界 面 张 力 降 低
不同界面张力时原油的拉伸程度
采出程度，产液含水，%
原油采收率，%
长岩心CO2驱油实验（特低渗透）
80
60
40 20
0 0.0
特低渗长岩心驱油效率 （k=1.43md，101.6℃）
0.5
1.0
1.5
水驱
CO2非混相驱 CO2近混相驱 CO2混相驱 水驱后CO2驱
2.0
2.5
3.0
注CO2和注水驱替压差对比（岩心） CO2与水注入能力对比（矿场）
边界层
超临界CO2粘度
0.0458mPa.s
粘度是水的1/5
流体的内摩擦力取决于流体的粘度、速度梯度、摩擦面积。
注入水与边界层间内摩擦阻力大 CO2与边界层间内摩擦力极小且不存在
新边界层形成问题
实验和矿场表明： CO2注入能力优于水
日油,t/d 日注水,t/d
2020.0700 2030.0800 2040.9000 2051.000 20161.000
日水,t/d 日注CO2,103m3/d
日产CO2,103m3/d
2007年开展CO2混相驱， 压力水平1.1MMP以上
注气后产量增加100倍， 提高采收率18%
8
东辛采油厂
100
30267
100
难点：埋藏深、物性差、丰度低，常规水驱开发难以动用。
需求：寻求单控储量相对较高的有效开发方式。
3
东辛采油厂
（一）中低渗透油藏急需CO2驱开发技术
已动用储量单井能力低（日液8.8t）、采收率低（18.9%）。
胜利油田特低渗、中低渗油藏已开发单元分类情况表
开发方式
动用储量
采收率 单井日液 单井日油 综合含水
注入倍数 PV
产出气油比，mL/mL
长岩心CO2驱油实验（水驱后中低渗）
100
4000
3500
80
3000
60
40
采收率
2500 2000 1500
含水
20 气油比
1000 500
0
0
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 注入倍数 PV
6
东辛采油厂
（二）CO2驱国内外技术现状
国外：CO2驱已成为重要的提高采收率方法，技术相对成熟，已经规模化应用
动液面 m
1894 1579
2200
需求：特低渗需寻求新的能量补充方式，中低渗需寻求新的提高采收率方法
4
东辛采油厂
（一）中低渗透油藏急需CO2驱开发技术
超临界CO2具有粘度低、混相后界面张力低等特性，可作为一种优越的驱油剂
地层水粘度
0.218mPa.s
（ 130℃、30MPa ）
岩石骨架
地层油 边界层
胜利油田2017年开发 技术座谈会发言材料
二氧化碳驱油技术研究进展 及下步工作部署建议
胜利油田勘探开发研究院 二零一七年五月
汇报内容
一、二氧化碳驱技术概况 二、特低渗透油藏CO2驱技术 三、中低渗透油藏CO2驱技术 四、面临的挑战及下步工作部署建议
2
东辛采油厂
（一）中低渗透油藏急需CO2驱开发技术
100
100
有 效 喉 道半径re=
10
10
喉 道 半 径r-边 界层厚度h
1
1
注入水
0.1
0.1
0.01
0.01
0 1 10 100 100010000
空气渗透率，10-3mm2
1-1岩0石m骨D架 岩心喉道0.2-1μm，边界层0.15固相
0.5μm，占据喉道半颗粒 径的50%左右。
孔喉半径平均值，mm 边界层厚度，mm
CO2注入能力强，是补充低渗地层能量的良好介质东辛采油厂 5
（一）中低渗透油藏急需CO2驱开发技术
超临界CO2具有粘度低、混相后界面张力低等特性，可作为一种优越的驱油剂。
驱油能力强
✓ 特低渗油藏CO2混相驱可提高驱油效率（提高30%） ✓ 中低渗油藏气水交替驱可提高驱油效率（25%）
混相降低界面张力，克服贾敏效应，有效动用小孔喉原油
亿吨 占比例 / % %
t/d
t/d
%
特低渗透（<10mD) 1.68
17.0
13.4
4.0
1.8
注水开
发
中低渗透（10100mD）
7.41
75.2
20.7 10.5
2.1
小计
9.08
92.2
19.4
9.2
2.0
弹性开发
0.77
7.8
13.3
4.4
2.0
合计
9.85
100
18.9
8.8
2.0
54.4 80.2 78.0 54.5 77.1
1 0.82 WAG 五点法 2.5
Postle油田生产注入动态图
10000
Postle油田位于俄克拉荷 马州德克萨斯县，发现于
1000
1958年
380t/d
储层为Morrow组砂岩层
100
1974年注水开发
1998年近乎关井
10
3.8t/d
1 20.000050 201.00600
✓ 油藏类型： 以白云岩和砂岩为主， 砂岩以中低渗为主（>75%）
✓ 注入模式： 气水交替混相驱（>80%） ✓ 注入时机： 水驱后转气驱 ✓ 提高采收率：7～20% ✓ 换油率： 0.25-0.6 t/tCO2
41.5%
项目数
49
项目数 69
58.5% 白云岩 砂岩
美国CO2驱项目渗透率区间图
项目数统计（个） 产量统计（b/d）
300
250
200
化学
150
CO2
100
热采
50
0
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
国外三次采油技术项目数构成变化图
1800000 1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000
0
化学 CO2 热采
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014
（二）CO2驱国内外技术现状
国内：以深化理论研究和关键技术攻关配套为主，处于先导试验和扩大试验阶段
油藏类型：低渗透油藏/中高渗透高含水后期 注入模式：连续气驱为主（混相/非混相） 注入时机：弹性开发转气驱、水驱后转气驱
国外三次采油技术产量构成变化图 7 东辛采油厂
（二）CO2驱国内外技术现状
美国低渗透砂岩油藏气水交替混相驱提高采收率
Postle油田井位图
面积/ km2 原始地质储量/t
储层深度/m 渗透率/mD
黏度/cp 地面原油相对密度
注入方式 井网形式 井网密度/口/km2
72.8 4286×104
1890 35-50
未动用储量规模大，常规水驱开发难以动用
胜利油田特低渗、中lt;10mD)
中低渗透 （10-100mD）
探明未开发地质储 探明未开发储量比
量
例
万吨
%
上报控制储量 万吨
上报控制储量比例 %
31028
83.5
20034
66.2
6145
16.5
10233
33.8
小计
37173