注气提高采收率
低渗透油藏注气提高采收率评价
低渗透油藏注气提高采收率评价【摘要】随着油气田勘察工作的不断深入，低渗透难采储量在原油中所占的比重越来越大。
因为渗透率较低，使得注水提高采收率受到一定的限制，由于发现了大量的气源，这就为注气提高采收率的方式提供了便利的物质基础，并且能够充分显示出注气技术的优势。
本文将针对低渗透油藏的基本特点进行详细的分析，并结合我国的具体情况，提出合理的建议。
【关键词】低渗透油藏；注气；采收率近年来，我国发现的大部分油藏，都属于低渗透的油藏。
这种油藏在开采的时候非常困难，现在基本上采用注水以及衰竭式的开采方式，但是对于低渗透油藏来说，在注水方面，存在着一定的困难，对于低渗透油藏如何进行合理的开发已经成为社会越来越关注的问题。
随着科技的发展和时代的进步，注气技术逐渐的被研发出来，利用注气技术可以降低低渗透油藏的开发难度，提升开采率。
1.低渗透油藏的基本特点和注气机理1.1基本特点（1）低孔、低渗、自然产能较低，注水困难，无法进行常规投产。
（2）原有的密度小，粘度较低，基本性质好。
（3）储层的物理性质较差，拥有大量的胶结物，分选差、颗粒较小，后生作用强。
（4）油层内混合着一定的砂泥岩，且砂层的厚度不够稳定，砂层间的非均质性较强。
（5）油层受到岩性的控制，与水动力缺乏较强的联系，边底水也非常不活跃。
流体流动的时候包含非达西流动的特点。
1.2注气机理虽然注气机理存在着诸多的论述，但是大体上基本分为三种，即非混相驱、多次接触混相和以此接触混相。
多次接触混相又可以分为凝析气驱混相和蒸发气驱混相。
总体来说，注气开采可以降低界面的张力，从而在驱油的时候能够达到更高的效率，最终提高整体的经济效益。
2.低渗透油藏注气方面的问题2.1注气压力高，能力低低渗透油藏由于渗透率过低，导致对于气的质量就有非常高的要求，在注气的时候一定要注意注气对于底层产生的影响和危害。
因为注入的压力过高，对于压缩机的基本压力等级的要求就会很好。
2.2低渗透油藏注气方式在我国众多的低渗透油藏中，大部分都存在着裂缝现象，例如青海的南翼山油田、吐哈的丘陵油田、克拉玛依油田的乌尔禾油层、新疆的火烧山油田、辽河的雷家油田、大庆的朝阳沟油田、吉林的大安油田、扶余油田、新民油田、新立油田等，对于这些具有裂缝性质的低渗透油藏，选择何种注气方式，怎样能够更好的进行注气工作，对于开采工作者来说是一个巨大的问题。
注气提高采收率技术
MMP=P5
P=P5>P4
T=Treservoir
Why ?
Oil
CO2
2.最小混相压力（ MMP）的确定方法
最小混相压力的影响因素
• 原油的组成和性质
– 原油的API重度 – C5~C30的含量 – C5+分子量
• 温度 • 注入气体的组成
混相压力与原油分子量的关系
二、注气提高采收率物理模拟
长岩心驱替不同开方式 评价 固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化 气驱过程中有无固相沉积
长岩心驱替装置 PVT和岩心设备
注气对储层物性影响 多次接触混相实验
研究注入气对储层的影响 多次接触机理
短岩心驱替装置 PVT仪
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
一维层状实验
平面模型评价实验
膨胀实验主要目的：研究注入气后原油的物性变化，尤其是 泡点压力与膨胀系数，这是注气数值模拟中必须用到的基 本参数 。 实验设备：常用PVT仪
。
二、注气提高采收率物理模拟
对富含凝析油型的凝析气藏，为了减少凝析液的损失常开展 注气保压开采，注入介质的种类很多，即可以采用干气回注、 注N2、注CO2等。下表是在不同的注入量下的露点压力上升 情况。
（2）直接观测法
P=P1 T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
P=P2>P1
T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
P=P3>P2
T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
MMP=P4
P=P4>P3
T=Treservoir
石油开发中的油藏注气与增产技术
石油开发中的油藏注气与增产技术近年来，随着全球能源需求的增长和油田开采难度的增加，石油开发中的油藏注气与增产技术变得越发重要。
油藏注气技术作为一种有效的增产手段，不仅能够提高石油开采效率，还能够延长油田的生产寿命。
本文将就石油开发中的油藏注气技术及其对增产的影响进行分析。
首先，我们来看一下油藏注气技术的原理和适用条件。
油藏注气是指向油藏中注入气体以提高油藏压力，从而推动原油的流动，增加采收率。
常见的注气气体包括天然气、氮气和二氧化碳。
油藏注气一般适用于高含气油藏、低渗透油藏以及水驱后期的油田。
通过注气，我们可以改变油田的物质平衡，促进原油和注入气体的交换，提高油藏的有效驱替效果。
接下来，我们将探讨油藏注气技术对增产的影响。
首先，油藏注气可以提高油藏压力，增加原油采收率。
通常情况下，油藏采油压力随着时间的推移而逐渐降低，导致储量不断减少。
而通过注气，我们可以有效地提高油藏压力，推动原油向井口流动，从而提高采收率。
