5月16日19時(shí)40分，隨著一陣機(jī)器轟鳴聲起，液態(tài)二氧化碳被順利注入井筒，全國(guó)首例深層底水砂巖油藏二氧化碳驅(qū)油先導(dǎo)試驗(yàn)在西北油田TK124H井拉開序幕。西北油田在該井所在S41-1井區(qū)建立“1注8采”模式，預(yù)計(jì)提升井組采收率10至15個(gè)百分點(diǎn)。

S41-1井區(qū)位于新疆塔里木盆地輪臺(tái)縣塔河油田，屬于三疊系油藏，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(dá)到130米。

“塔河三疊系強(qiáng)底水砂巖油藏類型特殊，屬于國(guó)內(nèi)唯一，國(guó)外少有，它的特點(diǎn)是超深、高溫、高鹽和強(qiáng)底水，這種類型的油井一旦底水淹沒井筒后很難治理。”西北油田提高采收率高級(jí)專家劉學(xué)利說。

S41-1井區(qū)就在這種“水上漂”油藏，導(dǎo)致179萬(wàn)噸的儲(chǔ)量?jī)H產(chǎn)油31.5萬(wàn)噸，采出程度為17.6%。

“我們前期開展過注水和注氮?dú)怛?qū)油，由于底水足，地層不缺能量，注水沒有作用。我們?cè)囎⑦^氮?dú)馀菽芸煲姷搅诵Ч堑獨(dú)鈴挠蛯由厦娈a(chǎn)生氣竄現(xiàn)象，這是氮?dú)夂陀蜌獠荒苋诤蠈?dǎo)致的，于是我們找到能與油氣融合的二氧化碳，開展室內(nèi)論證研究。”劉學(xué)利說。

歷時(shí)4年，科研團(tuán)隊(duì)通過大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和運(yùn)用數(shù)值模擬技術(shù)，明確了底水砂巖油藏條件下，注入二氧化碳的混相特征、二氧化碳橫向驅(qū)波及機(jī)理、二氧化碳驅(qū)油兩相滲流規(guī)律、二氧化碳在底水油藏中的溶解分配及擴(kuò)散規(guī)律。

“簡(jiǎn)單說就是搞清楚了二氧化碳與油氣混合后驅(qū)動(dòng)油氣的效果，像是給地下的油氣充電，然后成為‘車輛’的新能源，推動(dòng)油氣運(yùn)動(dòng)，然后到達(dá)采油的井下被開采出來。”劉學(xué)利說。

明確二氧化碳驅(qū)油的機(jī)理后，科研團(tuán)隊(duì)建立3D數(shù)模模型,反復(fù)驗(yàn)證效果，編制了先導(dǎo)試驗(yàn)方案。試驗(yàn)每天在TK124H井注入二氧化碳80至100噸，共注17萬(wàn)噸，通過數(shù)模推演，預(yù)計(jì)在S41-1井區(qū)的其他8口油井增油8萬(wàn)噸。

科研人員設(shè)計(jì)了注二氧化碳驅(qū)油全過程的綜合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)系列，對(duì)注氣效果評(píng)價(jià)提供依據(jù)。同時(shí)，他們?cè)O(shè)計(jì)了注采工藝方案，確保長(zhǎng)周期注入二氧化碳和采出原油的安全，減少二氧化碳對(duì)井下管柱和地面采出流程的腐蝕。

西北油田管轄的底水砂巖油藏儲(chǔ)量近5000萬(wàn)噸，采出程度25%，綜合含水達(dá)90%。先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施，標(biāo)志著西北油田底水砂巖油藏的開發(fā)進(jìn)入新的階段。

“我們將加強(qiáng)試驗(yàn)跟蹤分析認(rèn)識(shí)，探索形成一套提高深層底水砂巖油藏采收率的新途徑。如果現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)符合我們的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，推廣以后油田每年可以增油10萬(wàn)噸以上，這對(duì)建設(shè)千萬(wàn)噸級(jí)油氣田具有重要的意義。”劉學(xué)利說。