二氧化碳驱油技术研究进展及下步工作部署建议
二氧化碳驱油技术及比较
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commercial use
二氧化碳驱油技术及比较
一、CO2-EOR在油田中的应用
近几年来,CO2-EOR技术发展迅速。研究表明,将CO2注入油层,不仅能大幅提高采收率,而且可达到CO2减排的目的,满足环保和油藏高效开发的双重要求。由于技术的进步和温室效应的存在,CO2-EOR越来越受到重视,包括我国在内的很多国家都开展了现场实验。目前,CO2-EOR已成为美国提高石油采收率的主导技术,2004年美国CO2-EOR增加的原油产量占全国提高采收率项目总产量的31%。
1.1 CO2提高采收率机理
CO2-EOR主要有以下几个方面的作用:
(1)使原油体积膨胀
CO2注入油藏后,可在原油中充分溶解,一般可使体积增加10% ~100%。其结果不但增加地层的弹性能量,还大大减少了原油流动过程中的阻力,从而提高驱油效率。
(2)降低原油黏度
CO2溶于原油后,一般可降低到原黏度的0. 1~0. 01。原油初始黏度越高,黏度降低幅度越大。黏度降低,有利于原油流动能力,提高产油量。
(3)改善油水流度比
CO2溶于原油和水,其黏度增加20%~ 30%,流度降低;原油碳酸化后,其黏度降低30%~80%,流度增加。其综合作用的结果,使油水流度比趋于接近,水驱波及体积扩大,有利于原油采出。
(4)降低界面张力
CO2极易溶解于原油,其结果大大降低了油水界面张力,有利于原油流动,从而提高了原油采收率。CO2与原油混相后其界面张力降为0,理论上可使采收率达到100%。
二氧化碳驱油在我国的发展现状及应用前景
二氧化碳驱油在我国的发展现状及应用前景
王立辉 大庆油田有限责任公司采气分公司第三作业区
黑龙江 大庆 1 6 3 4 5 3
wenku.baidu.com
从而 形成 二氧化碳 与原油中轻 质烃 的混 合相 , 降 低界 面的张 力, 从 【 摘 一l随 着 我 国经济的发展 和人 民生活水平的提 高, 人们 对石油 化 , 这种 混相驱替 技术可适用于A P I 重度较高 的轻质 产品的需求量正在 不断增加, 用传统的采油技 术采油率有限 , 工作 效率不 而提高原油 的采收率。 高, 因此在 当前世界范围内很 多企业都开始使 用 二 氧化碳驱 油技术 来提 高 原油开 采 , 开 采效率 较高 , 可应 用于浅层 、 深层、 碳 酸盐 层、 高渗 透 层、 尤其适用于在水驱效 果达不 到开 采要求 的低 渗透油 采油率 , 一 来可以满足 油田开发的工作 需要, 二来也 解决了 二氧化碳 的封存 砂 岩层等 各种场合, 问题 , 对大气 环境 的保护有利 。 本文介 绍了 二氧化碳 驱油的机理 , 并讨论了 二 氧化碳 驱油技术在我 国的发展现状 , 同时对其应用前景进行了 展 望。 【 关键词 l石油; 二氧化碳 ; 驱油技术; 提 高采油率 ; 应用前景
溶解度 大干在水 中的溶 解度, 因此可在油水 混合相 中从水 中转溶于原油 因素 , 使得当前二 氧化碳驱油 技 术在我 国的应 用受 到了局 限, 很 多油田 中, 在 当前 已探 明的二 氧化碳驱油原理 有以下几点 : 都只是出于实验 阶段, 距离 实际应用仍 然有很长 的路要走 。 在研 究过程 第一 , 降低油 水界面 张力。 随着 开采 工作 的不断深 入 , 原油的饱 和 中, 针对我 国油藏 在进行二氧化 碳驱油时不 易混相 的特 点, 学 者们一 般 度 不断增加 , 不 利于 开采 , 而 由于二氧化 碳会 降低油水 界面 的张力 , 从 采用 两种 方法 作为解 决问题 的思 路, 第一 是用非 混相 的开 采方 式来 进 而 降低 残余油 的饱和度, 使原油 的开 采效率大幅提 升。 行原油 的开采 , 第二就 是采 用某种 特殊 的工 艺方式 来 尽量实现 混相 驱 当前 在我 国用 来实现混 相 驱替的研 究 已经取 得卜 定 的进 展, 主要 第二 , 降低原油 的黏度。 由于原油随 着开采进 程的不 断深入其黏 度 替 , 也 越来 越大 , 而当二氧 化碳溶 解于原油 , 原油的 黏 度显 著降低 , 尤其 是 是 基于对 混相 压力的 实验研 究 , 通过 分析二 氧化碳 超 临界相 态与混 相 在 重质油和 中质油中黏度降低 的幅度更大 , 同时二氧化碳 溶解于水中会 压 力的数 据相关性 , 得出实现二氧化碳 混相的压力条件。 