其次，注气可以改变油藏的物理性质，增加原油的渗透性和流动性。
油藏注气可以降低原油粘度，减少原油在孔隙中的黏附力，使原油更容易被开采出来。
同时，注气还可以减缓水的侵入，防止水与原油的接触，从而保持较高的采油效率。
最后，注气可以改变油田的物质平衡，提高油藏附近气相和液相的相对含量，从而有效改善驱替效果，增加原油的采收量。
此外，在油藏注气过程中，我们还可以采用一些增产技术来进一步提高采收率。
一种常见的增产技术是人工增油，即注入特定的化学剂以改善原油流动性。
通过选择合适的聚合物、表面活性剂或生物剂，我们可以改变原油的物理性质，降低油藏的孔隙压力和油水界面张力，提高油藏的采收率。
另一种增产技术是聚合物驱替，即在油田中注入一定比例的聚合物溶液来驱替原油。
聚合物的高黏度特性能够提高油藏压力，增加驱替效果，从而提高采收率。
此外，还有其他一些增产技术，如热采、水驱以及压裂技术等。
综上所述，石油开发中的油藏注气与增产技术对提高采收率和延长油田产能具有重要意义。
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究20世纪70年代美国和加拿大不仅开展了室内实验，而且对不同的油藏进行了注氮气开发。
89年我国开始了注氮气开发油田的实验，到90年代中期，由于膜分离制氮技术在中国的发展，为氮气在油田开采上的应用提供了有利条件。
注氮气改善蒸汽吞吐效果在新疆、辽河、胜利等油田已有应用，取得了很好的效果。
一、注氮气开采机理1.注氮气开发油田通常通过以下机理来提高原油采收率：1.1多次接触混相驱(包括作为驱替CO2、富气或其它驱替剂与地层原油混相段塞的后缘注入或者气水交替注入混相驱)；1.2多次接触非混相驱或近混相驱；1.3循环注气保持地层压力；1.4顶部重力驱。
混相驱或非混相驱适于油层物性较差、原油中含一定溶解气、原油重度在38~51oAPI(0.8348~0.7753)、油气藏埋藏较深的轻质油藏；循环注气保持地层压力，适于注水效果差、低孔隙、低渗透、原油重度在31~60oAPI范围、埋藏较浅的油藏；而重力驱适合于油层物性好、埋藏较深、闭合高度大的盐丘或背斜油藏。
2.混相驱2.1连续注入氮气混相驱氮气很难与油藏原油发生一次接触混相，但在足够高的压力下可与许多油藏原油达到蒸发气驱动态混相，即注入的氮气与油藏原油之间经过多次接触和多次抽提，原油中的中间烃组分不断蒸发到气相中，当气相富化到一定程度时便与原油达成混相。
2.2注氮气推动易混相气体段塞混相驱注氮气要求原油的轻烃和中间烃含量高，故一般来说实施的难度比较大且适用范围较窄，但却较之于注CO2和烃类气体具有资源丰富、价格低廉的优点。
为了充分利用CO2和烃类气体易混相的特点，同时也为了降低使用CO2和烃类气体的成本，可通过注氮气推动CO2或烃类气体段塞混相驱来提高采收率，其开采机理与CO2和烃类气体混相驱机理相似。
如果易混相气体段塞的尺寸选择合理，则用氮气推动混相段塞的驱油效果会比连续注入氮气效果较好，经济效益会更高。
2.3交替注氮气注水混相驱在注氮气驱过程中，由于氮气的粘度远低于油藏原油，产生的流度比会造成前缘气体的粘性指进。
三论我国发展注气提高采收率技术 ppt课件
表5 美国CO2混相驱作业公司及其项目数（便于查找，不作翻译）
公司名称
项目数
公司名称
项目数
公司名称
项目数
Amerada Hess Anadarko Apache
Chevron Texco ConocoPhillips Core Energy
4
Denbury
6
Kinder Morgan
1
Resources
72.8
砂
12
10
182
0.849
岩
7
8
Amerada Hess
ExxonMobil
63.5
白
12
1.3-123
161
0.849
云
4
8
岩
54.4
灰
14
5
170
0.820
岩
5
3
Den bury
50.98
砂
26
90
331
0.825
Resources
岩
9
1
2
71.1
三
成
租
采
功
赁
范
围
1
40
三
成
油
采
功
田
范
围
1
油田名称
SACROC
Wasson Denver
Unit
Rangely Weber Sand
Seminol Unit-main Pay Zone
Greater Aneth Area Maccomb
表6 12个面积超过20km2的油田CO2混相驱有关数据表
作业者
面
油田注气提高采收率开发应用技术研究
油田注气提高采收率开发应用技术研究随着全球能源需求的不断增长，油田注气提高采收率成为了石油行业的研究热点。
油田注气是指向油层中注入天然气或其他气体的一种采油方法，其目的是利用气体的溶解和膨胀性质来提高原油的采收率。
在中国，由于油田的老化和深度开采，注气开发技术已经成为了油田开发的重要手段。
本文将探讨油田注气提高采收率的开发应用技术研究及其意义。
一、油田注气提高采收率的原理油田注气提高采收率是指在油田开发中向油层中注入气体，通过气体的溶解和吸附作用来提高原油的采收率。
具体来说，注气开发可以通过以下几种方式来提高采收率：1.增加油层压力：注入气体可以增加油层的压力，从而驱动原油向采油井流动。
