对二氧化碳驱油技术感兴趣？你应该进来看看

巴肯石油系统位于北美的威尔斯盆地，发育于密西西比纪晚期，占地20万平方英里。该系统包括巴肯与Three Forks两个页岩油产区，原始地质储量估计达到了9000亿桶。然而，依靠现有技术可实现的开采总量仅为200~450亿桶，目前8000口在产井中绝大部分的采收率仅为3%~10%。 

 James Sorenson是能源与环境研究中心（EERC）的高级研究员，他说道：“实际上，现在单井采收率能够达到10%其实已经很难得了。哪怕采收率只提升一点点也会带来原油采出量的大幅增加。

目前Sorenson正负责一项由政府和若干上游油气公司牵头的研究课题，通过研究二氧化碳驱油而提高采收率的技术并将其应用在巴肯油藏区域，以使原油产量再上新台阶。他在近日召开的非常规油气资源技术交流会上汇报了目前课题的研究进展。

Sorenson在会上表示想要深刻理解二氧化碳气体在致密地层中所发挥的作用，关键需要透彻理解微孔隙与微裂缝中流体的渗流机理。微裂缝系统对中部巴肯储层的孔隙度和渗透率等物性参数影响很大且是提高单井采收率的关键因素。

截至目前，该研究团队利用扫描电子显微镜与计算机断层扫描等设备与技术完成了一系列的研究工作，目的是认清储层岩石的物性特征，从而明确储层流体的渗流机理。

在实验过程中，研究人员将巴肯储层的物理模拟岩样置于高温、高压环境中且其中充满二氧化碳，之后将页岩油样品注入该物理模型中。观察发现油样发生膨胀，粘度不断降低直至从模型中流出。Sorenson说：“物理实验现象表明页岩油是可以被提取出来的，二氧化碳可以渗入岩石内部。”

在常规储层中应用二氧化碳驱油技术的目的是将储层原油驱到油井的泄油波及范围内从而提高产量。然而，当该技术应用于巴肯油藏区域这样的非常规储层时，气体的工作机理具有差异性。

研究人员将物模实验的实验周期设定为24小时，部分实验结果显示页岩模型中的原油采出程度可达80%，甚至100%。然而，Sorenson表示还需要开展更多次的实验，以更好地掌握二氧化碳驱油页岩油过程中的渗流机理。

依据物理实验的参数设定，研究人员利用数值模拟技术来进一步观察该技术是如何大规模地影响原油产量的。数值模拟结果表明原油产量确实得到了提高，有时甚至可以翻倍。此外，当该技术分别应用于常规储层与致密页岩储层时，后者会显示出明显的延迟现象。

Sorenson说道，“当该技术应用于常规储层时，一般在几天或几周的时间内就可以观察到作业效果。然而，当其应用在巴肯油藏区域这样的致密储层时，作业响应时间跨度可以从数周一直延伸到数月，因此，在此类致密油藏中开展任何形式的提高采收率操作时都需要具备足够的耐心。” 

该研究课题目前正待攻克的一个难题是如何得到精细地质模型以更好地刻画非常规储层特征。斯伦贝谢、CMG公司、贝克休斯以及金德尔-摩根能源公司都在协助EERC开展这方面的工作。

基于其他研究机构所开展的提高采收率实验，Sorenson表示通过物理模型实验或数值模型运算所得到的可以提高原油产量的预测结果其实都并未在实际生产过程中兑现。

他说道，“当前技术发展不成熟主要还是由于研究深度不够，所建立的描述模型与实际储层间在某些方面还有着显著的差异。”

在今年晚些时候，研究人员会甄选现场试验作业点，在生产现场建立基线特征和监测系统。此外，测试现场会根据特殊的二氧化碳泵注方案施工。现场实验与以往描述模型实验有本质区别，所得出的结论将更加具有说服力。

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