5月16日19時40分，隨著一陣機器轟鳴聲起，液態二氧化碳被順利注入井筒，全國首例深層底水砂巖油藏二氧化碳驅油先導試驗在西北油田TK124H井拉開序幕。西北油田在該井所在S41-1井區建立“1注8采”模式，預計提升井組采收率10至15個百分點。
S41-1井區位于新疆塔里木盆地輪臺縣塔河油田，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到130米。
“塔河三疊系強底水砂巖油藏類型特殊，屬于國內唯一，國外少有，它的特點是超深、高溫、高鹽和強底水，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專家劉學利說。
S41-1井區就在這種“水上漂”油藏，導致179萬噸的儲量僅產油31.5萬噸，采出程度為17.6%。
“我們前期開展過注水和注氮氣驅油，由于底水足，地層不缺能量，注水沒有作用。我們試注過氮氣泡沫，很快見到了效果，但是氮氣從油層上面產生氣竄現象，這是氮氣和油氣不能融合導致的，于是我們找到能與油氣融合的二氧化碳，開展室內論證研究。”劉學利說。
歷時4年，科研團隊通過大量的室內實驗和運用數值模擬技術，明確了底水砂巖油藏條件下，注入二氧化碳的混相特征、二氧化碳橫向驅波及機理、二氧化碳驅油兩相滲流規律、二氧化碳在底水油藏中的溶解分配及擴散規律。
“簡單說就是搞清楚了二氧化碳與油氣混合后驅動油氣的效果，像是給地下的油氣充電，然后成為‘車輛’的新能源，推動油氣運動，然后到達采油的井下被開采出來。”劉學利說。
明確二氧化碳驅油的機理后，科研團隊建立3D數模模型,反復驗證效果，編制了先導試驗方案。試驗每天在TK124H井注入二氧化碳80至100噸，共注17萬噸，通過數模推演，預計在S41-1井區的其他8口油井增油8萬噸。
科研人員設計了注二氧化碳驅油全過程的綜合動態監測技術系列，對注氣效果評價提供依據。同時，他們設計了注采工藝方案，確保長周期注入二氧化碳和采出原油的安全，減少二氧化碳對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量近5000萬噸，采出程度25%，綜合含水達90%。先導試驗項目的實施，標志著西北油田底水砂巖油藏的開發進入新的階段。
“我們將加強試驗跟蹤分析認識，探索形成一套提高深層底水砂巖油藏采收率的新途徑。如果現場試驗符合我們的室內實驗結論，推廣以后油田每年可以增油10萬噸以上，這對建設千萬噸級油氣田具有重要的意義。”劉學利說。
