较少,本文在相关理论和实验研究成果的基础上对CO2注入引起的疏松砂岩岩石物性的变化进行了研究。 以某疏松砂岩油藏为研究对象,首先开展研究C02-地层水-地层岩石之间相互作用的实验,以此为拟合目标进行模拟检验,在此基础上开展影响因素的机理模拟预测研究。为了减少应力敏感的影响,研究不同渗透率条件下C02对岩石的作用,加工16只钢制短填砂管。将现场取得的疏松砂岩样品,在实验室进行水洗,填入填砂管,制成了不同渗透率的9组平行岩心样品,开展了9组18个高温高压下注入不同C02饱和度作用72小时的实验,进行5种影响因素23组数值模拟实验的预测研究,分析了反应过程中物质组成的变化和影响机理,得到了以下认识： (1)实验研究表明疏松砂岩样品在地层条件下与水、CO2封闭接触和反应后孔、渗都出现小幅降低,但总体影响不大,生产中可以不考虑。 (2)初始孔隙度和渗透率越大,孔隙度、渗透率降幅越小；注入水中CO2含气饱和度对储层物性的影响不大。 (3)模拟研究表明,在模拟时间范围内除温度和CaCl2浓度变化的影响相对较大外,其他因素的影响很小,甚至可以忽略,引起储层物性变化的主要原因在于碳酸盐沉淀质量的变化,而疏松砂岩矿物组成中碳酸盐含量较少,因此总体变化不大。 研究成果来源于油田的科研项目,科研项目已通过油田公司验收,并在油田生产中得到应用,支撑了油田注C02工程设计。