2.减小原油的粘度：气体的溶解可以减小原油的粘度，使得原油更容易被开采。
3.提高原油的置换率：气体的膨胀性质可以使原油与岩石孔隙中的水分离，从而提高原油的置换率。
二、油田注气提高采收率的应用技术研究1.气体选择和优化注气方案：不同的气体在油田注气中的作用机理不同，因此在选择注气气体时需要考虑气体的溶解性、膨胀性以及相对常压条件下的粘度等因素。
需要通过模拟和优化注气方案来确定合适的注气量和注气周期，以达到最佳的采收率提高效果。
2.注气井的选址和井筒设计：注气井的选址和井筒设计对注气开发的效果至关重要。
合理的选址可以最大限度地提高注气气体的利用率，而合理的井筒设计可以保证气体顺利注入到目标层位中。
3.表征和评价注气效果：通过地质勘探、物性实验和地震监测等手段，可以对油层中的气体分布和运移进行表征和评价，从而指导注气开发的实施和调整。
4.注气技术的改进和创新：研究新型气体的注气作用机理，改革传统注气方法，探索新的注气技术是提高油田注气采收率的重要途径。
通过超临界流体技术可以改善气体的溶解性和膨胀性质，从而提高采收率。
三、油田注气提高采收率的意义油田注气提高采收率的研究和应用对于提高油田开采效率、节约能源资源具有重要意义：1.提高采收率：通过注气开发可以提高原油的采收率，延长油田的生产周期，延缓油田的老化。
油田注气提高采收率开发应用技术研究
油田注气提高采收率开发应用技术研究1. 引言1.1 研究背景石油是世界上最主要的能源资源之一，而油田注气技术是提高油田采收率的重要手段之一。
随着全球石油资源的逐渐枯竭，油田注气技术的研究和应用变得尤为重要。
研究人员发现，通过在油井中注入气体（如天然气、二氧化碳等），可以提高原油的流动性，促进油井中原油的驱出，从而提高采收率。
从石油产业的角度看，实现提高采收率对于延长油田的产能，减少开采难度，提高经济效益都具有重要意义。
研究油田注气技术的背景是非常迫切的。
在过去的研究中，已经有很多学者对油田注气技术进行了深入探讨，并取得了一定的成果。
随着石油资源的日渐枯竭以及环境保护意识的增强，油田注气技术仍然需要不断创新和完善。
本文旨在深入研究油田注气技术的原理、方法和优势，并通过案例分析和技术应用展望，探讨其在未来的发展趋势和应用前景。
希望通过本文的研究，能够为油田注气技术的进一步发展提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究意义油田注气技术是一种提高油田采收率的重要手段，对于提高石油勘探开发效率、减少地下资源浪费、保护环境等方面具有重要意义。
油田注气技术可以有效提高油田的采收率。
通过注入气体进入油田，可以提高油井内部的压力，促进原油的开采。
这样不仅可以提高油田的产量，也可以延长油田的寿命，充分利用地下资源。
油田注气技术可以减少地下资源的浪费。
在过去，很多石油资源因为采收率低而被浪费掉，通过采用注气技术，可以大幅提高油田的采收率，减少资源的浪费，提高资源利用率。
油田注气技术还可以保护环境。
传统的采油方式可能会导致地下水污染、土壤污染等环境问题，而注气技术可以减少这些问题的发生，提升油田开发的环保水平。
1.3 研究目的本文旨在研究油田注气技术在提高采收率方面的应用和效果。
通过对油田注气技术的原理、方法、优势进行分析和探讨，旨在从理论和实践的角度全面了解这一技术在油田开发中的作用和意义。
通过案例分析，深入挖掘注气技术在实际油田开发中的应用情况和效果，验证其在提高采收率、降低开采成本等方面的优势。
油田注气提高采收率技术简介
油田注气提高采收率技术简介闫方平气驱采油技术是已有80多年历史的提高原油采收率方法之一。
最初以注液化石油气为主，后来发展为注干气。
近年来该技术发展很快，广泛用于油田的开发方式有注气混相驱、近混相驱、非混相驱；还有注气维持地层压力驱油等。
该技术使用的气体包括：天然气、液化石油气、CO2、N2、烟道气和空气等。
气驱采油是一项复杂的技术，其中包括抽提、溶解、蒸发、凝析、增溶等能改变原油相态特征的作用机理。
目前在国外，注气提高采收率技术已发展成为一项比较成熟的技术，从室内研究到先导性试验，再到工业推广，形成了从注气机理研究、数值模拟、工艺设计、效果预测等一整套理论实践作法。
注气驱油在国外已获得了广泛应用，世界上已有上千个各类注气采油工程项目。
气驱是最有发展前途的提高采收率方法之一。
今天我们主要介绍注CO2提高采收率和注空气提高采收率两个方面。
一、注CO2提高采收率技术1、研究现状注CO2提高原油采收率提出于二十世纪三十年代，室内实验开始于五十年代，并于六十年代开始进行矿场试验。
进入七十年代以来，注CO2提高原油采收率的理论研究和生产应用都获得了迅速发展，逐渐成为一种重要的提高采收率方法。
多年的生产实践表明，CO2驱可以延长水驱近衰竭油藏寿命15-20年，提高采收率7-25%，是石油开采，特别是轻质油开采的最好提高采收率方法之一。
（1）世界老油田开发问题与提高采收率技术选择当前各大产油国中，加大新油藏的勘探开发是石油工作的重要方向；另外，提高已发现油田的采收率，是各国石油工业的焦点所在。
当前世界大部分油田都已经过了产量高峰期，在非OPEC 国家中，成熟油田的产量占的比重越来越高。
