二氧化碳在致密储层基质中的作用距离研究

摘要

致密油衰竭开采过程中压力、产量下降较快，补充地层能量是提高原油采收率的必要措施。CO₂是常用补能介质之一（CO₂吞吐、前置蓄能），CO₂增产效果与其在储层中的作用距离息息相关，针对该问题从实验和数值模拟两方面开展了CO₂在致密储层基质中的作用距离研究。CO₂传质包括对流和扩散两种方式，首先采用高温高压反应釜和致密储层岩心进行CO₂扩散实验，结合Fick径向扩散模型，测得了CO₂在致密岩心中的扩散系数；然后采用CMG软件进行CO₂对流、扩散建模，基于模型进行广泛的数值模拟，分析渗透率、扩散系数、驱替时间对CO₂作用距离的影响。研究表明，扩散系数与渗透率有关，在目标储层岩心渗透率级别下，扩散系数在10^-10～10^-8 m²/s范围；CO₂作用距离取决于对流和扩散作用，扩散作用对CO₂作用距离影响明显，渗透率越低，扩散作用影响越明显，渗透率越高，对流作用越主导；渗透率是CO₂在基质中作用距离的决定性因素；CO₂在致密储层基质中的作用距离较小，60 d的作用距离不到10 m。

关键词

致密储层 / CO2驱油 / 作用距离 / 扩散系数 / 提高采收率 / 数值模拟

基金资助

克拉玛依市科学技术局科研课题“非常规油气藏CO2压裂提高采收率技术研究与应用”（HX20231166）;; 中国石油集团川庆钻探工程有限公司科研课题“CO2与页岩储层及原油作用机理实验测试”（HX20230957）