烟道气驱油
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
程中各驱替时段的原油组分是逐渐变 化的，并且观察到当烟道气突破以后，
在收集瓶的瓶壁上凝析了少量液态的
烃类物质，而在单一的蒸汽驱替试验 中就没有这样明显的现象。 阶段Ⅰ：混注气体未达到出口端，为 无水采油期，原油组分的变化主要表
现为温升的蒸馏效应；
3）强化蒸馏作用
阶段Ⅱ：混注气体达到出口端，为蒸
汽突破后的中低含水期，原油组分的
烟道气+蒸汽驱
虽然气-汽比分别为 1∶ 1、 2∶ 1 时驱 油效率提高幅度相对较大，但后者比前 者仅高出了 0.2 %，而后者的烟道气注 入量却较前者增加了 75.72 %。
综合考虑，选择气-汽比为 1∶ 1 的烟 道气注入量是合适的。
蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
烟道气可以较好地改善稠油开发的驱油效果，但对于地层条件复杂
强化蒸汽与纵深地层原油的热交换过程，进而达到改善稠油热采效 果的目的。
烟道气+蒸汽驱
由右图可见，当同时注入不同比例的烟 道气与蒸汽时，随着烟道气注入比例的 增加，驱油效率也逐渐提高。
其中，气-汽比为1：1的最终驱油效果
为75.73 %，气-汽比为1：2的为73.24 %，气-汽比为2：1的为75.94 %。
注入方式主要为以下三种：
①蒸汽驱 ②烟道气+蒸汽驱 ③蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
蒸汽驱
目前国内开采稠油的方法主要是蒸汽吞吐和蒸汽驱，例如辽河
油田，蒸汽吞吐已进入开发末期，处于大规模工业应用阶段。因此， 在蒸汽驱开采过程中通常会遇到以下两个问题。
1）蒸汽驱前的多轮次蒸汽吞吐开采使地层压力下降较快，而单
蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
由右图，当注入温度为 200℃时，在
相同驱替倍数条件下，蒸汽 +烟道气 +
化学剂驱的驱油效率最高，最终驱油 效率可达到 79.33%；而单一蒸汽驱和 蒸汽 +烟道气驱的驱油效率分别为 65.41%、73.12%。 与蒸汽驱和蒸汽 +烟道气驱相比，蒸 汽 +烟道气 +化学剂驱的残余油饱和度 分别降低了18.6%和 7.1%，最终驱油
靠注蒸汽不能长久地保持和补充地层压力； 2）由于蒸汽和原油的流动能力相差很大，在蒸汽驱过程中会出 现单层突进、 单井汽窜、 蒸汽超覆等现象，导致蒸汽驱热效率显著 下降。
烟道气+蒸汽驱
烟道气复合蒸汽驱是在蒸汽驱替的同时向地层中注入烟道气， 其结果既可以大规模补充吞吐后期亏空的地层能量，又不会使地层
Байду номын сангаас
温度明显降低，同时还可增强蒸汽的携热能力，控制蒸汽的走向，
3）强化蒸馏作用
在注蒸汽过程中,原油和水的汽化压力随温度升高而升高，当油和 水的汽化压力等于油层当前压力时，原油中的轻质组分汽化成气相， 产生蒸汽蒸馏作用。 如果在蒸汽驱的过程中同时加入烟道气，则混注汽化压力将会降 低，而且由于气体是热的不良导体的特性而增强了蒸汽的携热能力，
从而减少热损失、 保持蒸汽温度、 减慢蒸汽干度的降低速度，进而
烟道气驱油机理
北京石大汉和石油技术开发有限公司 2011年11月
内 容
1.烟道气性质
2.烟道气驱油机理
3.注入方式及驱油效果
1、烟道气性质
烟道气，也称惰性气体，是天然气或原油等有机物在完全燃烧
后生成的产物，通常含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
强化了对原油中轻质组分的蒸馏效应。
3）强化蒸馏作用
实验方法：对复合驱过程中驱出的原
油进行分时段取样，然后对样品进行 模拟蒸馏实验，测定不同驱替时段的
原油在不同实测沸点温度时馏出体积
的变化(如右图)，以判断原油组分的变 化。
3）强化蒸馏作用
由右图可见，由于烟道气的混注，原
油蒸汽蒸馏效应得到了强化。实验过
效率分别提高了 13.92%和 6.21%。
谢 谢!