（2）世界CO2提高采收率概况世界CO2提高采收率潜力为1600×108—3000 X108桶，世界CO2驱油产量占世界提高采收率产量的15％，CO2驱油项目主要分布在美国，另外，在俄罗斯、加拿大、土耳其等国家也有CO2驱油项目进行，并取得良好效果。
注气提高采收率(简述)
关于注气提高采收率技术的调研1 前言随着油气田开发进入中后期,油井综合含水率上升,油田开发难度加大,注气采油逐渐成为提高原油采收率的重要方法之一。
本文对注气提高采收率技术的机理进行了分析,并进行了驱替实验调研。
调研结果表明:注气可明显改善驱油效果,提高原油采收率。
2 国内外现状近年来,国内外注气技术发展很快,注气类型、注气方式、注气时机、适宜注气的油藏类型不断发展,已成为除热采之外发展较快的提高采收率方法。
目前,注气作为一种有效的提高采收率方法,在世界范围内得到广泛应用。
在美国和加拿大注气技术极为成熟。
在美国,注气项目中以二氧化碳混相驱为主,而加拿大以注入烃类溶剂混相驱为主导。
2006年,美国、加拿大等石油生产大国仍把蒸汽驱作为EOR(或IOR)主导技术,加拿大掀起了以蒸汽重力驱(SAGD)技术为主的开采油砂热,化学驱的应用仍很少。
注气驱仍以逐年增长的态势和显著的成效而成为当今世界石油开采中具有很大潜力和前景的技术。
在我国东部主要产油区,天然气气源紧张,供不应求,CO2气源目前还比较少。
尽管如此,注非烃气体混相和非混相驱的研究和现场先导试验一直没有停止过。
1963年首先在大庆油田作为主要提高采收率方法进行研究,1966、1969、1985、1991、1994年先后开展了注CO2先导试验,很受重视。
华北油田在雁翎油田开展注N2非混相驱矿场试验。
吉林油田利用万金塔CO2气田的液态CO2,在吉林油田开展CO2吞吐和CO2泡沫压裂已在100井次以上。
1996年江苏油田富民油田48井开展了CO2吞吐试验,并已开展了驱替试验。
吐哈葡北油田已开始实施注气混相驱。
大港大张坨凝析气田和塔西南柯克亚凝析气田注气成功。
西南石油学院以气为特色,长期开展了油气体系的相态研究,早在1984年,为大庆、中原开展了混相驱实验,引进了当时全国第1台混相驱细管实验装置。
随后与华北油田合作,配合雁翎油田注N2试验,模拟裂缝性碳酸盐岩储层,在全国比较系统地开展了系列注N2实验。
吐哈低渗透油田注气提高采收率开发应用技术研究(全文)
吐哈低渗透油田注气提高采收率开发应用技术研究刘滨徐君杨永亮杨占红蒲玉娥(中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密 839009)摘要：吐哈油田在“九五”期间重点开展了低渗透油田注气提高采收率现场应用配套技术研究，分别于1998年和2003年建成葡北油田注气混相驱矿场试验基地及温五区块注气非混相驱气水交替注入试验区，同时完成了温西一和温西三区块注气工程方案设计研究，积极开展了注气提高采收率工业化推广前期准备。
本文以葡北油田、温五、温西一和温西三区块注气提高采收率应用技术研究为例，系统阐述低渗轻质油藏水驱后注气开发所涉及的油藏精细描述方法、开发实验评价、注气参数优选、开发指标预测及现场动态监测等方面的矿场应用技术，为提高低渗轻质油藏采收率和丰富国内三次采油技术系列提供了重要依据和矿场实践经验。
关键词：注气开发；先导试验区；气水交替注入；采收率；低渗轻质油藏；吐哈油田引言注气提高采收率作为低渗轻质油藏注水开发后的有效接替方式之一，近年来在国外发展迅猛，并取得了大量矿场实践经验，已发展成为一种成功的EOR方法。
与国外相比，我国在低渗透油藏高压注气驱油技术研究领域起步较晚，发展迟缓。
一方面由于注气矿场试验项目有限，高压注气开发低渗透油藏经验极少。
另一方面，由于高压注气工艺技术满足不了矿场推广应用的需要，制约了我国在注气驱油技术方面的深入研究和推广应用。
吐哈油田是国内较为典型的低渗透油田，主要为扇三角洲和辨状河三角洲沉积体系，主要目的层段为中侏罗统三间房组，油藏埋深2300～3200m，储层以低孔低渗和低孔特低渗为主(平均孔隙度12%～16%，平均渗透率6.3～65×10-3μm2)，油藏流体具有挥发、弱挥发轻质原油的特点，油水粘度比接近1。
吐哈油田于1991年投入开发建设，相继建成了鄯善、温米和丘陵三个主力油田，2000年前实现了300万吨高速稳产。
目前主力油田已进入中高含水期产量递减阶段，油田调整治理难度较大。
注气提高采收率技术概要
长岩心驱替不同开方式 评价 固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化 气驱过程中有无固相沉积
长岩心驱替装置 PVT和岩心设备
注气对储层物性影响 多次接触混相实验
研究注入气对储层的影响 多次接触机理
短岩心驱替装置 PVT仪
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
一维层状实验
平面模型评价实验
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验－注氮气长岩心驱替实验
15000 气油比 累积采收率 60 50 40 30 5000 20 10 0 0 0.2 0.4 注入体积(PV) 0.6 0 0.8
平均渗透率( 103 m2 )
