利用就地CO2技术提高原油采收率

针对CO₂的气源、腐蚀等问题,提出了就地CO₂提高原油采收率技术。利用可视微观模型,对就地CO₂技术的作用机理进行了研究。在油藏条件下,通过实验对CO₂在地层中的产生及气量进行了确定,并研究了对其反应速度进行控制的方法。同时,对就地CO₂技术的性能(原油膨胀能力、原油降粘能力、结垢、地层伤害)及驱油效率进行了评价。实验结果表明,在油藏条件下,利用就地CO₂技术能够生成充足的气体,能膨胀原油体积及降低原油粘度,取得良好的驱油效果。当温度为70℃、压力为6MPa、原油粘度为12 904.1mPa·s时,就地CO₂技术可以使原油体积膨胀32.5%,使原油粘度降低52.69%,能够提高原油采收率6.4%-17.06%。同时,就地CO₂技术对地层不会造成伤害。该技术已经在现场实施并取得较好效益。     

就地生成二氧化碳技术提高采收率研究

针对常规CO2技术存在的气源、腐蚀等问题.提出就地生成CO2技术.并对其作用机理进行了研究.在油藏条件下,筛选出就地生成CO2体系,同时对就地CO2技术体系进行原油膨胀、降粘效果评价;利用微观模型和物理模型研究了其驱油和吞吐的效果.实验结果表明,在某油藏条件下,利用就地CO2技术能够生成充足的气体.膨胀原油体积和降低原油粘度,取得良好的驱油效果.当温度为60℃、压力为10 MPa、原油粘度为2 010 mPa·s时,就地CO2技术可以使原油体积膨胀25%,使原油粘度降低52.7%,能够提高驱油采收率7.6%～14.2%,平均提高吞吐效率6.3%.     

就地生成二氧化碳提高采收率研究

对就地生成CO2技术的作用机理进行了研究,在油藏条件下,筛选出生成CO2的体系,同时进行原油膨胀和降粘效果评价;利用微观模型和物理模型研究了其驱油效果。实验结果表明,利用就地生成CO2技术能够生成充足的气体,膨胀原油体积及降低粘度,取得较好的驱油效果。当油藏温度为60℃、压力为10MPa、原油粘度为2010mPa·s时,就地生成的CO2可以使原油体积膨胀25%、粘度降低52.7%,能够提高采收率7.6～14.2个百分点。     

利用CO_2非混相驱提高采收率的机理及应用现状

由于重油的相对分子量很高,CO_2与原油的混相压力比油藏压力高得多,因此通过注CO_2提高原油采收率必须依赖非混相驱。在非混相驱中,CO_2溶入原油后,使油膨胀,并降低油的粘度,从而达到驱油增产的目的。通过介绍非混相CO_2驱在油藏增产中的驱油机理,证明CO_2作为一种有效的驱油剂,可以提高油藏原油的采收率。     

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。     

CO_2在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油中的溶解性研究

为论证CO_2驱油技术在准噶尔盆地昌吉油田吉7井区稠油开发中的可行性,开展了原油注CO_2膨胀实验及细管驱替实验,以研究CO_2在研究区稠油中的溶解特性。实验结果表明:(1)在目前16.41MPa地层压力的条件下,当CO_2注入比例达到50mol/mol时可使原油黏度降低42.3%~66.7%,原油密度由0.9011g/cm3降低至0.8428g/cm3,体积系数增大20%,原油膨胀系数增加至1.13~1.24,气油比增加6.3~8倍,饱和压力增大140%~306%;(2)随注入压力提高,地层原油采收率不断增加,气体突破较晚,当注入压力为45MPa时,地层原油采收率为46.68%,表现为非混相驱特征;(3)实验结果表明CO_2对研究区稠油具有很好的降黏和膨胀作用,表明CO_2非混相驱油技术适用于研究区特深层稠油油藏开发。     

CO2吞吐技术在断块油藏的应用

CO2吞吐技术室内研究表明：将液态CO2注入油层,在地层温度下,CO2快速汽化混溶于原油,可降低原油粘度85．9％,从而增强原油流动能力;同时地下原油体积膨胀27．9％,使储集层孔隙压力升高,在局部形成饱和地带,使部分残余油被驱动,提高了油相渗透率,可使驱油效率提高7．5％,从而提高油藏的最终采收率。该技术对低渗、封闭未注水的复杂断块油藏比较适用。截至目前,已在孤岛采油厂实施11口油井,累积增油15410t,取得了较好的矿场试验效果,展示出CO2吞吐技术在断块油藏应用的光明前景。     