使 水溶液 碳酸化 , 因此 增加水 的黏度 , 降低 水的流 动性能 , 两方面的 作 3 . 展 望 用会导 致水与原油的流 动速 度相近 , 因而增加 了水的驱油效 果。 二氧化碳 驱油是当前世 界范围内一项 较为成 熟 、 高效的采油技 术 , 第 三, 随 着二氧化碳不 断溶解 到原油中, 原油的体 积也不 断膨胀 , 其 具 有比传统 水 驱油更 明显的技 术优 势, 因此 在我 国具 有较 广 阔的应 因此可显著增加 原油 的流动性能 , 降低流 动的阻 力, 并且 膨胀后 的原油 用前景 。 我 国的二 氧化碳排 放量 极大 , 如 果不进行合 理的封存就 会产生 更 易开 采 。 大 气污染 , 产生温 室效应 , 恶化 人类的 生存 环境 , 而将 排放 的二 氧化碳 第 四, 由于二 氧化碳 的注入 , 随 着二 氧化碳不 断溶 解于原油 中, 填 用于 提高 原油 的采收 率无疑 是一 项一箭 双雕 的工作 , 虽然 由于 我 国油 充了原油 中的空 隙, 导 致了油层压力的升高, 随着开 采工作的不断进行, 藏 的特点使 混相驱替 不易进行 , 然 而随着 学者们结 合我国油藏 自身的特 原 本溶解于原油 中的二 氧化 碳不断 的排出 , 在 原油的 内部 形成了气驱作 点 , 对工艺参 数的不断优化 , 相信 二氧化碳驱 油技术 在我 国一定会 得到 用, 因此提高了驱油效果 。 广泛 的应 用, 并成为我 国提 高油 田开发效率的 重要途径 。 第五, 未被 原油溶 解的 大量 二氧化 碳气体 在油 层内部 形成一定 压
二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用
二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用
摘要:在中石化总公司支持下,组建了CO2驱技术研究团队,形成了高温高盐油藏CO2驱油三次采油关键技术,解决水驱废弃油藏和低渗难动用储量的开发难题。在国内率先开展了特高含水油藏CO2/水交替驱;深层低渗油藏CO2驱。油田层次开展了四种油藏类型五种矿场试验。验证该类油藏二氧化碳驱可行性,探索合理举升方式,进一步优化二氧化碳驱井网井距,验证大井距可行性,探索深层低渗稠油油藏有效开发方式,扩展二氧化碳驱应用范围以及特高含水废弃油藏二氧化碳驱提高采收率技术。探索储层粘土含量高、水敏性强油藏二氧化碳驱提高采收率技术。
关键词:二氧化碳驱低渗油藏提高采收率换油率
1、研究目的
1.1 某厂低渗难动用储量涉及开发单元11个,地质储量1601.85×104t,标定采收率7.56%,目前采出程度5.54%。涉及单元多为低孔隙、低渗透的地质特点。2010年开始二氧化碳驱在胡1块深层低渗油藏实施先导试验,胡1井组气驱取得成效后,相继在其他五个低渗类型油藏实施气驱开发。目前总覆盖地质储量309.5×104t。累注气17.9×104t,累增油3.05×104t。
1.2低渗油藏水驱效率低,注采井组呈现两极分化现象,一是注水压力高油井难以见效,二是油井见效快、含水上升快、见效稳产周期短,通过二氧化碳驱提高驱油效率。
2、研究内容及成果
2.1 二氧化碳驱机理上优于水驱
一是超临界二氧化碳注入能力强,增大有效井距;
二是CO2驱补充地层能量,可膨胀地层原油,提高驱油效率
再者CO2能进入的孔喉半径比水小一个数量级(0.01μm),低渗油藏,增加
二氧化碳及氮气在石油工程采油技术之现状和发展前景
二氧化碳及氮气在石油工程采油技术之现状和发展前景
发布时间:2022-01-05T06:29:13.829Z 来源:《中国科技人才》2021年第23期作者:阳贵辉
[导读] 随着社会经济的快速发展,能源需求量不断增加,石油资源的供需矛盾越来越突出,快捷、清洁地开采石油产品成为当前世界各国的首要任务。随着科技的进步和能源的不断更新,人们开始寻求新的开采方法,其中二氧化碳和氮气在石油的开采中的应用就显得尤为突出。本文主要研究的是二氧化碳在石油的采油过程中的具体应用,通过对国内外的相关资料的整理和学习,了解到目前的状况以及未来的趋势走向,为以后的工作提供借鉴。本论文以实际的案例为基础,结合理论,从实践的角度出发,阐述了当前采油行业的现状及问题,并提出相应的对策建议,希望能够为今后的采油企业的节能降耗作出贡献。