深度(m) 温度(℃) 限制
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPas) 含油饱和度(%PV) 地层流动系数(mdm/( mPas)) 储层类型 净产层厚度(m)
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPa.s) 原油组成 含油饱和度(%PV) 储层类型 有效厚度 建议值 <0.8498 <0.4 (C1～C7)含量等 >40 带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩 相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值 >1827 无临界值 发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。 3045～5633 50～80 现行值 0.8348～0.7628 0.07～0.3
注气提高采收率机理
1 注烟道气、二氧化碳驱油机理1.1 注烟道气提高采收率由于烟道气驱的成本较氮气驱高，因此发展缓慢。
近年来随着人们对环境治理力度的加大以及原油价格的上涨，烟道气驱油技术又有了发展的空间。
因为如果考虑环境效益，烟道气驱要比氮气驱经济划算。
所以烟道气近年来也得到了较好的发展。
1.1.1 烟道气驱提高采收率机理烟道气通常含有80%〜85%的氮气和15%〜20%的二氧化碳以及少量杂质, 也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。
烟道气的化学成分不固定，其性质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。
烟道气具有可压缩性、溶解性、可混相性及腐蚀性。
根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要是二氧化碳驱和氮气驱机理。
1.1.1.1 二氧化碳机理由于烟道气中二氧化碳的浓度不高，所以不容易达到混相驱的要求，主要是利用二氧化碳的非混相驱机理。
即降低原油黏度、使原油膨胀、降低界面张力、溶解气驱、乳化作用及降压开采。
由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与CO2 接触时，原油体积增加，黏度降低。
CO2 在原油中的溶解还可以降低界面张力及形成酸性乳化液。
CO2 在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力降低时，饱和了CO2 的原油中的CO2 就会溢出，形成溶解气驱。
与CO2 驱相关的另一个开采机理是由CO2 形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油[18] 。
1.2.1.2 氮气驱机理注氮气提高采收率机理主要有：(1) 氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2) 氮气可以进入水不能进入的低渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3) 氮气被注入油层后,可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低，在一定程度上提高后续水驱的波及体积；(4) 氮气不溶于水，微溶于油,能够形成微气泡，与油水形成乳状液，降低原油黏度，提高采收率。
注气提高采收率(简述)
关于注气提高采收率技术的调研1 前言随着油气田开发进入中后期,油井综合含水率上升,油田开发难度加大,注气采油逐渐成为提高原油采收率的重要方法之一。
本文对注气提高采收率技术的机理进行了分析,并进行了驱替实验调研。
调研结果表明:注气可明显改善驱油效果,提高原油采收率。
2 国内外现状近年来,国内外注气技术发展很快,注气类型、注气方式、注气时机、适宜注气的油藏类型不断发展,已成为除热采之外发展较快的提高采收率方法。
目前,注气作为一种有效的提高采收率方法,在世界范围内得到广泛应用。
在美国和加拿大注气技术极为成熟。
在美国,注气项目中以二氧化碳混相驱为主,而加拿大以注入烃类溶剂混相驱为主导。
2006年,美国、加拿大等石油生产大国仍把蒸汽驱作为EOR(或IOR)主导技术,加拿大掀起了以蒸汽重力驱(SAGD)技术为主的开采油砂热,化学驱的应用仍很少。
注气驱仍以逐年增长的态势和显著的成效而成为当今世界石油开采中具有很大潜力和前景的技术。
在我国东部主要产油区,天然气气源紧张,供不应求,CO2气源目前还比较少。
尽管如此,注非烃气体混相和非混相驱的研究和现场先导试验一直没有停止过。
1963年首先在大庆油田作为主要提高采收率方法进行研究,1966、1969、1985、1991、1994年先后开展了注CO2先导试验,很受重视。
华北油田在雁翎油田开展注N2非混相驱矿场试验。
吉林油田利用万金塔CO2气田的液态CO2,在吉林油田开展CO2吞吐和CO2泡沫压裂已在100井次以上。
1996年江苏油田富民油田48井开展了CO2吞吐试验,并已开展了驱替试验。