的弹性能，从而有利于原油的采出。
2）降粘作用
右图所示是加入烟道气前后洼 38 块原油的粘温曲线。图中，50 ℃时 原 油 粘 度 高 达35 000 m Pa·s，而 相同条件下，加入一定量的烟道气后 粘度最高值为 9 000 m Pa·s 左右。 烟道气与原油混溶后，由于二氧化碳 的羧化作用，使原油粘度降低，从而 改善了流度比，有利于提高重质原油 采收率。
氧化碳的溶解度最高，氮气溶解度最低，烟道气溶解度介于二
者之间，且随着二氧化碳组分比例的增加而略有提高。烟道气 溶于原油之后，会使原油体积膨胀，从而增加了弹性能量。气
体使原油体积膨胀的效果与气体在原油中的溶解度有关，溶解
度越高，原油体积膨胀效果越好，获得的弹性能量就越高。单 纯的蒸汽几乎是不溶于原油的，而烟道气的溶解性增加了原油
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。
2、烟道气驱油机理
经过对辽河油田洼38块进行室内物模研究，烟道气的驱油机理主 要表现在以下四个方面： 1）增溶作用 2）降粘作用 3）强化蒸馏作用 4）增强岩石的渗透能力
1）增溶作用
烟道气主要成分为氮气和二氧化碳。在同一压力条件下二
的区块，也存在一些问题，较为突出的是油层非均质性的影响。注气开
采时，气体在油层中渗透率高的部位较易突进，而渗透率较低的部位就 被 “绕” 了过去。在烟道气驱的过程中添加合适的泡沫剂进行封堵调剖，
不仅可以改善对低渗部位的驱油效果 ,同时也增加了烟道气与地层流体及
岩石的作用时间，使蒸汽和热水均匀地在地层中推进，有效抑制蒸汽的 超覆和窜槽。
被溶蚀，使得矿物颗粒间孔隙变大，增强了岩石的渗流能力。
3、注入方式及驱油效果
试验结果表明，随着注入速度的增大，产出油见水的时间也提
前，注汽速度对最终驱油效率的影响也较大。
在此次物理模拟系统中合适的注入蒸汽速度为210 m L/ min，以 此速度注入蒸汽可以达到最好的驱油效果。
3、注入方式及驱油效果
变化表现在由于温升产生的蒸馏效应， 以及烟道气的强化蒸馏效应，这一阶
段驱出原油中的较轻组分比例最大；
阶段Ⅲ：为蒸汽突破后的高含水期， 填砂管原油中较轻组分越来越少，因 此该阶段驱出原油中的较轻组分相对 于阶段Ⅱ要逐渐减少。
4）增强岩石的渗流能力
烟道气中的二氧化碳溶于地层水中可形成弱酸—碳酸。二氧
化碳的酸化作用会使岩石中一些矿物成分(如方解石、 白云石等)
在收集瓶的瓶壁上凝析了少量液态的
烃类物质，而在单一的蒸汽驱替试验 中就没有这样明显的现象。 阶段Ⅰ：混注气体未达到出口端，为 无水采油期，原油组分的变化主要表
现为温升的蒸馏效应；
3）强化蒸馏作用
阶段Ⅱ：混注气体达到出口端，为蒸
汽突破后的中低含水期，原油组分的
烟道气+蒸汽驱
虽然气-汽比分别为 1∶ 1、 2∶ 1 时驱 油效率提高幅度相对较大，但后者比前 者仅高出了 0.2 %，而后者的烟道气注 入量却较前者增加了 75.72 %。
综合考虑，选择气-汽比为 1∶ 1 的烟 道气注入量是合适的。
蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
烟道气可以较好地改善稠油开发的驱油效果，但对于地层条件复杂
强化蒸汽与纵深地层原油的热交换过程，进而达到改善稠油热采效 果的目的。
烟道气+蒸汽驱
由右图可见，当同时注入不同比例的烟 道气与蒸汽时，随着烟道气注入比例的 增加，驱油效率也逐渐提高。
其中，气-汽比为1：1的最终驱油效果
为75.73 %，气-汽比为1：2的为73.24 %，气-汽比为2：1的为75.94 %。
注入方式主要为以下三种：
①蒸汽驱 ②烟道气+蒸汽驱 ③蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
蒸汽驱
目前国内开采稠油的方法主要是蒸汽吞吐和蒸汽驱，例如辽河
油田，蒸汽吞吐已进入开发末期，处于大规模工业应用阶段。因此， 在蒸汽驱开采过程中通常会遇到以下两个问题。
1）蒸汽驱前的多轮次蒸汽吞吐开采使地层压力下降较快，而单
蒸汽+烟道气+化学剂复合驱
由右图，当注入温度为 200℃时，在
相同驱替倍数条件下，蒸汽 +烟道气 +
