致密油藏CO2驱油提高采收率实验研究

M致密气藏是我国典型的致密气藏，储层非均质性强、物性复杂等因素限制了气藏的开采，气藏开采难度大。通过室内物理模拟实验评价注CO₂提高气藏采收率的可行性。在模拟M气藏的地层温度85℃、地层压力25 MPa下进行了天然气衰竭后注CO₂驱替长岩心实验，分别研究了注入时机和注入速度对气藏注CO₂提高采收率的影响。结果表明：致密气藏注CO₂可以获得良好的流动率和稳定的驱替前缘。同时，由于重力分异的作用，最终可以提高致密气藏的采收率。气藏在废弃压力下注CO₂，虽然提高采收率幅度不是最高，但由于气藏大部分天然气早已采出，因此其最终采出程度反而最高；气藏衰竭后CO₂注入速度对提高天然气采出程度影响不大。M气藏注CO₂提高天然气采收率是可行的，早期衰竭开发到废弃压力后再从低处注气，是一种合理的开发方法。     

CO2在玄武岩中矿物封存研究进展及关键问题

玄武岩分布广泛,CO₂埋存潜力巨大,为掌握玄武岩CO₂矿物封存的研究现状,推动我国玄武岩CO₂地质埋存技术发展,综述了玄武岩的储层物性、CO₂封存机理、埋存潜力、埋存方案等方面的研究进展及工程实施效果,总结了CO₂玄武岩埋存优势及亟待解决的关键问题。气水同注可以实现最快的CO₂矿物封存,冰岛的碳封存项目CarbFix已成功证明了在玄武岩开展CO₂矿物封存的可行性,但仍存在以下关键问题需解决,包括揭示地层孔隙条件下CO₂-玄武岩-地层水的相互作用特征,明确地化反应导致的固相颗粒运移、沉积以及可能引起的孔喉堵塞风险,建立完善的玄武岩储层筛选和CO₂埋存潜力评价方法,提出成本低、安全有效的CO₂快速矿物封存方案。     

CO2对储层的影响研究

延长油气田属于低渗、特低渗油气藏,基本无自然产能,压裂改造是低渗致密油气藏高效开发的最有效手段。目前CO₂地质埋存与驱油提高老油田采收率试验已经在延长油田大力开展,为了更好地指导CO₂在延长油田进一步的应用,本文以延长油田储层为研究对象,首先合成了一种阳离子型有机硅表面活性剂作为岩心清洗剂清洗岩石孔喉内的杂质,然后利用高温高压反应釜探索不同温度压力条件下,CO₂对储层岩石的影响;通过填砂管驱油试验考察CO₂对储层作用后对采收率的影响。为进一步做好CO₂的现场应用奠定基础。     

深层水敏性低压气藏压裂工艺技术探讨

本文主要以D1井为例,探讨研究解决深层水敏性低压气藏在储层改造中出现的压裂液返排率低、易对储层造成伤害的问题。通过对D1井储层评价,确定其储层特征为低孔、低渗、储层水敏性强、压力系数低。针对该储层特点,集成应用了全程乳化+低浓度羧甲基压裂液、液氮伴注增能助排压裂技术和大规模压裂技术,不仅降低了储层伤害,而且增加了储层能量,提高了压裂液返排,为进一步探索深层水敏性低压气藏压裂工艺技术积累了经验。     

CO2地质封存数值模拟研究

随着经济和社会的快速发展，世界各国对于温室气体排放所引起的全球变暖问题越来越重视。我国作为全球最大的CO₂排放国，短期内以煤炭及煤电为主的基本能源结构模式很难有根本转变，面临十分严峻的减排形势。CO₂的减排问题已成为制约该地区能源化工产业发展的最大瓶颈之一，为了满足经济社会可持续发展的迫切需要，我们必须采取措施来控制CO₂的大量排放。CO₂地质封存已成为一种日益成熟的技术方法，并已成为了目前全球公认的进行CO₂大规模减排的最有效途径之一。页岩储层CO₂地质封存联合页岩气增采技术(CO₂-ESGR)是一种新型的CO₂地质封存及页岩气开发技术。该技术以超临界或液相CO₂代替水力压裂页岩，利用CO₂吸附页岩能力比CH₄强的特点，置换CH₄,从而提高页岩气产量和生产速率并实现CO₂地质封存，减少温室气体排放。主要...     