吐哈葡北油田已开始实施注气混相驱。
大港大张坨凝析气田和塔西南柯克亚凝析气田注气成功。
西南石油学院以气为特色,长期开展了油气体系的相态研究,早在1984年,为大庆、中原开展了混相驱实验,引进了当时全国第1台混相驱细管实验装置。
随后与华北油田合作,配合雁翎油田注N2试验,模拟裂缝性碳酸盐岩储层,在全国比较系统地开展了系列注N2实验。
油田注气提高采收率开发应用技术研究
油田注气提高采收率开发应用技术研究油田注气是一种注入气体到油层中的增产技术，以提高采收率。
该技术的原理是通过注入气体来改变油层的物理性质，从而改善原油的流动性和驱替效果，提高采收率。
油田注气技术的应用主要有两种方式：一种是地层气驱，即利用地层自然存在的气体进行驱油；另一种是人工注入气体，包括天然气、氮气、二氧化碳等。
研究表明，油田注气技术可以有效地提高采收率，尤其对于高含硫、高粘度油井的开发具有重要意义。
注气可以通过增加油层内部的压力，降低油相相对渗透率，提高油相的流动性，使原本无法开采的油藏变得可开发。
注气还可以改变油层中的相态，如使原本以液态存在的油变为气相，从而提高采收率。
油田注气技术的开发应用主要有以下几个方面：1. 注气方式的选择：根据不同油田的地质特征和开发条件，选择合适的注气方式。
地层气驱适用于地层气资源丰富的区域，人工注入气体适用于气田或有可供注入的天然气资源的区域。
2. 注气剂的选择：根据油田的特点和开发目标，选择合适的注气剂。
对于高含硫油田，可以选择氮气注气，通过减少油中硫的溶解度提高采收率；对于气田，可以选择天然气注入，以增加气相驱替效果。
3. 注气过程参数的优化：包括注气速度、注气压力、注气周期等。
通过调整这些参数，可以达到最佳注气效果。
4. 油田注气的物理模拟和数值模拟：通过物理模拟和数值模拟的方法，研究油田注气过程中的物理机制和流动规律，为注气技术的应用提供理论基础。
油田注气技术是一种重要的增产技术，通过合理选择注气方式、注气剂和优化注气过程参数，可以提高采收率，延长油田的生产周期，实现经济效益最大化。
在未来的研究中，需要进一步深入探索注气的机理和流动规律，提高注气技术的应用效果。
油田注气提高采收率开发的应用
在油田的开采过程中，在其内部注入一定的气体介质，能够提高开采质量以及效率。
目前比较常用的几种材料例如：氮气、二氧化碳、高压气体等，在实践应用的过程中，都能够起到良好的应用效果，下文将对此进行比较详细的论述。
一、油田注气主要矛盾以及技术施工难点1.低渗透油田的使用。
低渗透在油田的注气技术中应用比较广泛，但是在开采的过程中主要存在两个方面的问题，首先，不同油层以及表面无法实现良好的内部协调。
其次在正式工作的时候，施工技术人员很难把握水井压力，油田的生产能力以及注水量之间的关系。
2.裂缝问题。
在油田开采的过程中，必然会因为大规模的施工，对原本的地层结构造成一定程度的破坏，例如在钻井掘进的过程中，会在土层周围产生很多的裂缝。
这些裂缝随着施工不断推进而扩大，从而容易出现窜气的现象，注入内部的气体不稳定。
在水气混合注入的模式下，这些裂缝也会出现很多的安全问题，破坏底板结构的稳定性，降低原油的开采质量以及产量。
3.没有建立统一的筛选标准。
目前，杆式抽油泵是油田开采利用中最为常见的一种类型，但是该设备在运行的过程中工作效率非常低下，如果地层底部的液压达不到应有的建设标准，在供给和开采两个环节容易出现断裂，最终影响到开采工作的效率。
我国因为在油田开采技术方面的研究起步较晚，当前市场上还没有建立完善的行业指导标准以及技术要求，因此未来需要提高研究力度，提供相应的理论支持。
二、油田注气开发方式的选择在油田中注入空气能够和原油混合之后降低本身油脂的浓稠度从而增加液体的流动性能。
随着注入气体体积的不断增加，内部的压力会为原油的开采提供一定的动力，提高原油的开采效率。
在应用注气法的过程中，气体类型的选择是一种非常重要的工作，对于开采质量影响很大。
气体首先应该选择性质稳定不容易和原油发生反应的，同时因为需要大规模注入，所以价格应该适中，例如自然节比较容易获得的氮气，二氧化碳以及高压空气等。
但是最终选择何种气体还是由当地的油田的具体情况，例如油层温度，地层性质，原油压力等多种因素共同确定。
提高采收率的注气实验评价体系
收稿日期： ’""’#"!#"& 作者简介： 郭 平（ ， 男， 四川射洪县人， 副教授， 研究方向为气田开发。 !*+(# ）
第 $/ 卷
第-期
郭
平， 等： 提高采收率的注气实验评价体系
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也有可能造成固相沉积。 研究固相沉积的实验一般是 测定其固相沉积条件（ 压力或温度） 和沉积量（ 可分析 成分） ， 为预防和预测提供指导。 尤其是中低渗高含蜡 或沥青质的油藏注 "#$ 时应当注意考虑固相沉积的 问题。
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长岩心注
