CO_2驱提高低渗透油藏采收率的应用现状

国外注CO2混相和非混相驱油技术已在低渗透油藏中得到了广泛的应用。本文在阐述CO2混相和非混相驱提高采收率原理基础上,系统整理和归纳了实施CO2驱油藏的适应性和混相驱、非混相驱筛选标准。通过国内外低渗透油藏注CO2驱提高采收率应用情况分析,指出CO2驱能起到明显的增油降水和提高采收率的效果,提出应积极开展注CO2驱油技术的研究和现场试验的建议。     

低渗油藏非纯CO_2最佳近混相驱控制条件探讨

渤海油田发现了富含CO2的低渗油藏Q油藏,但受条件限制难以实现CO2混相驱。通过室内细管实验和Eclipse软件组分模型数值模拟研究了CO2驱油效率和注入压力关系,提出最佳近混相驱概念,即在低于最小混相压力(MMP)附近存在一个过渡带,该过渡带内驱油效率并未随注入压力的下降而明显降低(细管实验得出该过渡带驱油效率达80%~90%)。综合考虑驱油效率和界面张力(IFT)随注入压力变化情况,得到了渤海油田低渗Q油藏实施非纯CO2驱的最佳近混相区间为0.80~0.86MMP,对应的CO2纯度下限为64%,该油藏实施非纯CO2最佳近混相驱具有较大的潜力空间。本文研究结果为低渗油田实施近混相驱可行性和优化设计提供了技术依据。     

胜利油田高89区块低渗油藏CO2近混相驱替机理研究

低渗透油藏中CO2驱较难实现混相,而非混相驱驱替效率较低。为实现高效率非混相驱油,以胜利油田高89区块油藏为对象,研究了CO2近混相驱技术可行性及提高采收率机理。通过PVT实验和细管实验,确定了油藏原油的最小混相压力;通过不同相态下的岩心驱替实验,研究了相态变化对CO2驱替效率的影响;通过油藏数值模拟分析了CO2近混相驱提高采收率的机理。实验结果表明,近混相驱与混相驱相似,同样具有溶解、抽提等作用,对于较难实现混相驱的低渗透油藏,近混相驱同样可以达到较好的开发效果。     

非均质裂缝性油藏CO2驱降低混相压力实验研究

CO2混相驱具有驱油效率高、成本低的优势,J油田属于非均质裂缝性油藏,在该油田开展CO2混相驱存在混相难度大和气窜严重的问题.利用高温高压(HTHP)界面张力仪,筛选该油田最佳的降混剂及其最佳段塞大小.结果表明:该油田的地层压力低于CO2混相压力,无法达到混相,利用自主研制的高温高压界面张力仪筛选出的降混剂JHJ-2能有效降低该油田最小混相压力至9.42 MPa,其最佳使用段塞大小为0.10 PV.     

延长油田CO_2非混相驱地质封存潜力初步评价

针对CO_2驱油项目地质封存潜力评价难度大的问题,选取了一种适合延长油田低渗透油藏CO_2驱油与封存的潜力评价模型,从延长油田176个油藏中筛选出87个适合CO_2非混相驱的油藏,运用模型对靖边及吴起2个CO_2驱油先导试验区的地质封存量及封存潜力进行了评价,全面掌握了延长油田开展CO_2非混相驱油的地质封存潜力,为CO_2驱油与封存试验区的选择提供了决策参考。经统计与计算,2个先导试验区已累计注入并动态封存CO_2约9.4×104t,87个适合CO_2非混相驱油藏的理论地质封存量约为6×108t,有效地质封存潜力可达4×108 t。     

注CO_2混相驱油藏合理采收率确定

为确定CO2混相驱油藏合理采收率,基于水驱油分流量方程、Buckley-Leverett水驱油非活塞理论及CO2混相驱特性(即混相驱油藏不存在界面张力,各相渗透率与对应相饱和度成正比),将水驱油分流量方程进行适当改进,其物理性影响因素更加明显,更适用于CO2混相驱油藏,并推导出CO2气体分流系数关系式和原油采出程度与累积注气量之间的关系式,用来设计和预测CO2混相驱开发参数。同时对采出程度与累计注气量之间的数学关系式求导,得到了注CO2混相驱油藏合理采收率导数方程的数学模型,可为计算合理注入CO2量及注CO2混相驱最终采收率提供参考。     