天然气地下储气库CO2作垫层气研究现状

针对天然气地下储气库垫层气的相关研究,从CO₂和CH₄的热力学性质对比以及相关混气实验,综述了CO₂作垫层气的可行性。从静态因素和动态因素两个方面,详细综述了CO₂作垫层气与工作气混合的影响因素,包括储层孔隙度、渗透率、温度、压力、CO₂垫层气比例等。论述了“CO₂-地层水-岩石”相互作用对储层结构和稳定性的影响。研究可为CO₂作天然气地下储气库垫层气的注采动态变化规律分析以及提高储气库天然气采收率提供理论借鉴。     

低压低渗气藏压裂效果影响因素分析

鄂尔多斯盆地大牛地低渗低压气藏压裂投产效果受到多种因素的影响。本文对影响压裂效果的各个参数采用系统分析,采用多目标参数优化等手段,优化施工参数,提高低压低渗气藏压裂效果,有效解决缝高控制困难、有效裂缝短、目的层段铺砂浓度低等压裂改造等难点,对于该地区低压低渗气藏压裂增产以及重复压裂具有指导意义。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长63致密砂岩储层微观特征研究

针对鄂尔多斯盆地华庆地区长6₃致密砂岩储层，运用铸体薄片和高压压汞实验对其储层微观特征进行研究。根据毛管压力曲线将储层分三类，并对每种类型储层孔喉结构的分形维数进行研究，根据分形维数将储层中孔喉结构分为较大和较小两类，最后其影响因素进行探讨。结果表明：Ⅰ类储层非均质性最差，储层物性最好，Ⅲ类储层非均质性最强，储层物性最差，Ⅱ类储层介于两者之间。较大孔喉的分形维数通常大于3,说明其孔喉结构复杂，孔隙和喉道半径差距较小，不利于油气运移；较小孔喉分形维数一般介于2～3之间，孔喉半径差距较小，均一性较好。影响储层孔喉结构差异的因素主要有岩石成分和成岩作用。     

煤系地层致密砂岩压裂技术可行性研究

鄂尔多斯盆地气藏属于低孔、低渗、低压的致密砂岩气藏,在山西组、太原组、本溪组附近地层发育有多段煤、砂互层.在水力压裂过程中,地层裂缝通常在低应力面发生起裂,支撑剂大多进入煤层,较少铺置到致密砂岩层中,难以在致密砂岩层中形成有效的气体渗流通道.为此,在真三轴实验条件下,对大尺寸砂岩-煤岩产层组模型进行水力压裂实验,通过剖切压裂试样描述了在不同起裂位置、不同压裂液黏度、不同排量等条件下的水力裂缝扩展和空间展布规律,同时,结合软件模拟不同储层物性条件下对水力裂缝扩展的影响,系统评价了实现煤系致密砂岩气储层综合改造的条件.     

注CO2+N2混合气改造-开采CH4水合物储层

盖层不封闭且胶结弱是海域天然气水合物储层开采面临的挑战之一。直接降压开采所得气水比低,还可能引发储层失稳。对此,一种基于水合物原理的储层改造方法被提出,即向水合物储层上方注入CO₂形成人工CO₂水合物盖层,从而构造出一个相对封闭的开采环境。在前期工作基础上,本文研究了注入CO₂+N₂混合气改造-开采CH₄水合物储层的可行性。研究结果表明注入混合气体能够形成渗透性低、稳定性好的CO₂水合物盖层,可以有效降低降压开采过程中的产水量及提高CH₄采收率。当注入的混合气中N₂比例较高时,过量的N₂对CH₄水合物的分解存在促进作用,但N₂随甲烷采出增加了后续的分离难度。当注入的混合气中CO₂的比例较高时,人工盖层阻水效果更强,但CO₂产出量也随之增加,且限制了CH₄采收率的进一步提高。后续研究需要进一步优化注-采工艺条件来提高开采效率和降低气体分离能耗。     

超临界CO2强化页岩气开采技术研究现状及展望

介绍了页岩的储层特征,从页岩不同尺度渗流机理、CO₂/CH₄竞争吸附原理及CO₂-水-页岩相互作用机理着手,分析了超临界CO₂在强化页岩气开采技术中的作用与优势,最后指出了超临界CO₂强化页岩气开采技术在技术经济性、设备研发以及环境风险等方面面临的挑战。     

X油田致密油藏水平井重复压裂效果分析

X油田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部,油藏以三角洲前缘亚相水下分流河道微相为主,该油田长7储层受储层物性、压裂裂缝等因素影响,注水开发驱替效果较差,大量剩余油分布于人工裂缝两侧难以动用。本文通过研究X油田试验区的开发现状,从油藏沉积、孔喉、裂缝特征入手,选取试验区进行致密油藏水平井重复压裂,并对压裂效果进行评价,取得了一定的认识。研究表明,试验井水平井实施压后补能,单井补能3000～10000m³,适当降低了压前补液比例,压裂液放喷比例37.8%下降到23.7%,单段返砂量由5m³下降至2m³左右,有效地保持了压裂缝网形态,有利于稳产,同时,合理优化闷井时间,能有效缩短排液期,闷井时间定在40-60较好,有效改善了区块的开发效果,为致密油水平井重复压裂提供新思路。     

伊通岔路河西北缘凝析气藏体积压裂技术研究与应用

伊通地堑岔路河断陷西北缘为低孔低渗致密凝析气藏,勘探主力储层埋藏深(2 000~4 000 m)、闭合应力梯度高(0.018~0.024 MPa/m)、温度高(95~150℃);储层伊蒙混层粘土矿物含量高,喉道细小;存在水敏、反凝析及"水锁"伤害,制约产能。常规压裂技术压后返排率低、产能低或无效果。采用复合压裂体积改造技术,通过高排量大液量低表界面、高防膨性能滑溜水造缝增加孔隙压力,提高地层能量同时形成复杂裂缝网络,降低水敏、水锁、反凝析现象,提高气体由基质向裂缝渗流的通道;并集成组合支撑、套管压裂等多项技术进行高排量大液量体积改造技术研究,现场应用2口井2层,施工成功率100%,压后返排率80%。     

