吉林低渗透油藏气驱开发潜力

在老区稳产和新区上产难度越来越大的形势下,为有效提高低渗透油藏采收率和储量动用率,吉林油田提出转变开发方式,全面推进气驱开发的发展战略。从油田资源特点出发,对气驱开发的技术需求、可行性和潜力进行分析,对矿场试验和工业化推广作出部署。吉林油田拥有丰富的CO_2资源,可动用储量具备形成年产200×10~4t CO_2的产能规模。适合气驱的油藏储量资源规模较大,混相和近混相驱石油资源占39.9%。气驱开发将以CO_2混相驱技术为引领,逐步拓宽气驱类型。在长岭气田周边优先开展CO_2驱,在距离CO_2气源较远的油田开展空气驱,规划2020年气驱年产油量达到80×10~4t。吉林油田气驱开发具有资源优势和技术基础,潜力很大。     

CO_2驱中空强制拉杆式防气泵的研制

针对注气井CO_2气窜而造成生产井气油比上升,常规管式泵游动阀打不开而导致的"气锁"问题,研制了CO_2驱中空强制拉杆式防气泵。该泵的游动阀装置采用强制拉杆式结构,从而保证了无论上冲程还是下冲程阀球与阀座都能及时打开和关闭。泵筒部分采用气液交换腔结构可以有效防止下冲程时"液击"现象的发生。该泵在苏北台兴油田现场试验2口井,措施后的台7井日增油1.67 t,油井泵效提高8.65%;台8井的日产液稳定在12.1 t,日产油1.12 t,泵效由作业前的8.0%提高到目前的34.3%。该技术达到了提高CO_2驱高气油比油井泵效和原油产量的目的,为提高苏北油田CO_2驱整体开发水平提供了一种新的技术支持。     

低渗透滩坝砂油藏CO_2近混相驱生产特征及气窜规律

正理庄油田高89块低渗透滩坝砂油藏CO_2驱先导试验取得较好开发效果,基于区块驱油井日产油量、吸气剖面、气油比、井口CO_2含量等数据,研究了连续CO_2近混相驱油井生产特征和气窜规律。结果表明:先导试验较好利用CO_2驱提高采收率机理,原油流动性得到较大改善,增油效果明显,油井见气差异较大;建立高89块CO_2近混相驱气窜标准,根据气窜标准和矿场实践提出各气窜阶段改善气驱效果的主要措施和做法。     

特低渗透油藏CO_2驱油室内实验与矿场应用

延长石油特低渗透油藏储量丰富,注水开发中存在易水敏、注水困难等问题。CO_2驱能有效补充地层能量,改善地层原油性质,进而提高油藏采收率。利用CO_2-地层原油接触实验、岩心渗流和驱替室内实验,描述CO_2-地层原油两相渗流特征,分析CO_2驱油机理和驱油特征,并在靖边特低渗油藏进行了矿场实验。研究表明,特低渗储层CO_2-原油油气两相共渗范围大,CO_2具有降低原油黏度,使原油体积膨胀等作用,非混相驱和混相驱均可较好地开发特低渗透油藏,其中生产井见气前与低气液比阶段是油藏主要生产期。CO_2驱矿场试验表明,特低渗透油藏注气能力是注水能力的2倍,注气能快速有效补充地层能量,增加油田产量,目前试验区生产整体呈日产液、日产油上升态势。     

微地震监测气驱前缘技术在大情字井油田黑79工区的应用

在油田开发过程中将微地震监测技术应用在裂缝及水驱前缘监测上的国内应用实例较多,技术已日趋成熟,而将此技术应用到气驱前缘监测上应用很少,吉林油田于2014年成功将此技术应用到对CO_2驱替前缘监测上,通过对监测结果解释分析,能够精确的掌握气驱替前缘展布状态,有效指导CO_2驱注采参数,为试验区取得显著效果奠定基础。     

