自生CO2驱油技术体系及驱油效果研究

针对常规CO2驱存在气源、输送、腐蚀等问题,对自生CO2驱油技术进行了研究。给出了自生CO2驱油机理,在考虑反应速度、经济因素的基础上,筛选出自生CO2体系,对优选出的体系进行原油膨胀、降黏效果评价实验,并利用微观模型和物理模型研究了其驱油机理和效果。实验表明,自生CO2驱油技术在低温时应选用双液法体系,高温选用单液法体系;在一定温度压力条件下,该技术能够使模拟原油膨胀10%~32.5%,油越稠效果越好;可使原油黏度降低38.1%~57.2%;在水驱后能够提高填砂模型采收率6.4~15.5个百分点,双液法效果好于单液法。室内实验和先导性试验表明,自生CO2驱油具有良好的效果,是一种极具潜力的技术。     

渗透率及压力对低渗油藏CO2驱油效率的影响

注CO2开发油气田是一种有效提高油气采收率的技术手段,但由于CO2区油成本较高,分析储层是否适合注CO2,其驱油方式的可行性研究至关重要。地层渗透率和压力保持水平对CO2驱油效率影响较大,因此,通过室内长岩心物理模拟实验,研究了在不同渗透率和压力保持水平条件下CO2驱油效率、驱替压差及气体突破时机的变化情况。结果表明：驱替过程中驱替压差随渗透率的降低而增大,驱油效率和气体突破时间也都随渗透率降低而增大;随压力保持水平升高,CO2突破时间越长,驱油效率也越高。     

CO2驱油与埋存研究进展

详细介绍了CO2驱油与埋存研究的现状。目前CO2驱油在国外已取得较好的经济效益,在国内正在进行矿场先导试验。而CO2埋存在国内外均处于探索阶段。CO2驱油与埋存研究中存在的问题主要包括提高采收率方面的扩大波及体积等关键问题、CO2埋存介质和方法的选择、CO2驱油对地层的伤害、CO2驱油与埋存的气源问题、CO2驱油与埋存产业协调和整体规划5大方面。指出了该项研究的发展趋势。     

浅谈CO2驱对油藏伤害及其保护措施

综述了CO2驱油中常见五类伤害油藏的现象及机理，并对其伤害机理及影响因素进行了分析，同时提出了减小或避免各种伤害的应对措施。     

CO2驱油物理模拟实验研究

介绍了CO2驱油物理模拟实验需要的仪器以及主要仪器设备相应的作用与功能，同时结合实例对相应的CO2驱油物理模拟实验方法技术也进行了较系统的介绍，主要包括地层原油物性分析实验、CO2～地层原油体系相态变化研究（膨胀试验）、CO2驱油最小混相压力测定实验（细管实验）、长岩心注CO2驱替实验等，为进一步开展CO2驱油室内模拟实验提供了依据。     

最新的相对渗透率数据对CO2驱模拟的影响（一）

现在能够得到在有代表性的储层条件下进行的室内三次采油CO2驱研究的结果。在储层模型中使用这些数据能够大大地改变预测的CO2驱动态。室内数据包括当含水饱和度下降时的水和油的相对渗透率、混相驱残余油饱和度、残余CO2饱和度和CO2的相对渗透率。预测的采油量、CO2采出量和突破时间都受到了影响。     

CO_2驱油技术在靖边油田乔家洼油区的应用

靖边油田是典型的低渗油藏,油田如今已经进入中高含水、剩余油富集的开发阶段,水源不足、注不进、产量递减较快等问题成为当前开发难题,所以需要寻找一种新的工艺来达到增产目的。根据靖边油田的储层特征、水驱规律、剩余油分布状况以及CO2驱油机理,以靖边油田南部地区为例开展了注CO2提高采收率的室内实验。考虑到驱油效率和生产费用的因素,实验采用水气交替驱注入0.3 PV气量。结果表明,CO2水气交替能使驱油效率达到77.3%。     

低渗透油藏CO2驱提高原油采收率评价研究

在国内外相关文献调研的基础卜对CO2驱工艺技术研究进行了系统阐述。分析了注CO2气驱的增油机理、驱油类型、注气方式等。增油机理主要包括降粘作用、改善原油与水的流度比、膨胀作用、降低界面张力等;驱油类型主要包括混相驱、近混相驱、非混相驱等;注入方式包括连续注CO2气体、注碳酸水、水-CO2气体段塞交替注入等。对低渗透油藏CO2驱油效率进行了矿场可行性分析,说明CO2驱在低渗透油藏开发中具有巨大潜力,对我国低渗透油藏注CO2开发具有一定的指导意义。     