低渗油藏非纯 CO2近混相驱及实现条件研究

为明确非纯CO_2近混相驱的压力区域和实现条件,综合采用细管实验和细管模拟方法,分别从物理化学和工程应用的角度,建立了基于驱油效率和界面张力的非纯CO_2-原油体系近混相压力区间的综合界定方法,在传统的最小混相压力(MMP)附近划分了一个近混相区域。研究发现,该区域对应的驱油效率为85%~95%,对应的界面张力约为0.001~0.05 mN/m。以秦皇岛29-2E-5井1段为例,该目标油藏典型井在不同CO_2纯度下的近混相压力区间为26.52~32.9 MPa,约为MMP的0.8~1倍,实现近混相驱的CO_2纯度下限为64%。     

低渗油藏非纯CO_2最佳近混相驱控制条件探讨

渤海油田发现了富含CO_2的低渗油藏Q油藏,但受条件限制难以实现CO_2混相驱。通过室内细管实验和Eclipse软件组分模型数值模拟研究了CO_2驱油效率和注入压力关系,提出最佳近混相驱概念,即在低于最小混相压力(MMP)附近存在一个过渡带,该过渡带内驱油效率并未随注入压力的下降而明显降低(细管实验得出该过渡带驱油效率达80%~90%)。综合考虑驱油效率和界面张力(IFT)随注入压力变化情况,得到了渤海油田低渗Q油藏实施非纯CO_2驱的最佳近混相区间为0.80~0.86 MMP,对应的CO_2纯度下限为64%,该油藏实施非纯CO_2最佳近混相驱具有较大的潜力空间。本文研究结果为低渗油田实施近混相驱可行性和优化设计提供了技术依据。     

沙一下油藏CO2混相驱替提高采收率的研究

以沙一下区块油藏为对象,研究了CO2混相驱技术可行性及提高采收率,通过PVT实验和细管模拟实验,确定了油藏原油的最小混相压力为18.41 MPa,原油采收率达90.01%。实验结果表明,注气驱达到混相压力后,注入压力对驱油效率影响不大,而在混相压力以下的近混相区,注入压力对驱油效率影响非常大。通过长岩心驱替模拟实验,对比了水驱和CO2驱替效率,结果表明CO2混相驱提高采收率达40.8%。     

特低渗透油藏CO2近混相驱油

为了考察CO2近混相在大庆榆树林特低渗透油藏的驱油效果,采用经验公式计算确定实验范围,细管实验确定近混相最小混相压力,借助高温高压观测和界面张力分析细管实验结果.结果表明,随着驱替压力的增加,采收率不断提高,在20MPa左右达到近混相点.近混相点不仅是非混相到混相过程中出现的渐变点,而且是界面张力衰减过程的渐变点.得出的结论是,CO2与原油的混相过程是一个多次接触混相的过程;对于较为轻质的原油来说,驱替压力越高,动态混相段越长,混相程度越深,采收率越高.     

表面活性剂降低CO2驱最小混相压力研究现状

CO2混相驱油技术因其驱油效率高的优势而迅速发展。国内多数油藏原油与CO2混相压力过高,无法实现混相驱替。鉴于此,降低CO2与原油最小混相压力是突破方向。目前主要是寻找合适的表面活性剂等添加剂来降低CO2气相与油相的界面张力,进而降低二者间的最小混相压力。其中,研发新型的CO2-原油两亲性表面活性剂极为关键。     

低渗油藏CO_2驱油混相条件的探讨

CO2与地层油能否达到混相状态对CO2驱油技术的应用效果有重要影响,界面张力法和细管实验法测量的最小混相压力(MMP)存在较大差异。岩心孔隙结构对原油相对体积及CO2密度的影响实验均说明,多孔介质的孔隙特征对流体物性参数产生较大影响,用细管实验MMP值作为油藏条件下CO2-原油体系MMP值的做法也需要理论完善。对影响CO2驱油混相条件的主要因素进行分析,认为岩石孔隙特征、地层压力以及注入流量对多孔介质中CO2-原油体系MMP有明显影响。渗透率下降,测量的MMP值也不同程度地降低;相对而言,平均地层压力较低的油藏,测量的MMP值也较低;对注入流量的研究认为优化流量可获得较低的MMP值。综合分析以上3个因素,初步建立计算多孔介质中CO2-原油体系MMP的方程。该研究将压力分布曲线进一步细化,补充了对不同压力间流体状态的描述。图7表1参11     