气体示踪在非均质特低渗透油藏二氧化碳驱气窜监测中的应用

延长靖边油田乔家洼区是CO_2捕集、埋存与提高采收率示范(CCUS)的先导试验区,属于特低渗透油藏,非均质性强,在气驱过程中易发生气窜,降低CO_2驱开发效果。为更好实施气窜监测,掌握气窜特征和规律,文章通过气体示踪剂背景浓度分析及配伍性实验筛选确定采用SF6作为监测示踪剂,同时研究合适的注入用量,通过现场实施,对注采井组连通关系、受效方向、示踪剂突破时间及气驱推进速度进行研究,再利用示踪剂解释对气窜的优势通道即高渗带的厚度、平均渗透率及平均孔道半径等有关参数定量计算。文章形成一套系统的陕北特低渗透油藏CO_2驱气相示踪剂监测方法,为CO_2驱油方案调整提供一定的依据,有助于提高CO_2驱整体开发效果。     

鄂尔多斯盆地渭北油田长3储层注CO_2室内研究

渭北油田WB2井区采用超前注水直注直采开发方式,开发效果不理想。通过渭北长3超低渗储层岩心物模室内实验,结合核磁共振数据,研究了水驱、CO_2驱、注水转注气3种方式的微观驱油机理。实验结果表明,渭北长3超低渗储层水驱驱油效率最低(37%),CO_2驱油效率更高(54.3%);水驱转气驱驱油效率最高(约55.7%)。通过核磁共振测量不同驱替方式后岩心的剩余油分布发现,直接水驱主要动用中、小孔隙中的原油,直接气驱更大程度动用的是中、大孔隙中的原油,而水驱转气驱能扩大波及范围,进一步动用大中小孔隙中的原油;注水转注CO_2有利于驱油效率的提高。     

二氧化碳驱动用储层微观界限研究

为深入研究CO_2驱动用储层的微观界限,采用微观可视化模型与岩心实验相结合的方法,分别研究了CO_2驱的微观驱替特征和微观作用孔喉范围,进一步验证了CO_2驱是老油田效益开发可行的技术手段。研究表明:CO_2具有较高的洗油效率,并具有扩大波及体积的作用,CO_2可将孔道中的原油驱替采出,能将孔道中的剩余油抽提采出;在水驱的基础上CO_2将动用储量微观空间降低一个数量级,使孔喉半径大于10-2μm以上的原油储集空间都成为CO_2驱可动用空间,增加了可动用储量范围。采用CO_2驱新增可动用储量达20. 00个百分点以上,渗透率越低,水驱后采用CO_2驱新增可动用储量越多。研究成果为CO_2驱的实施提供了理论基础,同时也为老油田效益开发提供重要参考。     

超低渗透油藏CO_2驱提高采收率技术研究与应用

为进一步提高超低渗透油藏采收率,在研究CO_2驱油机理的基础上,以红河油田长8油藏为目标,通过岩心物理模拟实验对CO_2驱油方式进行了室内评价。实验确定红河油田长8油藏原油与CO_2最小混相压力为20.2 MPa,红河油田长8油藏CO_2驱可以实现近混相驱甚至是混相驱。长岩心室内实验表明CO_2混相驱的驱替压力小于水驱,CO_2/水交替驱可以大幅度提高采收率,相比于水驱可提高28.75%。CO_2驱矿场先导试验表明,CO_2驱油能显著提高超低渗透油藏油井产能,改善油井开发效果,能满足超低渗透油藏开发的需要,具有广阔的应用前景。     

二氧化碳驱开发效果评价方法

为促进CO_2驱油与埋存技术的发展,需要建立一套系统全面的CO_2驱开发效果评价方法和指标。针对CO_2驱开发特点,按照系统、规范、实用的原则,考虑评价的多角度多层次,建立了CO_2驱开发效果评价方法及指标体系,确定了技术效果、经济效益和安全环保等3个方面15项评价指标。通过在某油田CO_2驱试验区应用表明:该评价方法及指标符合CO_2驱开发实际,重点突出,系统全面,规范实用。     