氮气对牛庄油田牛20断块地层油相态特征的影响

以胜利油区牛庄油田牛20断块油藏为例,利用PVT物性分析仪,通过氮气对地层油的膨胀降粘实验和氮气与地层油的多次接触实验,研究了溶解不同量氮气的地层油相态特征,总结出由于氮气溶解引起的地层油相态特征参数的变化规律,解释了氮气驱提高采收率的主要机理。实验结果表明,氮气与地层油的互溶性不强,膨胀地层原油的能力有限,对地层油轻烃组分的抽提能力不强,在牛20断块油藏条件下,难以实现多次接触混相,但随着氮气的溶解,地层油的饱和压力增长迅速,粘度有效降低,因此,氮气驱提高采收率主要是依靠改善原油流动性和增加地层能量来实现的。     

注CO2对延长化子坪原油物性的影响

针对延长化子坪油区开展CO_2驱存在驱油机理不明确的问题,采用PVT和细管实验,结合相态模拟,研究了注CO_2对化子坪长6储层原油性质及其相态的影响。PVT实验表明,化子坪原油属于典型的欠饱和原油,气油比仅为68 m3/m3左右,地层能量相对较弱;但在地层原始温压条件下CO_2在化子坪原油中的溶解量可达34.17mol%,可使饱和油体积膨胀超过15%,黏度下降近50%,且CO_2降压析出后对原油具有较强的提抽作用和溶解气驱能力。相态模拟和细管实验结果表明,化子坪原油与CO_2的一次接触和多次接触最小混相压力分别为33.31 MPa和14.27 MPa。因此,化子坪油藏CO_2驱为非混相驱,其驱油机理以膨胀、降黏、提抽及溶解气驱为主。图5表3参14     

就地CO2技术室内研究

目前,CO_2驱被认为是提高采收率最有效的方法之一。制约其应用的主要因素就是气源问题,以及腐蚀、安全和环境影响等。就地CO_2技术在一定程度上克服了其对环境的负面影响和其他制约因素。主要进行了就地CO_2技术的基础性研究,优选出适应性强、经济可行的方法,并通过膨胀、驱油实验对其效果进行了评价。实验结果表明就地CO_2技术具有较好的膨胀原油效果及驱油效果,采收率可提高10%左右。     

稠油油藏自生CO2吞吐技术室内研究

CO2驱是提高油藏采收率的有效方法,制约其应用的主要因素有气源、腐蚀、安全以及环境保护等问题.自生CO2技术在一定程度上克服了对环境的负面影响和其它制约因素.实验结果表明,自生CO2技术适应性强,具有较好的驱油效果,采收率可提高10%左右.     

波动-化学生热生气驱替稠油室内实验

单独的化学生热生气就地CO2驱和单独的低频水力波动均可在一定程度上提高稠油油藏的原油采收率。在温度为80℃、化学生热生气剂（碳酸氢铵）浓度为0.6 mol.L^-1的条件下,应用填砂管模型,分别对波动和不波动条件下就地CO2驱油的效果进行了评价。结果表明：单独的碳酸氢铵就地生成CO2具有较好的驱油能力,单独作用具有较好的效果,室内原油采收率可达22.4%;而波动辅助化学生热生气就地CO2驱油具有更好的驱油效果,原油采收率达26.9%,比单独的化学生热生气就地CO2驱提高4.5%左右,这为提高稠油采收率提供了一条新的途径。     

二氧化碳吞吐开采稠油影响因素实验研究

在实验室内使用化学药剂进行反应,就地生成二氧化碳,利用国内某油田的稠油样品开展了连续二氧化碳吞吐+水驱油、二氧化碳吞吐+水驱交替实验,并对不同原油黏度、不同物性及不同含油饱和度的岩心进行了驱油效率的对比分析。实验结果表明,原油黏度较小、物性较差、含油饱和度较高的岩心驱油效果较好。     

层内生成CO2气体吞吐提高原油采收率室内实验研究

CO2驱被认为是提高采收率最有效的方法之一,制约其应用的主要因素就是气源问题,以及腐蚀、安全和环境影响等。在室内进行了层内生气体系单液法的研究,优选出适应性强、经济可行的复配生气体系,并通过高压测试、驱油实验对其效果进行了评价。实验结果表明优化后的体系具有生气量大、无腐蚀、溶解性能好、反应受温度控制的特点,该体系适合在温度大于70℃的油藏中使用,其采收率可提高4％左右。     