阳贵辉
河南油田新疆采油厂新疆 834099
摘要:随着社会经济的快速发展,能源需求量不断增加,石油资源的供需矛盾越来越突出,快捷、清洁地开采石油产品成为当前世界各国的首要任务。随着科技的进步和能源的不断更新,人们开始寻求新的开采方法,其中二氧化碳和氮气在石油的开采中的应用就显得尤为突出。本文主要研究的是二氧化碳在石油的采油过程中的具体应用,通过对国内外的相关资料的整理和学习,了解到目前的状况以及未来的趋势走向,为以后的工作提供借鉴。本论文以实际的案例为基础,结合理论,从实践的角度出发,阐述了当前采油行业的现状及问题,并提出相应的对策建议,希望能够为今后的采油企业的节能降耗作出贡献。
关键词:二氧化碳、氮气、石油开采
二氧化碳驱油技术在稠油开采中的应用
二氧化碳驱油技术在稠油开采中的应用
发布时间:2021-12-23T09:25:20.527Z 来源:《防护工程》2021年27期作者:翟星
[导读] 随着我国工业化进程的不断推进,对石油资源的需求量越来越高。
大港油田第二采油厂河北省黄骅市 061103
摘要:随着我国工业化进程的不断推进,对石油资源的需求量越来越高。近几年,基于能源紧缺和温室效应的背景,CO2驱油技术在稠油油藏开采中发挥了很大的作用,具有广阔的应用前景。本文主要分析了CO2在稠油油藏驱油过程中的驱油机理,并概述了二氧化碳驱油技术在稠油开采中的应用现状,最后对该技术的发展前景进行了展望,旨在能够进一步的推动二氧化碳驱油技术在我国的运用。
关键词:二氧化碳驱油稠油应用
一引言
随着我国工业化进程的不断推进,我国经济发展越来越快,人民生活水平也越来越高,我国对石油资源的需求量也在不断增加。传统的气驱采油技术工作效率较低,采出油量较低。随着二氧化碳驱油技术的出现,在一定程度上提升了稠油油藏的采油效率。该技术目前在世界上的很多石油企业得到了广泛的应用。二氧化碳驱油技术指的是讲二氧化碳注入到油层中,利用二氧化碳高溶解性的特点,增加原油的体积降低原油的黏度和油水间的界面张力,从而达到提升原油采收率的目的。而且采用二氧化碳驱油技术还可以进一步的解决我国CO2的封存问题,从而降低了温室气体的排放,对于我国环境的保护起到了积极的作用。
二 CO2驱油技术相关机理
2.1驱油机理
CO2驱油机理主要有两种驱动方式:二氧化碳非混相驱及二氧化碳混相驱,区别在于地层压力是否达到了最小混相压力。最小混相压力(MMP)理论上的定义是指在油层温度下,所注入气体达到多级接触混相的最小限度压力。在实验的方法上,Stalkup 定义是通过室内驱替实验,获得最终采收率曲线上的拐点所对应的压力就是最小混相压力;Enick 等人对最小混相压力的定义是当注入的7200(m3/m3)时,适当的增大压力使得采收率达到 80%时所对应的压力就是最小混相压力。在地层压力大于MMP时可以实现二氧化碳混相驱;反之则是二氧化碳非混相驱。
二氧化碳规模化捕集、驱油与埋存全产业链关键技术研究及示范
二氧化碳规模化捕集、驱油与埋存全产业链关键技
术研究及示范
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二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势
二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势
随着世界经济的飞速发展,能源的生产与供求矛盾越发突出,石油作为工业发展的命脉,由于其储量的有限性,使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。
针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求,还可以解决二氧化碳的封存问题,保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏,尤其对低渗、特低渗透油藏,可以明显提高原油采收率
(一)二氧化碳驱油技术机理
1、降粘作用
二氧化碳与原油有很好的互溶性,能显著降低原油粘度,可降低到原粘度的1/10左右。原油初始粘度越高,降低后的粘度差越大,粘度降低后原油流动能力增大,提高原油产量。
2、改善原油与水的流度比
二氧化碳溶于原油和水,使其碳酸化。原油碳酸化后,其粘度随之降低,同时也降低了水的流度,改善了油与水流度比,扩大了波及体积。
3、膨胀作用
