随着一阵机器轰鸣声起，液态二氧化碳被顺利注入井筒，全国首例深层底水砂岩油藏二氧化碳驱油先导试验在西北油田TK124H井拉开序幕。西北油田在该井所在S41-1井区建立“1注8采”模式，预计提升井组采收率10至15个百分点。
S41-1井区位于新疆塔里木盆地轮台县塔河油田，属于三叠系油藏，深埋在地下4600多米，油层平均厚度7米左右，但原油下面的底水达到130米。
“塔河三叠系强底水砂岩油藏类型特殊，属于国内唯一，国外少有，它的特点是超深、高温、高盐和强底水，这种类型的油井一旦底水淹没井筒后很难治理。”西北油田提高采收率高级专家刘学利说。
S41-1井区就在这种“水上漂”油藏，导致179万吨的储量仅产油31.5万吨，采出程度为17.6%。
“我们前期开展过注水和注氮气驱油，由于底水足，地层不缺能量，注水没有作用。我们试注过氮气泡沫，很快见到了效果，但是氮气从油层上面产生气窜现象，这是氮气和油气不能融合导致的，于是我们找到能与油气融合的二氧化碳，开展室内论证研究。”刘学利说。
历时4年，科研团队通过大量的室内实验和运用数值模拟技术，明确了底水砂岩油藏条件下，注入二氧化碳的混相特征、二氧化碳横向驱波及机理、二氧化碳驱油两相渗流规律、二氧化碳在底水油藏中的溶解分配及扩散规律。
“简单说就是搞清楚了二氧化碳与油气混合后驱动油气的效果，像是给地下的油气充电，然后成为‘车辆’的新能源，推动油气运动，然后到达采油的井下被开采出来。”刘学利说。
明确二氧化碳驱油的机理后，科研团队建立3D数模模型,反复验证效果，编制了先导试验方案。试验每天在TK124H井注入二氧化碳80至100吨，共注17万吨，通过数模推演，预计在S41-1井区的其他8口油井增油8万吨。
科研人员设计了注二氧化碳驱油全过程的综合动态监测技术系列，对注气效果评价提供依据。同时，他们设计了注采工艺方案，确保长周期注入二氧化碳和采出原油的安全，减少二氧化碳对井下管柱和地面采出流程的腐蚀。
西北油田管辖的底水砂岩油藏储量近5000万吨，采出程度25%，综合含水达90%。先导试验项目的实施，标志着西北油田底水砂岩油藏的开发进入新的阶段。
“我们将加强试验跟踪分析认识，探索形成一套提高深层底水砂岩油藏采收率的新途径。如果现场试验符合我们的室内实验结论，推广以后油田每年可以增油10万吨以上，这对建设千万吨级油气田具有重要的意义。"