就地生成CO2吞吐开采高凝油室内实验研究

以曹台潜山高凝油为实验介质,利用就地生成CO2技术,通过室内实验研究了CO2吞吐对于高凝油开采的有效程度.实验结果表明:CO2吞吐可以有效地提高高凝油的驱油效率.CO2溶解在高凝油中,可以降低高凝油的粘度、凝固点,改善高凝油的流动特性,在地层中形成溶解气驱,增加地层能量,同时可以降低注水压力,改善吸水剖面.就地生成CO2可以解决包括油气区天然CO2气源的短缺问题,大量CO2气体的运输、储存问题,大量注气带来的环境问题以及CO2注气利用率低和工艺成本费用高的问题等.该研究可以为高凝油藏提高采收率试验提供参考.     

VISCOSITY PREDICTION OF CARBON DIOXIDE HYDROCARBON MIXTURES USING THE FRICTION THEORY

The general one-parameter f-theory model has been used in conjunction with the SRK and the PR EOS to predict the viscosity of well-defined carbon dioxide + hydrocarbon mixtures. The predicted viscosities are within the uncertainty appropriate for most industrial applications. Although the studied mixtures are simple representations of real oil mixtures with carbon dioxide, the f-theory approach can easily be extended to more complex scenarios, such as the simulation of carbon dioxide enhance oil recovery. Additionally, a comparison with the LBC model, which is a widely used model in the oil industry, has been carried out. In contrast to the f-theory models, the strong dependency that the LBC model has on the accuracy of the density is clearly evident for the kind of mixtures studied in this work. Furthermore, it is shown how the phase behavior complexity that carbon dioxide + hydrocarbon mixtures develop may have a direct influence on the performance of the viscosity modeling and prediction.     

稠油油藏蒸汽吞吐后转注CO2吞吐开采研究

利用物理模拟技术,对蒸汽吞吐后期的稠油油藏转注CO₂吞吐技术以改善其开采效果的机理进行了研究,结果表明,蒸汽吞吐后期油藏转注CO₂吞吐开采:1增加了弹性驱能量;2CO₂溶解于稠油中,使原油粘度降低;3乳化液破乳:高轮次吞吐使原油物性变差,粘度大幅度增高;而CO₂溶解于稠油和水中降低了油水界面张力,使原油粘度大幅度下降;4油水相对渗透率曲线特征得到改善,残余油饱和度降低.实验研究及现场试验结果表明,稠油油藏蒸汽吞吐后期转注CO₂吞吐开采在技术上和经济上都是可行的.该技术改善了稠油油藏蒸汽吞吐后期的开发效果.     

A Laboratory Investigation into Carbon Dioxide Flooding by Focusing on the Viscosity and Swelling Factor Changes

Abstract

Carbon dioxide flooding is an efficacious method of enhanced oil recovery (EOR) that has become one of the most important EOR processes. It is a very complicated process, involving phase behavior that can increase oil recovery by means of swelling, evaporating, and lowering oil viscosity. The present investigation reports the results of extensive experimental and theoretical work (using Eclipse 300 [2007]) to determine the viscosity and swelling factor changes of the live oil in the Cheshmeh Khoshk reservoir in southwestern Iran (Ilam District); minimum miscible pressure (MMP) was also determined. In this study, the potential of carbon dioxide injection application in improving oil recovery by simulating slim-tube experiments was studied. In order to obtain representative fluid samples of a reservoir, the right operation of mixing the separator oil and gas samples to match the bubble point pressure was necessary. The potential application of the study is that a good estimate of the recovery improvement under carbon dioxide gas injection, which will be the basic input parameters for the economic feasibility study, and a decision can then be made whether to implement or abandon the prospective project.     

基于CO2特性的无水加砂压裂技术研究与应用

吉林油田致密油资源潜力大,储层物性差,常规水力压裂改造技术易造成储层污染、能量补充不及时,油井产量递减快。CO₂无水压裂技术具有增加地层能量、降低储层伤害、原油混相等技术优势。基于液态CO₂压裂液体系的黏度、携砂性及滤失特征方面的研究,开展了CO₂无水压裂技术加砂试验。通过优选增稠剂Ⅱ型压裂液提高CO₂的黏度,采用段塞与连续加砂相结合的加砂方式、优化前置液比例,完善加砂工艺,提高加砂规模,压裂液体系黏度增加15～45倍,效果明显好于增稠剂Ⅰ型。CO₂无水加砂压裂技术实施的10口井压后日产油是常规重复压裂的2倍以上,折算单井节约水资源1 512 m³。 