化学剂驱的驱油效率最高，最终驱油 效率可达到 79.33%；而单一蒸汽驱和 蒸汽 +烟道气驱的驱油效率分别为 65.41%、73.12%。 与蒸汽驱和蒸汽 +烟道气驱相比，蒸 汽 +烟道气 +化学剂驱的残余油饱和度 分别降低了18.6%和 7.1%，最终驱油
靠注蒸汽不能长久地保持和补充地层压力； 2）由于蒸汽和原油的流动能力相差很大，在蒸汽驱过程中会出 现单层突进、 单井汽窜、 蒸汽超覆等现象，导致蒸汽驱热效率显著 下降。
烟道气+蒸汽驱
烟道气复合蒸汽驱是在蒸汽驱替的同时向地层中注入烟道气， 其结果既可以大规模补充吞吐后期亏空的地层能量，又不会使地层
Байду номын сангаас
温度明显降低，同时还可增强蒸汽的携热能力，控制蒸汽的走向，
3）强化蒸馏作用
在注蒸汽过程中,原油和水的汽化压力随温度升高而升高，当油和 水的汽化压力等于油层当前压力时，原油中的轻质组分汽化成气相， 产生蒸汽蒸馏作用。 如果在蒸汽驱的过程中同时加入烟道气，则混注汽化压力将会降 低，而且由于气体是热的不良导体的特性而增强了蒸汽的携热能力，
从而减少热损失、 保持蒸汽温度、 减慢蒸汽干度的降低速度，进而
烟道气驱油机理
北京石大汉和石油技术开发有限公司 2011年11月
内 容
1.烟道气性质
2.烟道气驱油机理
3.注入方式及驱油效果
1、烟道气性质
烟道气，也称惰性气体，是天然气或原油等有机物在完全燃烧
后生成的产物，通常含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
强化了对原油中轻质组分的蒸馏效应。
3）强化蒸馏作用
实验方法：对复合驱过程中驱出的原
油进行分时段取样，然后对样品进行 模拟蒸馏实验，测定不同驱替时段的
原油在不同实测沸点温度时馏出体积
的变化(如右图)，以判断原油组分的变 化。
3）强化蒸馏作用
由右图可见，由于烟道气的混注，原
油蒸汽蒸馏效应得到了强化。实验过
效率分别提高了 13.92%和 6.21%。
谢 谢!
的弹性能，从而有利于原油的采出。
2）降粘作用
右图所示是加入烟道气前后洼 38 块原油的粘温曲线。图中，50 ℃时 原 油 粘 度 高 达35 000 m Pa·s，而 相同条件下，加入一定量的烟道气后 粘度最高值为 9 000 m Pa·s 左右。 烟道气与原油混溶后，由于二氧化碳 的羧化作用，使原油粘度降低，从而 改善了流度比，有利于提高重质原油 采收率。
氧化碳的溶解度最高，氮气溶解度最低，烟道气溶解度介于二
者之间，且随着二氧化碳组分比例的增加而略有提高。烟道气 溶于原油之后，会使原油体积膨胀，从而增加了弹性能量。气
体使原油体积膨胀的效果与气体在原油中的溶解度有关，溶解
度越高，原油体积膨胀效果越好，获得的弹性能量就越高。单 纯的蒸汽几乎是不溶于原油的，而烟道气的溶解性增加了原油
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。
2、烟道气驱油机理
经过对辽河油田洼38块进行室内物模研究，烟道气的驱油机理主 要表现在以下四个方面： 1）增溶作用 2）降粘作用 3）强化蒸馏作用 4）增强岩石的渗透能力
1）增溶作用
烟道气主要成分为氮气和二氧化碳。在同一压力条件下二
的区块，也存在一些问题，较为突出的是油层非均质性的影响。注气开
采时，气体在油层中渗透率高的部位较易突进，而渗透率较低的部位就 被 “绕” 了过去。在烟道气驱的过程中添加合适的泡沫剂进行封堵调剖，
不仅可以改善对低渗部位的驱油效果 ,同时也增加了烟道气与地层流体及
岩石的作用时间，使蒸汽和热水均匀地在地层中推进，有效抑制蒸汽的 超覆和窜槽。
被溶蚀，使得矿物颗粒间孔隙变大，增强了岩石的渗流能力。
3、注入方式及驱油效果
试验结果表明，随着注入速度的增大，产出油见水的时间也提
前，注汽速度对最终驱油效率的影响也较大。
在此次物理模拟系统中合适的注入蒸汽速度为210 m L/ min，以 此速度注入蒸汽可以达到最好的驱油效果。
3、注入方式及驱油效果
变化表现在由于温升产生的蒸馏效应， 以及烟道气的强化蒸馏效应，这一阶
段驱出原油中的较轻组分比例最大；
阶段Ⅲ：为蒸汽突破后的高含水期， 填砂管原油中较轻组分越来越少，因 此该阶段驱出原油中的较轻组分相对 于阶段Ⅱ要逐渐减少。
4）增强岩石的渗流能力
烟道气中的二氧化碳溶于地层水中可形成弱酸—碳酸。二氧
化碳的酸化作用会使岩石中一些矿物成分(如方解石、 白云石等)