任孟坤①；赵磊②；安红梅③
①中国地质大学，北京100092
②中原油田勘探开发科学研究院，濮阳457001
③中国石油大学，北京100083
摘要：本论文旨在通过CO2/水交替注入的数值模拟研究，进行CO2/水交替注入的参数优化，从而为导试验矿场的实施提供理论依据，达到特高含水油藏的CO2/水交替驱提高采收率的目的。
关键词：濮城沙一下油藏；CO2/水交替驱；注入参数优化；数值模拟
中图分类号：TE32文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0046-01
1油藏概况
濮城油田的沙一下为岩性-构造油藏，东部、北部与边水相连，西部、南部为岩性的尖灭，油层埋深-2280～-2437m。油藏的含油面积14.54km2，石油地质储量1134.64×104t，标定采收率51.28%，可采储量582×104t。目前采出程度50.89%，综合含水97.74%，已经进入二次采油末期。该油藏的构造简单、油层单一、物性好、连通的程度高、地层原油的性质好，是开展CO2/水交替混相驱有利地区。
2水气交替注入提高采收率机理
在油田实际生产过程中，水驱的波及效率相对高但驱油效率较低，而气驱的驱油效率相对高但波及效率较低，水气交替注入则能够将两者的优点相互结合起来，从而产生一定的协同效应。
3优化注入参数
3.1井组不同“CO2注入速度”的优选针对濮1-1井组，分别设定CO2注入速度为20t/d、30t/d、40t/d、50t/d、60t/d、70t/d、80t/d等不同注入速度，设计7套方案利用数值模拟进行预测，从预测的结果中看，对于该井组的适合注气速度为40t/d。
3.2井组不同“CO2段塞大小（≈注气时间长短）”的优选从实质上看，CO2段塞大小实质上就是注气时间的长短。在这里，根据濮1-1井组的特点，考虑到生产操作的方便，选择“CO2段塞大小0.093PV”，换算注气时间为6个月。
3.3井组不同的“CO2段塞数目”的优选在确定CO2注入速度、段塞大小等参数下，依据濮1-1井组的实际情况，参考尽可能提高采出程度的因素，选择“CO2段塞数目”为6个段塞。
3.4井组不同的“水注入速度”的优选根据濮1-1井组的开发特点，对“水注入速度”分别设定200m3/d、220m3/d、240m3/d、260m3/d、280m3/d、300m3/d等6套方案，并利用油藏数值模拟软件进行开发期为10年的预测优选。最终选择“水注入速度”为260m3/d。
3.5井组不同的“注入气组成”生产效果敏感性研究通过预测，10年后累计产油量分别为2.17×104t、2.16×104t、2.10×104t、1.88×104t。从预测曲线上看，随着CO2浓度的下降，各项开发指标逐渐变差，因此，为保证驱油效率注入气组成“中CO2的浓度不应低于90%。
3.6地层压力保持水平随着“地层压力保持水平”的下降，各项开发指标逐渐变差，结合前面细管混相驱替实验，为保证驱油效率，“地层压力保持水平”应在18.42MPa以上。
3.7水段塞相对气段塞的倍数为了保证注气段塞的稳定，提高“区域原油采出程度”，水段塞相对气段塞的倍数应控制在2.75以下，推荐倍数在2.75～1.37之间。
3.8注采参数设计濮1-1：注气试验前期日注水480m3/d，井组注采比为1.2，开始注气试验后，交替注气速度40t/d，交替注水速度260m3/d。首段塞注气时间6个月，首段塞注水时间3个月，后续段塞交替注气时间2个月，后续段塞交替注水时间1个月。首段塞CO2段塞0.0931（PV），后续段塞CO2段塞0.0310（PV），CO2首段塞与后续CO2段塞大小比值为3，CO2段塞数目6个，首段塞气水段塞比CO2PV：水PV为1：1.37，后续段塞气水段塞比CO2PV：水PV为1：1.37。
4实施效果分析
4.1二氧化碳的注入情况2008年5月6日开始正式注入二氧化碳，截止到2009年底濮1-1井CO2/水交替驱完成了两个段塞注入，目前正在开展第三个段塞注入，累计注二氧化碳9969.24t，累计注水80335m3。
4.2油井生产情况分析日产油上升，濮1-1井组日产油由0.6t/d最高上升到15.9t/d，目前日产油4.8t，累积增油2774t。井组含水下降，含水由注入前的99.6%下降到90%，目前95.6%。采收率增加，井组预测采收率增加了8.3个百分点。
4.3混相开发特征分析根据压力监测结果，截止到2009年6月，濮1-1井组地层压力20.29~22.16MPa，满足方案的地层压力不低于最小混相压力18.42MPa的要求。注入二氧化碳浓度达到99.9%，完全满足方案要求二氧化碳浓度不低于90%的要求。
5结论
①CO2与目前地层的原油可形成混相，最小的混相压力18.42MPa，低于目前的濮城沙一下油藏的地层压力。同时研究表明，注入的压力越高，气体突破的时间越晚，采出程度也越高。②针对高渗油藏濮城沙一下濮1-1井组的地质开发特点，利用油藏数值模拟技术优化注采参数。指标预测显示：10年后P1-1井组相对于水驱油的试验注水原油的采出程度提高了22.83个百分点，相对于继续注水10年末原油的采出程度提高12.49个百分点。③先导试验于2008年3月在濮城油田的沙一下濮1-1井组进行了现场实施，阶段的试验表明，注二氧化碳后，地层的压力一直保持在不低于最小混相压力的水平上，达到了二氧化碳混相驱油的目的。
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