CO2管道输送技术研究

在油田三次开采和碳捕集、利用与封存(CCUS)技术发展的背景下，将CO₂注入地层可以有效提高原油采收率，同时减少碳排放，缓解温室效应。CO₂输送是CCUS工程建设的重要环节之一，其中管道输送以输送量大、距离远、经济性好等优点一直备受关注。根据纯CO₂相态图，阐明了不同相态下CO₂温度压力范围，对4种相态下管道输送工艺流程进行分析，得出对于短距离CO₂管道，选择气相和液相输送较为合理；对于长距离CO₂管道，选择密相和超临界相输送较为合理。从管道输送工艺和经济性评价2个方面，探讨了国内外CO₂管道输送技术研究进展，并结合国内外已建CO₂管道案例，对国内CO₂管道输送技术研究提出建议。     

低渗砂岩气藏酸化研究

低孔低渗致密岩性气藏孔隙喉道小,极易受到污染,导致储层渗流条件差、气井产量低,开展低渗透气藏酸化是提高气井产量和气藏储量动用程度的有效手段和重要途径。本文针对鄂尔多斯盆地盒8段储层基质酸化的需要,从影响气藏酸化的主要因素入手,应用双51井盒8层岩心,结合岩心的微观孔喉变化、扫描电镜实验,对酸化前后的储层岩心进行了系统分析,结果表明,岩性是酸化工作液的主要依据,酸溶物的含量决定了储层物性的改善程度。     

自交联乳液混合水体系性能评价及其在鄂北致密气储层的应用

针对鄂尔多斯盆地北部致密气储层特点,开发了一种新型自交联乳液混合水压裂技术,主要采用滑溜水、自交联乳液等不同类型的压裂液进行交替注入,同时采用不同粒径支撑剂组合以及大排量、大规模压裂,大幅增加储层改造体积以及有效支撑体积.研究结果表明:自交联乳液混合水压裂技术已在山2段致密气储层成功应用6井次,与常规羟丙基瓜胶压裂液的...     

吸附储层中CO2封存与强化采气研究展望

介绍了吸附储层中CO₂封存与强化采气的研究进展。分析了煤层气/页岩气等吸附储层的典型特点,论述了CO₂、CH₄及其与煤岩/页岩体间的相互作用特征,探讨了吸附储层中封存CO₂的前景与优势、CO₂封存与强化CH₄解吸动力学过程的模拟思路、CO₂地下封存的评价方法,展望了未来的研究发展方向。     

海上低渗凝析气藏注气解堵相行为变化研究

凝析气藏流体性质较为复杂，在开发过程中，当地层压力降至露点压力以下后，近井地带流体的性质及相态都会发生复杂的变化。针对海上深层低渗凝析气藏地质油藏特征，采用相态分析技术对其进行注气解堵以提高采收率。注入气体介质主要有CO₂、N₂、伴生气和干气。基于流体相态实验和气-液相平衡理论，对M气田凝析气藏进行注气解堵相态变化特征研究。结果表明：M气田凝析气藏流体体系随着气体注入量增加而逐渐变轻；同时，注入不同气体介质后流体体系相态变化特征表明：注CO₂驱替解堵效果最优，伴生气次之，其次是干气，注N₂最差。推荐吞吐注入伴生气对M气田凝析气藏解堵，降低反凝析污染程度，提高气井产能是可行的。     

多方法控制压裂裂缝高度的技术及实践

鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡区块的本溪组和太原组对于隔层/储层最小水平主应力差较小,裂缝延伸至上下水层或煤层的压裂是低渗透储层改造的难点。利用鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡东北段压裂井的资料,开展了裂缝参数的研究,通过研究提出了新的裂缝压裂思路,现场实施中得到了较好的应用效果,单井产量可增加10 000 m3/d。研究表明:(1)"小排量造缝,适中排量加砂"能有效地控制裂缝高度延伸;(2)二次加砂的工艺技术对控制裂缝高度也有显著的效果。     

CO2化学转化基础与应用研究进展

针对CO₂排放这一全球性问题，我国明确2030年碳达峰、2060年碳中和的战略目标。发展高效CO₂化学转化技术是推进该战略目标实现的关键。通过CO₂化学利用技术可将廉价无用的温室效应气体转化为具有极高经济价值的重要化工产品，但目前仅有少数技术可以实现工业化应用。在此背景下，本文从CO₂利用技术的转化方式出发，阐述了各技术的基本原理，总结了国内外相关团队在CO₂化学利用技术基础与应用研究中的进展（包括CO₂加氢技术、CO₂甲烷重整、CO₂酯化反应、CO₂矿化利用），指出了目前CO₂化学利用技术研究所面临的挑战。最后，本文展望了各种CO₂化学利用技术的发展方向，并提出了发展建议。