二氧化碳注入油藏后,使原油体积大幅度膨胀,便可以增加地层的弹性能量,还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚,变成可动油,是驱油效率升高,提高原油采收率。
4、萃取和汽化原油中的轻烃
在一定压力下,二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃,降低原油相对密度,从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃,随后较重质烃被汽化产出,最后达到稳定。
5、混相效应
混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面,消除了界面张力。二氧化碳与原油混合后,不仅能萃取和汽化原油中轻质烃,而且还能形成二氧化碳和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程,可使采收率达到90%以上。
CO2驱油技术
SCCO2超临界二氧化碳
气藏可作为CO2以超临界状态(SCCO2)稳定埋存的地质载体。但由于气藏中储存的有具有开发潜力的天然气,会影响SCCO2埋存的稳定性。
CO2储存采用低温低压储罐,常用温度、压力工作参数为-20℃、2.2MPa.就投资成本、操作工艺和保冷性能来讲,建议大罐采用聚氨酯硬质泡沫塑料浇注成型保冷工艺,小罐采用真空粉末绝热保冷工艺。
二氧化碳的物理性质
不同的温度压力下,对应的饱和压力也不一样,当其压力低于它的饱和压力时,二氧化碳可为香槟酒提供气泡。当压力超过2.1MPa,且温度在-17℃以下或更低时,二氧化碳以稳定液体状态存在,适合运输和储存。假如温度足够低,在一定压力范围内,二氧化碳则以固态形式(干冰)存在。
纯二氧化碳临界温度31.11℃,临界压力为7.53MPa(或为1071psi)。在高于临界温度时,无论压力有多高,二氧化碳都以气态存在,而且密度与压力的关系成正相关系。
二氧化碳易溶于原油和水,在原油中的溶解度是在水中的4~9倍。二氧化碳的溶解度随压力增加而增加,随温度增加而降低,随水中的矿化度的增加而减少。在大部分混相驱中,油藏温度在临界温度之上,因此在油层中很难形成二氧化碳液态驱。
二氧化碳驱的种类
二氧化碳混相驱。混相驱油是在地层高退条件下,油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来,形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。当压力达到足够高时,二氧化碳把原油中的轻质和中间组分提取后,原油溶剂沥青、石蜡的能力下降,这些重质成分将会从原油中析出,残留在原地,原油粘度大幅度下降,从而达到混相驱的目的。
二氧化碳驱油
二氧化碳驱油技术 简单来说,就是把二氧化碳注入油层中以提高采油率。国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿~6000亿桶。 由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可以使原油体积膨胀、黏度下降,还可以降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采油率提高显著等优点。这项技术不仅能满足油田开发需求,还能解决二氧化碳的封存问题,保护大气环境。 二氧化碳驱油是一项成熟的采油技术。据不完全统计,目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家,每年注入油藏的二氧化碳量约为2000万~3000万吨,其中300万吨来自煤气化厂和化肥厂的废气。 据“中国陆上已开发油田提高采收率第二次潜力评价及发展战略研究”结果,二氧化碳在我国石油开采中有着巨大的应用潜力。我国现已探明的63.2亿吨低渗透油藏原油储量,尤其是其中50%左右尚未动用的储量,运用二氧化碳驱比水驱具有更明显的技术优势。 可以预测,随着技术的发展完善和应用范围的不断扩大,二氧化碳将成为我国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源。二氧化碳封存的潜力科学家认为,碳捕捉与封存技术有助于减少温室气体排放和控制全球变暖,有广泛的应用前景。