CO2吞吐机理是通过CO2的溶解特性，降低原油粘度，膨胀原油体积以及碳酸水溶解钙质等而获得增产效果，该增产措施是一种十分有效的稠油冷采工艺技术，具有投资少、见效快、CO2用量少等特点，适合于CO2气源不丰富的井场以及水驱效果差的低渗透油藏和稠油油藏[1]。
1 CO2吞吐技术在油田中的应用分析
1.1 致密油藏
致密油藏多孔介质的结构致密、孔喉窄小、渗透率偏低（＜0.1 mD），其渗流特征较差，流体流动易受边界层效应影响，导致注入流体在储层中流动时需较高的压力梯度。即使对致密油藏进行压裂处理改善其导流能力，但在后期进行接替开发时若仍只依靠天然储层弹性能量开采，则其采收率依然会偏低（国内致密油藏采收率＜5%，国外致密油藏采收率＜10%）[2-3]。因此，接替致密油藏衰竭式开发的关键技术问题在于，使用何种注入介质和注入方式才能使注入流体尽可能有效地进入储层，并补充地层能力发挥人造或天然裂缝的优势，持续高效的提高原油采收率。CO2作为注入介质，以吞吐的形式注入到井筒附近地层，利用其粘度低、扩散性强的特性，可以很好的进入到细小天然微裂缝和孔隙空间中；在吞吐焖井期间，利用CO2的溶解特性，可降低原油粘度、膨胀原油体积以及碳酸水溶解钙质等，以此溶解和携带近井地带的无机杂质，提升致密储层的渗流能力；最后在恢复生产时，又可依靠CO2溶解气驱的作用补充地层能量，改善致密油藏衰竭开采的情况[3-4]。其应用情况[4]如表1所示。
表1 CO2吞吐在致密油藏中的应用情况
1.2 稠油油藏
稠油油藏具有黏度高、密度大、胶质沥青质成分高、流动性差的特点，热力开采是该类油藏的主要开发模式。但随着油井热采轮次的增加，地层压力逐渐降低；同时热采开发后稠油油藏中的冷凝水增加，致使后期热采措施的加热半径范围缩小；在该地层条件下原油还容易形成油包水型的乳状液，导致原油粘度快速增加；另外油井近井地带的含油饱和度下降，其开采难度会逐渐增大[5]。CO2吞吐利用其与储层流体之间的溶解、萃取抽提作用，可置换出原油中的某些轻质或中间组分。经过CO2与原油的反复萃取、反复抽提、反复接触，原油中的轻质组分可以不断地加富CO2，当CO2抽提到足够的烃类物质时，含油富气的CO2相就可与原油发生混溶，进而实现CO2多级接触混相驱，有效降低稠油粘度，补充地层能量，改善流体性质[5-6]。其应用情况[6]如表2所示。
表2 CO2吞吐在稠油油藏中的应用情况
1.3 低渗裂缝油藏
低渗裂缝油藏具有微裂缝发育、脆性大、渗透率低及地层压力小等特点，存在溶蚀洞、基质孔隙和裂缝等类型的储存介质，储层非均质性严重。在低渗裂缝储层中进行常规注水时，存在水淹严重、水驱波及体积小等问题[7]。进行CO2吞吐措施时，可利用CO2对水的溶解特性，形成碳酸水对储层孔喉进行溶蚀，进而改善孔渗结构；在地层中，CO2-地层水-岩石之间的相互作用可形成弱酸性环境，使岩石表面的吸水能力增强，其润湿性从亲油转为亲水，可扩大驱水波及面积，并改善水窜情况；CO2在原油中的溶解度比水高3～9倍，故CO2可以从地层水转溶入原油中，并在转溶过程中降低油水界面张力，改善油水流度比[7-8]。其应用情况[8]如表3所示。
表3 CO2吞吐在低渗裂缝性油藏中的应用情况
2 CO2吞吐技术在油田中的应用问题及对策
CO2与地层原油的混相压力普遍高于地层压力，导致注入的CO2难以达到混相状态。可通过分析原油高压物性和CO2-原油体系相态变化，确定CO2与地层原油的混相压力，以此为依据调控吞吐方案[9]。
在非均质性较强的储层中，CO2会沿着高渗通道发生气窜现象，影响开发效果。可通过改变井网和调整注采策略，避免早期气体突破、气体气窜和注采率降低等情况；还可完善巡检制度和加强选井时对气窜的排查，尽量避免气窜的出现[9]。
CO2溶解于水中形成的酸性环境易对油井管柱、生产管网等铁质设备产生腐蚀，导致生产安全隐患。可在油套环空加注环空保护液（缓蚀剂、杀菌剂），注入过程中添加缓蚀剂段塞，生产过程中定期从油套环空加注缓蚀剂，同时管柱等部件尽可能选择使用防腐材料[10]。
CO2在井筒附近的地层中会产生吸热汽化作用，致使地层温度大幅度降低，冻堵井筒；另外，含蜡量较高的储层还会析出蜡，堵塞地层。可在吞吐前期采取井口保温和电加热抽油杆等措施，预防井筒和地层蜡堵、冻堵，并下入压力温度计监测井底压力温度变化；已发生蜡堵、冻堵的井筒和地层，可采取热洗、加清蜡剂或防喷作业等方式进行补救处理[10]。
在CO2混相驱过程中，油层中会有沥青沉淀。可在生产时调控生产压差，预防沥青、碳酸钙等沉淀的生成[9]。
最后针对各类油藏的特征，还可采用合适的CO2复合吞吐（CO2/N2、CO2/蒸汽、CO2/CH4等）、CO2辅助重力驱、注入泡沫剂和调剖等措施，弥补CO2吞吐技术的不足[11]。
3 结论
（1）利用CO2吞吐在储层中的溶解气驱、混相驱替、膨胀原油、降低原油粘度、碳酸水提高岩石渗透率等作用，可有助于提高原油采收率、降低含水率和改善增油效果。且在国内多个致密油藏、稠油油藏、低渗裂缝油藏中均已取得了显著效果。
（2）实际应用中CO2吞吐存在着混相压力过高、气窜、腐蚀、冻堵、产生碳酸钙沉淀等问题，可通过分析油气相态变化调控吞吐方案、改变井网和调整注采策略避免CO2气窜、添加缓蚀剂和使用防腐材料预防CO2腐蚀、热洗和加清蜡剂等方式处理蜡堵和冻堵问题，还可采用CO2复合吞吐、CO2辅助重力驱、注入泡沫剂等辅助措施。
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苏州经贸职业技术学院资助项目“非常规油气藏二氧化碳压裂技术的研究”（YJ-ZK2009）
第一作者、通讯作者：黄倩（1987-），女，博士研究生，现从事信息技术的教学工作以及二氧化碳压裂技术的科研工作。单位：苏州经贸职业技术学院；电话：13545228363；E-mail：912773195@qq.com。
