對二氧化碳驅油技術感興趣？你應該進來看看

巴肯石油系統位于北美的威爾斯盆地，發育于密西西比紀晚期，占地20萬平方英里。該系統包括巴肯與Three Forks兩個頁巖油產區，原始地質儲量估計達到了9000億桶。然而，依靠現有技術可實現的開采總量僅為200~450億桶，目前8000口在產井中絕大部分的采收率僅為3%~10%。?

?James Sorenson是能源與環境研究中心（EERC）的高級研究員，他說道：“實際上，現在單井采收率能夠達到10%其實已經很難得了。哪怕采收率只提升一點點也會帶來原油采出量的大幅增加。

目前Sorenson正負責一項由政府和若干上游油氣公司牽頭的研究課題，通過研究二氧化碳驅油而提高采收率的技術并將其應用在巴肯油藏區域，以使原油產量再上新臺階。他在近日召開的非常規油氣資源技術交流會上匯報了目前課題的研究進展。

Sorenson在會上表示想要深刻理解二氧化碳氣體在致密地層中所發揮的作用，關鍵需要透徹理解微孔隙與微裂縫中流體的滲流機理。微裂縫系統對中部巴肯儲層的孔隙度和滲透率等物性參數影響很大且是提高單井采收率的關鍵因素。

截至目前，該研究團隊利用掃描電子顯微鏡與計算機斷層掃描等設備與技術完成了一系列的研究工作，目的是認清儲層巖石的物性特征，從而明確儲層流體的滲流機理。

在實驗過程中，研究人員將巴肯儲層的物理模擬巖樣置于高溫、高壓環境中且其中充滿二氧化碳，之后將頁巖油樣品注入該物理模型中。觀察發現油樣發生膨脹，粘度不斷降低直至從模型中流出。Sorenson說：“物理實驗現象表明頁巖油是可以被提取出來的，二氧化碳可以滲入巖石內部?！?/span>

在常規儲層中應用二氧化碳驅油技術的目的是將儲層原油驅到油井的泄油波及范圍內從而提高產量。然而，當該技術應用于巴肯油藏區域這樣的非常規儲層時，氣體的工作機理具有差異性。

研究人員將物模實驗的實驗周期設定為24小時，部分實驗結果顯示頁巖模型中的原油采出程度可達80%，甚至100%。然而，Sorenson表示還需要開展更多次的實驗，以更好地掌握二氧化碳驅油頁巖油過程中的滲流機理。

依據物理實驗的參數設定，研究人員利用數值模擬技術來進一步觀察該技術是如何大規模地影響原油產量的。數值模擬結果表明原油產量確實得到了提高，有時甚至可以翻倍。此外，當該技術分別應用于常規儲層與致密頁巖儲層時，后者會顯示出明顯的延遲現象。

Sorenson說道，“當該技術應用于常規儲層時，一般在幾天或幾周的時間內就可以觀察到作業效果。然而，當其應用在巴肯油藏區域這樣的致密儲層時，作業響應時間跨度可以從數周一直延伸到數月，因此，在此類致密油藏中開展任何形式的提高采收率操作時都需要具備足夠的耐心?！?/span>?

該研究課題目前正待攻克的一個難題是如何得到精細地質模型以更好地刻畫非常規儲層特征。斯倫貝謝、CMG公司、貝克休斯以及金德爾-摩根能源公司都在協助EERC開展這方面的工作。

基于其他研究機構所開展的提高采收率實驗，Sorenson表示通過物理模型實驗或數值模型運算所得到的可以提高原油產量的預測結果其實都并未在實際生產過程中兌現。

他說道，“當前技術發展不成熟主要還是由于研究深度不夠，所建立的描述模型與實際儲層間在某些方面還有著顯著的差異?！?/span>

在今年晚些時候，研究人員會甄選現場試驗作業點，在生產現場建立基線特征和監測系統。此外，測試現場會根據特殊的二氧化碳泵注方案施工。現場實驗與以往描述模型實驗有本質區別，所得出的結論將更加具有說服力。

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