通过碳捕捉与封存技术可将液化二氧化碳注入地下深处,二氧化碳会留在水中或在水中溶解,也可能与煤或其他矿物结合,或经数千年之后与其他岩石结合在一起,形成稳定的碳酸盐。据国际碳封存领导人论坛发布的报告显示,二氧化碳捕集和封存可以在大范围内削减二氧化碳排放。欧洲和北美已对二氧化碳捕集和封存项目做了大量前期工作,如削减二氧化碳捕集成本技术和开发新的燃烧方法,评估了封存能力,并研究了在1000年内各种结构储藏层中封存碳的表现,还开发了用于对被封存碳长期监测与鉴定的技术。据估计,与年排放240亿吨二氧化碳相比,世界年封存能力可超过110亿吨。封存二氧化碳提高油田采收率目前世界上大部分油田采用注水开发,面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题,对此,国外近年来大力开展二氧化碳驱提高采收率技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求,还可以解决二氧化碳的封存问题,保护大气环境。该技术不仅仅适用于常规油藏,还适用于低渗、特低渗透油藏,可以明显提高原油采收率。2006年美国提高采收率项目共计1
CO2-EOR驱油技术
目前该技术已在大庆油田、吉林油田、胜利油田和 辽河油田等进行过试验,都取得了较好的效果(郝 敏等,2010)。 由于温室效应的存在,该技术是缓解环境污染压力、 提高石油采收率的重要手段;并且我国的低渗透和 稠油资源十分丰富,同时该技术成本低廉、成效显 著,因此在我国有较好的应用前景。
[1]江怀友,沈平平,卢颖,江良冀,罗金玲. CO2提高世界油气 资源采收率现状研究[J]. 特种油气藏,2010,02:510+120. [2]郝敏,宋永臣. 利用CO2提高石油采收率技术研究现状[J]. 钻采工艺,2010,04:59-63+139. [3]王涛,姚约东,李相方,李虎,石俊芳,杨祝华. 二氧化碳驱油 效果影响因素与分析[J]. 中国石油和化工,2008,24:3033.
CO2 -EOR非混相驱油的条件(江怀友等, 2010):
(1)储层纵向上渗透率高。 (2)储层中大量的原油形成油柱。 (3)储层具有可以形成气顶的圈闭构造,储层连通性好。 (4)储层中没有导致驱油效率降低的断层和断裂。
①
②
③ ④ ⑤
CO2提高采收率经济效益问题 流度控制难问题:渗透率和残余油饱和度 波及系数低问题:黏性指进和重力超覆 CO2注入量不足问题 固相沉积问题:石蜡、胶质和沥青质的大量沉积
非混相驱稀油油藏稠油油藏易与原油发生混相在混相Байду номын сангаас力下处于超临界状态的co可以降低所波及油水的界面张力co注入浓度越大油水相界面张力越小原油越易被驱替
二氧化碳驱油技术研究进展及下步工作部署建议
F142块CO2混相驱驱试验
樊124块油藏 东辛、桩西等小断块油藏
孤岛普通稠油油藏 滨南平方王低渗透油藏
(三)胜利油田CO2驱历程
胜利油田通过技术攻关和现场试验 ,初步形成CO2驱配套技术
胜利油田二氧化碳驱技术
特低渗透油藏二氧化碳驱技术
实验评价技术
高 温 高 压 相 态 模 拟 长 细 管 最 小 压 力 测 试 长 岩 心 驱 替 实 验 评 价 沥 青 质 沉 淀 及 防 护 降 低 混 相 压 力 体 系
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
白云岩
41.5%
项目数
49
项目数
69
58.5%
砂岩
提高采收率:7~20%
换油率:
300
0.25-0.6 t/tCO2
美国CO2驱项目渗透率区间图
1800000
10
10
喉道半径r-边界层厚度h
1
0.1
1
0.1
地层油 边界层
注入水
0.01 0 1
地层水粘度
0.218mPa.s ( 130℃、30MPa )
0.01 10 100 100010000
空气渗透率,10-3mm2
1-10mD 岩心喉道0.2-1μm,边界层0.15岩石骨架
co2驱油地面配套工艺技术研究
2019年11
月
借助一部分设备,在设备的选择上主要是PSA 设备,设备使用的进程中对成本的控制较小,并且设备自身控制流程和难易程度也较为掌握,在进行转化的进程中能够为转化提供充分的氧气[3]。
4天然气制氢技术发展方向
4.1高温裂解制氢技术
高温裂解制氢技术在使用的过程中经过高温分解产生氢气,并且在工艺进行的过程中不会产生大量的二氧化碳,进而在行业内部被认为是清洁能源的一种,一部分的生产单位对于这种技术进行了深入了解,并且进行相应的探究和研发,追求更为完善的氢气制作工艺。