CO2驱油与封存的地面注入工艺技术

延长油田靖边乔家洼油区开展了CO2驱油与封存先导试验,初步建成单井CO2注入能力为10~20 t/d的地面注入系统。该系统主要由低温储罐、屏蔽泵、注入泵、水浴式汽化器及阀门仪表组成,储罐为系统连续供液,屏蔽泵为注入泵预增压,水浴式汽化器为储罐增压。运行初期发现储罐充液速度慢,注入泵进口压力低、预冷周期长、易气阻。通过工艺改造和操作优化,该系统逐步实现了正常注入,为低渗油藏中小规模CO2注入工艺积累了经验。     

Effect of stress sensitivity on displacement efficiency in CO2 flooding for fractured low permeability reservoirs

Carbon dioxide flooding is an effective means of enhanced oil recovery for low permeability reservoirs. If fractures are present in the reservoir, CO2 may flow along the fractures, resulting in low gas displacement efficiency. Reservoir pore pressure will fluctuate to some extent during a CO2 flood, causing a change in effective confining pressure. The result is rock deformation and a reduction in permeability with the reduction in fracture permeability, causing increased flow resistance in the fracture space. Simultaneously, gas cross flowing along the fractures is partially restrained. In this work, the effect of stress changes on permeability was studied through a series of flow experiments. The change in the flowrate distribution in a matrix block and contained fracture with an increase in effective pressure were analyzed. The results lead to an implicit comparison which shows that permeability of fractured core decreases sharply with an increase in effective confining pressure. The fracture flowrate ratio declines and the matrix flowrate ratio increases. Fracture flow will partially divert to the matrix block with the increase in effective confining pressure, improving gas displacement efficiency.     

化学驱波及效率和驱替效率的影响因素研究

在对一个非均质程度严重的油藏进行波及效率和驱替效率定量描述的基础上,利用我国自行研制的ASP数值模拟软件,建立了一系列正韵律二维剖面地质模型,对比研究不同的油藏非均质性对化学驱波及效率和驱替效率的影响.在渗透率层间级差相同的情况下,高渗透层厚度与总厚度的比例不同,聚合物驱和三元复合驱的驱油效果不同;分析研究了重力作用对三元复合驱驱油效果的影响,并提出注采井距的缩小会削弱重力作用的影响.研究表明,地质模型不同,化学驱驱油效果的差异很大.对三元复合驱和聚合物驱进行油藏适应性研究,对提高水驱后采收率有着十分重要的意义.图3表2参7     

化学驱波及效率和驱替效率的影响因素研究

在对一个非均质程度严重的油藏进行波及效率和驱替效率定量描述的基础上,利用我国自行研制的ASP数值模拟软件,建立了一系列正韵律二维剖面地质模型,对比研究不同的油藏非均质性对化学驱波及效率和驱替效率的影响。在渗透率层间级差相同的情况下,高渗透层厚度与总厚度的比例不同,聚合物驱和三元复合驱的驱油效果不同;分析研究了重力作用对三元复合驱驱油效果的影响,并提出注采井距的缩小会削弱重力作用的影响。研究表明,地质模型不同,化学驱驱油效果的差异很大。对三元复合驱和聚合物驱进行油藏适应性研究,对提高水驱后采收率有着十分重要的意义。图3表2参7     

N_2对CO_2最小混相压力的影响

向复杂断块油藏注入CO_2,既可通过混相驱提高原油采收率,又可节约成本,封存大量温室气体,减缓温室效应。由于断层封闭性及CO_2混相均受压力影响,又因注入CO_2中常混有N_2,因此,文中深入研究N_2对CO_2-原油最小混相压力的影响。通过Win Prop模块模拟计算了原油分子摩尔质量为170~360 g/mol,油藏温度为310~360 K,N_2摩尔分数至10%,约2 000种情况下的混相压力,得到N_2影响的CO_2混相压力与纯CO_2混相压力比值(Fimp)表达式。结果显示,Fimp与注入气体中N_2的摩尔分数成正比,不同组成的原油对Fimp没有影响,得到了N_2存在情况下CO_2-原油最小混相压力的表达式。与CO_2混相实验结果及已发表公式计算结果对比发现,该表达式能准确计算N_2存在情况下CO_2-原油混相压力,为CO_2混相驱提高原油采收率及筛选断块油气藏实施混相驱提供理论依据。     