高压悬滴法测定 CO 2 -原油最小混相压力

CO ₂ - 原油体系的最小混相压力是 CO ₂ 驱油技术研究中的一个重要参数。 采用高压悬滴法测定了延长油田特低渗油藏原油在 44 ℃ 油藏温度下 CO ₂ - 原油体系界面张力随压力的变化。 实验结果表明： CO ₂ -原油两相间的界面张力随体系压力的升高而呈近线性下降趋势。 根据外推法得出两相体系界面张力为0 时的最小混相压力为 23.56 MPa 。 利用该方法既可以较精确地得到 CO ₂ - 原油体系最小混相压力数据,又可以直接地观察到 CO ₂ - 原油混相互溶时的状态。 实验操作时间较短,且简单易行,对同类实验的测定方法具有一定的参考价值。     

用界面张力法测定CO2与原油的最小混相压力

采用悬滴法,测定了在模拟地层温度为356.5K、压力为8.54~23.43MPa时的CO₂与原油间的界面张力.实验发现,CO₂与原油间的界面张力随压力的增加近似呈线性下降趋势.对该数据进行了线性回归,并用外推法计算出当界面张力为零时的最小混相压力为24.17MPa,与实验观测达到一次接触混相状态时的压力(23.43MPa)相比,相对误差为3.16%.采用界面张力确定CO₂与原油间的最小混相压力,既可通过直接观测接触混相状态确定,也可利用所测界面张力数据进行估算,操作简单易行,且耗时少.     

水驱废弃油藏注二氧化碳驱室内试验研究

为探讨进一步提高高温、高盐水驱废弃油藏采收率潜力,以河南濮城沙一下亚段油藏为目标,开展了注入CO2流体性质变化、细管驱替、长岩心驱替室内试验。试验验证了注入CO2可改善原油流动性、有效增加地层能量和可动油等驱油机理;油藏原油性质好,混相压力低,目前油藏条件可达到混相;优选CO2/水交替驱为最佳注入方式;优化了注入段塞组合;组分检测分析认为CO2/水交替驱波及到了水波及不到的原油。研究结果为濮城沙一下亚段油藏CO2驱矿场试验提供了技术支持,并对其他特高含水期油藏注CO2进一步提高采收率同样具有借鉴意义。     

CO2 miscible flooding in low permeability sandstone reservoirs and its influence on crude oil properties

Miscible CO₂ injection process has become widely used technique for the enhanced oil recovery in low permeability reservoirs. Core flooding experiments and field test of CO₂ miscible flooding in low permeability sandstone reservoirs and its influence on crude oil properties was studied. The results showed that CO₂ miscible flooding in low permeability sandstone reservoirs can enhance oil recovery both in laboratory study and field test. The permeability of sandstone reservoirs decreased during CO₂ miscible flooding due to the precipitation of asphaltene of crude oil. The precipitation of asphaltene lead to a reduction of asphaltene content and the apparent viscosity of crude oil. A further study on inhibitors and removers for asphaltene deposits from crude oil should be investigated to prevent and remove asphaltene deposits in low permeability sandstone reservoirs.     

低渗透油藏CO2驱提高采收率技术进展及展望

CO2驱技术可以提高低渗透油藏采收率和实现CO2地质封存,在中国具有广阔的应用前景。针对中国陆相低渗透油藏复杂的地质和开发特征,系统阐述了中国石化CO2驱油理论、油藏工程优化设计、注采工程及防腐工艺、产出CO2回收利用等技术进展及矿场试验情况。分析了低渗透油藏CO2驱技术面临的挑战和技术需求,从低成本CO2捕集、输送、降低混相压力,改善CO2驱开发效果、埋存优化及监测技术和超临界CO2压裂技术等方面提出了加快CO2驱技术发展的建议。对于推动CO2驱油和埋存技术发展,提高低渗透油藏储量动用率和采收率、保障国家能源供应和低碳减排具有重要意义。     

利用PR状态方程确定CO2驱最小混相压力

CO2与原油接触时会发生传质现象直到两相组成相似,此时界面张力消失,即达到混相。最小混相压力(MMP)是CO2混相驱的重要参数之一,目前主要采用细管实验法来确定其大小,但该方法费时费力,而经验公式法又存在较大的局限性。利用PR状态方程确定了气、液达到平衡时的各组分组成,并结合混相函数计算出了此时的MMP值。实例表明:与经验公式法相比,由PR状态方程计算出的MMP值最接近细管实验值;混相函数的迭代精度对计算出的MMP值影响较大。