4.2自热重整制氢
自热重整制氢工艺在进行的过程中能够自行提供工艺需求的热量,并且实行的原理较为简单,能够保证天然气在进行化学反应的过程中实现自身的发热,并且将热量直接转移到接下来的工艺中。由于热量的产生会导致热量的反复使用,整个化学工艺实行的过程中会产生较大的热量,应当保证工艺实行的位置能够具备较强的抗热能力和稳定性。进而这种工艺的实行阶段成本消耗较大。
4.3绝热转化制氢技术
绝热转化制氢技术使用的基本流程是反应原材料的氧化反应,较大程度的使用了天然气自身的性能,并且采用更为廉价便捷的空气作为反应源,空气中含有的氧气能够直接支持公益的进行,实现材料之间的化学反应。这种工艺实行的过程中能够有效节约成本和原材料,能够最大限度的节约资源。
4.4天然气部分氧化制氢技术
天然气部分氧化制氢技术的使用与传统技术相比消耗的能源较少,并且原材料成本较为低廉,但是值得注意的是在进行化学反应的过程中主要使用的是高温无机陶瓷透氧膜,将廉价的制氧方式和具有较高水平的工艺材料进行结合,能够一定程度上增强工艺的实行效率,降低生产成本,也是未来能够得到广泛使用的方式之一。
二氧化碳驱油技术综述
二氧化碳驱油技术综述
第一章前言
提高采收率(EOR)研究是油气IB开发永恒的主题之一。迄今为止,己形成化学驱、气体混相驱、热采和微生物采油四大类。近儿年,注气驱提高采收率发展迅速,其中乂以注CO?驱的发展速度最快。一方面,注g驱油的效果非常明显。另一方而,CO?气体的利用可以减轻温室效应,这也使C6驱在全球推广运用。早在1920年就有文献记载,可以通过注入CQ 气体的方法来采出原油。而CQ的现场应用最早开始于1958年,在美国Permain盆地苗先进行了注CO?混相驱项目,这一项目的结果说明注CQ不但具有很高的效益,而且是一种有效的提高采收率方法。随着技术的进步、环境保护的需要,注C02提高采收率的方法越來越受到重视.
我国陆地上的大多数主力油田进入了中后期开发阶段,呈现出可采储量的动用程度高、白然递减率高、综合递减率高、综合含水率高等特点。同时,目前随着勘探开发技术的提高,低渗透油田储量占的比例越来越大。因此在石油后备储量比较紧张的形势下,动用好和开发好低渗透油田,对我国石油事业持续稳定的发展具有重人意义。但是低渗透油田山于其物性差,比如孔隙度和渗透率都比较小,因此,单井产量低,开发难度大。利用二氧化碳开发低渗透油田可以有效提高原油采收率。
外CO2驱发展概况
门上个世纪五十年代,国际上许多国家就开始把二氧化碳作为一种驱替溶剂进行现场和实验研究。由于二氧化碳能溶解于原油,降低界面张力,降低原油粘度,在一定的条件下还能与原油混相,进行混相驱油,从而提高原油的采收率。二氧化碳驱汕特别是二氧化碳混相驱汕己经成为现在低渗透汕藏开发的主要方式之一。
二氧化碳驱油技术存在的问题
二氧化碳驱油技术存在的问题二氧化碳驱油技术是一种增强油田采收率的方法,通过注入二氧化碳(CO2)来提高原油的流动性,推动原油向井口移动。尽管这是一种有前途的技术,但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战:
1.碳源供应:二氧化碳驱油需要大量的二氧化碳供应,通常来自工业排放或特定的二氧化碳捕获项目。供应链的不稳定性和高成本是一个问题。
2.注入效率:二氧化碳注入到油层中的效率是一个关键问题。不同的地质条件和油藏特性可能导致注入效果不一致,有些地方可能无法实现预期的增收效果。
3.油水分离问题:由于驱油过程中原油与注入的二氧化碳混合,使得油水分离变得更为复杂。这可能导致油井生产中的分离和处理问题。
4.地质条件不同:二氧化碳驱油对地质条件有一定的要求,适用于某些类型的油藏。在一些地质条件不利的区域,可能无法实现良好的驱油效果。
5.气体回注:部分注入的二氧化碳可能在采收过程中返回到井口,形成气体回注。这可能影响油井的稳定性和效率。
6.环境和经济可行性:尽管二氧化碳驱油有助于减少温室气体排放,但捕获、输送和注入二氧化碳的全过程也涉及大量的能源消耗和经济成本。在环境和经济可行性方面仍需综合考虑。
7.地方社会接受度:二氧化碳注入可能引起地方社区的担忧和抵触情绪,例如对地下水质量和地质变化的担忧。社会接受度问题可能影响项目的推进。
解决这些问题需要综合考虑工程技术、地质条件、经济效益和社会因素,以实现二氧化碳驱油技术的可持续发展和广泛应用。