气模拟实验有丰富的测试内容，既可研究吞吐试验， 也可研究不同种类气体（ 水、 泡沫、 烃、 非烃、 空气、 段 塞气驱等） 驱油效率。研究在水气交替注入中不同段 塞大小， 不同气水比例、 不同注入压力等因素对采收 率的影响， 还可研究注气时机， 不同倾角油藏注气效 率。长岩心物理模拟是研究驱油效率的重要手段， 一 般 长 岩 心 组 合 长 度 为 * 9， 岩 心 直 径 有 $- 99、 -:
开发探索注气提高采收率的可行性问题。然而目前还未见到系统评价、 配套实验及在开发中的应用方面的文献。根据 多年研究的经验和国内外相关的报道， 首先对注气相关配套实验及研究目的进行简要介绍， 然后对不同种类的油田和 注入介质的实验内容进行分析， 为现场注气、 室内评价实验内容的设置及研究提供参考。 关键词： 注气； 采收率； 实验； 评价 中图分类号： ,-$(&.& 文献标识码： /
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一.注气原理
2.注气方式
吞吐
直接气驱
气水交替（WAG） 复合气驱 等…
3.气驱分类
根据混相能力又可分：
混相驱 非混相驱 近混相驱
4．基本原理
• 当注入气与原油两相间界面张力等于0时，界面消失，两 相变成一相，此时就称作混相； • 对注气来讲，压力越高驱油效率越高，但当压力高到一定 程度，油气间达到混相此时的压力称为混相压力，这时驱 油效率一般可高于90%。 • 达到混相的最小压力就称为最小混相压力（MMP如下图）
CO2
原油 溶剂
回压调节器
观察窗
恒温空气浴(Constant Temperature Air Bath)
（1）细管实验(Slim-Tube Experiments)
注入1.2HCPV时的 采收率（%）
100 90 80
70
60 50
MMP
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
试验压力(MPa)
注入PV与采收率的关系
按任何比例都能与原油完全混合的溶剂，以便使
所有的混合物为单相，这就是一次接触混相。 中等分子量烃（如丙烷、丁烷或液化天然气）， 是常用来进行一次接触混相驱的注入溶剂。
5.混相驱油机理
• 5.2 多级接触混相驱
• 原油与注入流体在流动过程中，重复接触而靠组分 的就地传质作用达到混相的过程，称作多次接触混 相或动态混相。 • 多级接触分为：
气 油 比 (m /m )
3
3
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验－注氮气长岩心驱替实验
15000 气油比 累积采收率 60
50
气 油 比 (m /m )
3
10000
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPa.s) 原油组成 含油饱和度(%PV) 储层类型 有效厚度 建议值 <0.8498 <0.4 (C1～C7)含量等 >40 带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩 相对较薄,除非为倾斜油藏
m
2
0.9100～0.7628 0.04～0.3
30～98
)
无临界值 >1218m(>548m) 无临界值 1230～4842
说明： 1. 非混相驱参数指标见表中第二列带括号值。 2. 作业最小深度以保持混相性所需压力定，不能超过所处位置的地层破裂压力。 3. 根据原油性质，所需混相压力从8.48MPa（液化石油气一次接触混相）到28.3～35.4MPa（高压干气驱）。
孔隙度(%) 油藏温度(℃) 埋藏深度(m)
说明：1、原油中要有一定的胶质，以维持氧化反应的连续性。 2、油藏储层岩石中最好含有粘土矿物和金属成分，对氧化反应起到催化作用。
7.注气评价方法
关于注气提高采收率评价和研究，国内基本形成了一套注气 评价方法，总体上可分为地质评价、开发可行性评价、经济 可行性评价。
7.注气评价方法
表11-5 注气评价实验目的设备及选择依据
评价项目 膨胀实验 最小混相压力测试 研究目的 注入气与原油相互作用 油藏注气MMP PVT仪 细管实验仪、升泡仪 测试设备 选择依据 用于相态模拟调整交互作用系 数校正，必作 对可能混相的油藏建议作，明 显不能混相也可不作 建议都开展，可通知此实验模 拟反推相渗曲线 针对高含蜡、沥青原油和低渗 储层中应当考虑作 对注CO2建议作，对烃和氮气可 不考虑 机理研究用，也可作为相态模 拟数据，一般可不作 机理研究用，一般可不测
G+A
M1(L1+G1)
第一次加富气相
G1比G含有更多的C2-6
G1+A
M2(L2+G2)
第二次加富气相
P, T
G2
M1 M2
K
G2比G1含有更多的C2-6
G2+A
K
L1 L2
油藏流体A
K+A 混相排驱 C2-6
C7+
5.混相驱油机理
• 5.2 多级接触混相驱 • 向后接触混相（凝析式气驱）：而向后接触是指 平衡液相与新鲜注入气之间的不断进行的相间传 质，使富气中的中间烃组份不断进入平衡油相， 使油相越来越轻从而实现混相 。
（2）直接观测法
P=P1 T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
P=P2>P1
T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