低渗透油藏CO2非混相驱替特征曲线研究

目前普遍沿用水驱特征曲线对气驱特征进行描述,尚未形成标准的气驱特征曲线及数学描述方法。针对低渗透油藏CO_2非混相驱替特征,通过理论推导,建立累积产气量与累积产油量的分段关系式,形成适用于低渗透油藏CO_2非混相驱的气驱特征曲线。结合室内实验和矿场生产数据分析,验证累积产气量与累积产油量呈双对数分段线性关系,表明气驱特征曲线能够较好地描述CO_2非混相驱替特征。通过拟合可确定分段关系式中的常数,能够有效预测CO_2非混相驱油效果。另外,应用气驱特征曲线还能够确定气窜发生的时机,并对CO_2非混相驱调整措施的有效性进行快速判断。腰英台油田低渗透油藏CO_2非混相驱矿场试验结果表明,CO_2注入12个月后,气窜发生。根据气驱特征曲线,实施水气交替注入,气窜段斜率显著下降,气窜受到一定抑制。     

特低渗油藏CO_2非混相驱水气交替注入见效特征

腰英台油田特低渗、裂缝发育、高含水、含油饱和度低、水驱开发效果差。实施CO_2非混相驱矿场试验后,尤其是气水交替注入后产量递减明显减缓,并有效控制了含水上升趋势,同时减少了松南气田CO_2的排放。31口一线受控油井中CO_2驱见效井25口,见效90井次。试验表明:气驱提高微观驱油效率和水驱提高宏观波及效率两优势互补,产生的协同效应是油井多次见效的根本原因;特低渗油藏水气交替注入,拉大井距对减缓气窜作用明显;增加多向受效率是继续提高气驱效果的关键;优化注气与注水段塞和注气与注水交替周期有利于提高增油有效期;气窜井间歇生产与转注可以有效改变地下CO_2运移方向提高油井见效率。     

底水驱稠油油藏水平井多轮次CO2吞吐配套技术及参数评价——以苏北油田HZ区块为例

针对苏北油田底水驱稠油油藏水平井生产进入特高含水期后,易发生水锥并处于低产低效开发状态的难题,CO_2吞吐是提高低产低效稠油水平井产量的有效措施。为此,选取HZ区块水平井开展了CO_2吞吐试验,进行了CO_2吞吐的合理参数和配套工艺技术研究,并对影响CO_2吞吐效果的因素进行了分析。研究结果表明,影响水平井多轮次CO_2吞吐效果的主要因素包括水平井的选择、注入CO_2量、注气强度、注入速度、注入压力、闷井时间和采油强度等参数,添加CO_2缓蚀剂、不动管柱注入CO_2、使用抽油泵采油是与之相配套的工艺技术。     

多法联用CO_2捕集提纯工艺模拟

将CO_2驱油气产出气中的CO_2捕集提纯后再循环回注,不仅能提高油气采收率,而且还可实现CO_2的地质封存,具有良好的社会经济效益。随着CO_2驱油气开发模式的投运推进,单一的捕集提纯工艺难以应对产出气中CO_2含量逐年增加并呈现大范围变化的状况。为了给油气田CO_2-EOR技术的推广提供支持,提出了4种多法联用的CO_2捕集提纯工艺方案,包括两级醇胺法、一级膜分离+一级醇胺法、二级膜分离+一级醇胺法、一级膜分离+两级醇胺法,并结合某油田CO_2驱工况数据开展了HYSYS软件模拟,重点分析了不同方案捕集提纯CO_2的富集程度及其能耗与经济性。研究结果表明:(1)产出气中CO_2浓度低时,可先投产两级醇胺循环工艺实现天然气脱酸工艺,同时须外购纯CO_2气按一定比例掺混后才能满足回注气CO_2纯度要求;(2)产出气中所含CO_2浓度增加时,宜在两级醇胺循环工艺前投用膜分离技术,可满足富集提纯气直接回注CO_2纯度的要求。结论认为,该研究成果可以为CO_2驱油产出气中CO_2富集提纯气工艺方案的确定提供工程实践指导。     

