二叠系边缘非常规水平井注气提高采收率潜力的实例研究

Case Study of Gas Injection and EOR Potential in Unconventional Marginal Permian Horizontal Wells  

Sandarbh Gautam; Birol Dindoruk; Ed Behm; Chad Roller  

摘要：  

    二叠系盆地中San Andres是油气最丰富的常规碳酸盐岩地层之一。然而，在盆地中部台地和西北陆架剖面内，沉积和矿物存在差异，该油藏显示基质渗透率低。人们已经证明水平井钻井和多段水力压裂结合可以实现这些致密油储层中的油气经济开发。然而，在一些致密油藏中，含水饱和度高且地质岩石性质差，导致井经济项目边界和盈利能力低于阈值，无法推广到全油田开发。  

    在本工作中，研究两组井，一组显著低于经济阈值，在目前已钻水平井排名最后10%，另一组稍微低于或接近经济阈值，在目前已钻水平井排名接近P50，以评价油气产量和未来增产潜力。早期评价阶段涉及岩石物理、地质、完井工程和油藏工程。在两组井中，从直井相邻测试井收集岩石物理数据，并用于构建分层。从Enverus（ENVERUS DrillingInfo，2023年） 、文献、作业者收集历史生产数据，并使用CMG GEM 2020.10模拟器进行拟合。项目的最后阶段包括结合潜在注CO₂或富气循环吞吐和CO₂封存提高采收率（EOR）的过程和经济评价。由于储层温度和流体性质的有利影响，CO₂混相压力（系统泡点压力有效值）较低，原油膨胀和粘度降低，以及横向裂缝水平井造成井间驱油几何形态较差，使得循环注CO₂气成为连续驱油的有效替代方案。在CO₂基础设施和供应受限的情况下，也考虑注富气。  

    本文记录并解释注气如何在边际效益油藏中提高采收率以及CO₂封存中发挥重要作用，这也可以作为可以延长油藏生命周期的替代策略。从该实例观察到有趣结果。PVT性质评价表明，在预期注入条件下CO₂比储层原油密度大。由于系统存在地质不确定性，基础方案的多周期综合利用率约18 mcf/bo，表明循环注气实现原油流动，在单一水平井提高原油采收率中是有效的。  

    本研究提供观察结果和指导，解决未来项目（尤其是边缘水平井）天然气提高采收率的问题。最后，对于CO₂案例，估算CO₂封存效果，提高项目生命周期后期经济性，同时降低项目总风险。考虑到当前的行业趋势不明显，本工作为非常规和致密油储层的各种CO₂注入方案提供重要认识，并且可以帮助形成针对边际井的生命周期终止策略。  

Paper presented at the SPE/AAPG/SEG Unconventional Resources Technology Conference, Denver, Colorado, USA, June 2023.

Paper Number:URTEC-3860876-MS