P=P3>P2
T=Treservoir Oil
CO2
（2）直接观测法
MMP=P4
P=P4>P3
T=Treservoir
？
Oil CO2
（2）直接观测法
长岩心驱替不同开方式 评价 固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化 气驱过程中有无固相沉积
长岩心驱替装置 PVT和岩心设备
注气对储层物性影响 多次接触混相实验
研究注入气对储层的影响 多次接触机理
短岩心驱替装置 PVT仪
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
一维层状实验
平面模型评价实验
向前接触混相（蒸发气驱） 向后接触混相(凝析气驱)
5.混相驱油机理
• 5.2 多级接触混相驱 • 向前接触混相（蒸发气驱）：平衡的气相与新鲜 的原油相接触，通过蒸发或抽提油中的中间烃组 分，从而使气越来越富而实现混相。
5.混相驱油机理
•5.2 多级接触混相驱－蒸发式 CO2
注入气G G1
2
原油相对密度
项目实施的最低深度 英尺 米 760 853 1006 1219
<0.8251 0.8654～0.8256 0.8871～0.8660 0.9218～0.8877 >0.9218
2493 2800 3300 4000 不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）
0.9792～0.9224 >0.9792 1800 549 所有油藏在任何条件下均不能实施 3.原油粘度(mPas)： <10mPas（混相） <600mPas（非混相） 说明：1、油藏埋深<549m，所有油藏均不能进行超临界点CO2的混相，非混相驱。 2、裂缝，高渗透条带降到最少。 3、油层较薄，陡峭油藏例外。
二、注气提高采收率物理模拟
2.1、常规注气实验评价研究 1．膨胀实验
定义：在地层原油配样恢复到地层条件后，在泡点（或露点） 压力下，对流体进行若干次注气，每次加入气体后，饱和 压力和油气性质均发生变化，对油气体系性质的参数进行 测定后，继续加入一定量的气体，直到加入注入流体后泡 点压力上升到要求为止。
3
现行值 0.8348～0.762平均渗透率( 1 0
深度(m) 温度(℃) 限制
m
2
)
无临界值 >1827 无临界值 发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。 3045～5633
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
MMP=P5
P=P5>P4
T=Treservoir
Why ?
Oil
CO2
2.最小混相压力（ MMP）的确定方法
最小混相压力的影响因素
• 原油的组成和性质
– 原油的API重度 – C5~C30的含量 – C5+分子量
• 温度 • 注入气体的组成
混相压力与原油分子量的关系
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验
长岩心驱替试验至少可验证以下问题： ①在比细管试验更接近于现场驱替的条件下，注入气能否 用于三次采油？ ②什么样的注气方式会更有利于提高采收率？ ③气体驱替过的油层中，残余油饱和度是多少？
④气体驱替原油发生沥青沉降或溶解矿物质对油层渗透率 的影响。
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验－自然能量衰竭实验
5.混相驱油机理
• 5.2 多级接触混相驱－向后接触混相（凝析气驱）
CH4
G1 G2
注入气G
P, T
M1
M2
K
L1 油藏流体A
L2
K+G 混相排驱
C2-6
C7+
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.1 二氧化碳 CO2驱分为：CO2混相驱、 CO2非混相驱。其中CO2驱适用条件 见下表。 1. CO 混相驱
注气提高采收率技术
西南石油大学 2012年3月
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
一.注气原理
1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydrocarbon
干气(贫气)驱(Lean-Gas
Miscible)
Flooding/ Vaporizing-Gas Drive) Condensing-Gas Drive)
膨胀实验主要目的：研究注入气后原油的物性变化，尤其是 泡点压力与膨胀系数，这是注气数值模拟中必须用到的基 本参数 。 实验设备：常用PVT仪
。
二、注气提高采收率物理模拟
对富含凝析油型的凝析气藏，为了减少凝析液的损失常开展 注气保压开采，注入介质的种类很多，即可以采用干气回注、 注N2、注CO2等。下表是在不同的注入量下的露点压力上升 情况。
4．基本原理
• 针对烃类气驱，在地层压力一定时，随着烃
气中间烃含量（富化程度）升高，驱油效率
升高，能达到混相的最小富度称为最小混相 富度（MME），此时的组分称为最小混相组 成（MMC）。