挥发性油藏CO2驱动态混相特征

挥发性油藏地层能量充足,原始地层压力高,常规水驱开发难以实施。CO_2驱以其良好的驱油特性在该类油藏中得到了应用,但由于挥发性原油气油比高,溶解气中甲烷含量高,导致CO_2驱混相压力高,使得其驱油效果受到一定的影响。通过室内实验和数值模拟,研究挥发性油藏注CO_2过程中的动态混相特征,并剖析衰竭开发转CO_2驱界限。结果表明:挥发性油藏存在着适度衰竭转CO_2驱"脱气降混"机理,即随着地层压力的降低,原油中甲烷成分部分脱出,有助于CO_2驱最小混相压力的降低。另外,其脱气降混程度与其原油类型和溶解气油比有关,原油越接近于凝析油,气油比越高,混相压力降低程度越大;反之,原油越接近于黑油,气油比越低,混相压力降低程度越小。结合动态混相机理,提出了挥发性油藏衰竭开发转CO_2驱界限,即气油比越高,其转驱界限越低,脱气后CO_2混相驱补充地层能量幅度越小;反之,转驱界限越高,补充地层能量幅度越大。     

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入(WAG)能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明:对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。     

大庆油田CO_2驱集油工艺技术研究

大庆油田自2003年开展CO_2驱先导性试验以来,相继在多个油田区块进行了CO_2驱工业性矿场试验,均取得了较好的效果。为了进一步探索适合大庆外围油田扶杨油层、海拉尔低渗透及特低渗透复杂断块油田有效开发的新技术,2014年,大庆油田进一步扩大试验规模,有针对性地在一些特殊难采油田实行CO_2驱工业化应用试验。由于CO_2驱采出流体井口出油温度较低,并且含有大量高含CO_2伴生气,导致已有常规掺水集油工艺集油管道经常发生冻堵,严重影响了正常生产。分析了CO_2驱集输系统的冻堵原因,通过对几种CO_2驱集油工艺比较,在常规环状掺水集油工艺基础上优化改进,大庆油田创新应用了"羊角环"CO_2驱油集输工艺技术,从根本上解决了集油环联锁冻堵问题,保证了严寒地区CO_2驱集油环的正常生产。     

上天为害 入地为宝——浅议CO_2捕获技术与资源化利用

全世界每年向大气中排放的CO_2总量接近300亿吨,地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成"温室效应"。CO_2是气候变化乃至造成严重自然灾害的"罪魁祸首",上天为害;但CO_2具有两面性,用于油田开发上则"入地为宝"。如何趋利避害,充分发挥CO_2的有利作用。美国在80年代就尝试用CO_2驱油,近年来大庆油田、胜利油田,濮阳油田在应用CO_2驱油方面取得了重大突破,初步实现了规模化应用。随着CO_2驱油技术被越来越多的科技工作者和石油工程技术人员认同。CO_2捕获技术日臻成熟,捕获成本不断下降,从发展趋势看,碳封存极有可能成为未来跨国石油公司获取利润的重要手段。     

橇装式CO_2驱产出气回收装置工艺技术研究

本文以张家垛油田小井组CO_2驱油产出气为研究对象,针对产出气的组分特点和回注气的质量要求,详细比较、分析了传统的CO_2回收工艺方法的优、缺点,借鉴了草舍油田驱油产出气固定式回收装置的成功经验,提出了采用橇装式回收装置的工艺路线,并模拟、分析了工艺方案中的工作压力、气体冷却温度和CO_2液化比例等参数。橇装模块的设备布置简捷紧凑,移动方便,能适应不同油田边远环境下的使用要求,具有很强的实用价值。     

水驱油藏注CO2非混相驱油机理及剩余油分布特征

多数陆上油田经过几十年的注水开发,均已进入高含水、低产出、无效水循环严重的开发阶段,整体动用程度较低,亟需研究水驱后剩余油分布和提高采收率技术。CO_2非混相驱油时需考虑水驱后残留在孔隙中的注入水对气驱开发效果的影响。在传统剩余油分布研究方法的基础上,提出采用岩心在线CT扫描与岩心薄片仿真微观模型相结合的实验方法,分别从宏观岩心尺度和微观孔隙结构2方面,定性和定量地研究注水和注气驱油机理、驱替后宏观和微观剩余油的分布特征,揭示了水驱转气驱及气水交替驱对微观剩余油的启动方式和运移过程,进一步描述了可动水作用下油、气、水三相渗流规律,为油藏开发后期注CO_2非混相驱开发提供了理论基础和实验依据。