三元复合驱波及系数和驱油效率的实验研究

为了搞清三元复合体系提高采收率的机理,通过室内三维物理模拟驱油实验研究了非均质砂岩油田三元复合驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,量化三元复合驱不同类型储层驱油效率和波及系数对提高采收率的贡献程度.结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了25.29%,其次是低渗透层,贡献率为44.31%,而高渗透层仅为30.40%;分析认为,三元复合驱的主要作用在于提高驱油效率,而且主要是提高高渗透层的驱油效率,同时能够提高中低渗透层的波及系数.初步得出驱油效率对提高采收率值的贡献率为33.27%,波及系数的贡献率为66.73%.     

非均质多层储层中CO2驱替方式对驱油效果及储层伤害的影响

低渗透油藏注CO₂开发过程中沥青质沉淀和CO₂-地层水-岩石相互作用引起的储层堵塞加剧了非均质多层砂岩储层中驱替特征的复杂性，影响CO₂和CO₂-水交替驱（CO₂-WAG）驱油过程中流体在储层中的渗流和最终的原油采收率。研究中的CO₂和CO₂-WAG驱油实验是在混相条件下（70℃、18 MPa）模拟的具有相似物性的多层储层系统中进行的，从油气产量、剩余油分布和渗透率损害3方面评价了两种驱替方式。实验结果表明，CO₂驱后整个系统的采收率较低，产油主要来自高渗透层，剩余油分布在中、低渗透层。CO₂-WAG驱过程中CO₂突破时间较晚，整个系统的原油采收率显著改善。此外，CO₂驱后高渗透层的渗透率下降了16.1%，95.1%的下降幅度是由沥青质沉淀引起。在CO₂-WAG驱后，各层的渗透率下降幅度分别为29.4%、16.8%和6.9%，沥青质沉淀仍是主要因素，且引起的储层堵塞更严重，但高渗透层中CO₂-地层水-岩石相互作用引起的渗透率下降不容忽视，占20.7%的因素。因此，对于具有强非均质性的多层储层，CO₂-WAG具有更好的驱油效果，但是对沥青质沉淀的预防和控制措施是必要的。     

聚合物驱波及系数和驱油效率的计算方法研究

根据室内三维物理模拟聚合物驱油实验含油饱和度的测定结果,深入探讨了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中,扩大波及系数和增加驱油效率对提高采出程度贡献率的定量计算方法,并给出了分析解释.结果表明,在3层非均质模型聚合物驱油过程中,聚合物驱提高采收率的贡献主要来源于提高波及系数的贡献,聚合物的黏弹性也具有提高驱油效率的作用.通过计算得出,在有隔层模型中增加驱油效率对提高聚合物驱采出程度的贡献占11.85%,扩大波及体积的贡献占88.15%;聚合物溶液在模型高渗透层内提高驱油效率作用的效果要好于中、低渗透层.     

交替注CO_2/N_2驱油机理数值模拟研究

针对江苏油田已投入开发断块油藏,开展交替注CO2/N2段塞驱提高采收率可行性研究。在地层复合流体相态特征实验数据拟合计算基础上,采用数值模拟技术开展均质剖面、正韵律剖面、反韵律剖面、含夹层剖面、层间非均质剖面模型注N2、注CO2、交替注注CO2/N2气驱开发效果敏感性分析,阐述交替注CO2/N2段塞驱替机理。     

普通稠油开发水驱油转N2驱油室内实验研究

三塘湖油田在稠油开发过程中,具有流体渗流阻力大、油井产量低等特点。研究表明,水驱油转N2驱油效率远远大于水驱油和N2驱油效率,现场应制定合理的开采方式和工作制度。N2突破时会出现采出程度大幅度增加,并对最终采收率有明显影响,矿场上应防止气体过早突破,提高N2在地层中的波及面积和驱油效率。考虑到压力梯度的影响,初期水驱油应控制注入水流量及其注入体积,防止压漏地层或过早形成水窜,以提高油田产量。