二氧化碳驱油注采工艺技术
二氧化碳驱油注采工艺技术
二氧化碳驱油注采是指在油井的注入端注入二氧化碳气体,通过压力推动油藏中的原油向井口流动,从而提高原油的采收率的油藏开发方法。二氧化碳驱油注采工艺技术是指实施二氧化碳驱油注采的具体操作步骤和规范。
二氧化碳驱油注采工艺技术的主要步骤包括气体收集系统、二氧化碳输送系统、二氧化碳储存系统、注气系统和采油系统五部分。
首先是气体收集系统。气体收集系统是指将工业废气等含有二氧化碳的气体收集起来,经过净化和压缩,以供后续的二氧化碳输送和储存使用。气体收集系统中包括气体收集设备、净化设备和压缩设备。
其次是二氧化碳输送系统。输送系统将收集到的二氧化碳气体通过管道输送到油井的注入端。输送系统的主要设备包括管道、压力传感器、流量计、阀门等。输送系统需要保证输送的气体稳定,压力和流量控制合理。
然后是二氧化碳储存系统。储存系统将收集到的二氧化碳气体暂时储存起来,以备后续的注入使用。储存系统中包括储罐、仓库、储存设备等。储存系统需要保证储存的气体稳定,防止泄漏和损失。
接下来是注气系统。注气系统是指将二氧化碳气体注入到油井中,推动原油流向井口。注气系统中包括注气阀、注气管道、
注气泵等。注气系统需要控制注入的气体流量、压力和温度,以保证注入的效果。
最后是采油系统。采油系统是指通过注入二氧化碳气体驱动原油流向井口,并通过采油设备将原油提取到地面上。采油系统中包括抽油机、水平井等。采油系统需要保持合理的油井压力和温度,提高原油的采收率。
二氧化碳驱油注采工艺技术的优点在于可以有效提高油田的开发效率和采油率,减少对地下水资源的污染和消耗,同时将废弃的二氧化碳气体得到有效利用,并有助于减少温室气体的排放。
CO2-EOR驱油技术实际应用浅析
(1)CO2脱水、除尘处理; (2 CO2注气压缩机的选择; (3)CO2注气管道腐蚀控制。
CO2气源获取及其价格是该驱油技术应用的重要制 约因素,如果能合理解决气源和管材防腐等问题CO2EOR是比注天然气更加经济有效的气体。在中国海南 福山油田白莲地区有着国内少见的CO2气田,其中莲 21断块已经采出高含CO2的天然气(CO2含量60%以 上),莲4凝析气藏有着良好的地下储存结构,因此利 用CO2呑吐技术可以大幅降低CO2采集成本,极大提高 企业经济效益。
1 概述
1952年,美国大西洋炼油公司L.P.Whorton等人提 出将二氧化碳注入油井技术,并获得专利。如今, CO2-EOR已经成为一个势不可挡的趋势。因为CO2驱油 比氮气、烟道气、天然气驱油技术具有适用范围大、 驱油成本低、采收率高等显著的优点。2006年美国注 CO2提高原油采收率(CO2-EOR)产油量首次超过热 采,成为世界第一大提高采收率技术。随着技术发展 和应用范围扩大,CO2也将成为中国改善油田开发效 果、提高原油采收率的重要资源。
Brief Analysis on the Practical Application of CO2-EOR Flooding Technology Liao Hannong1,Ding Zhiyong1,Liao Hanming2,Guo Jiajun3,Chen Liguo3
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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
✓ 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
ห้องสมุดไป่ตู้
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)
(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
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
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、中低渗油藏未动用储量分类表
类型
特低渗透 (<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
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