美国CO_2驱油技术应用及启示

分析、总结了美国CO2驱油技术的应用情况及项目特点,基于应用实例归纳了CO2驱油配套技术,并阐述了对中国发展CO2驱油技术的启示。在系统跟踪世界范围提高采收率技术调查数据和充分调研CO2驱油技术应用情况的基础上,总结分析了CO2驱油技术的发展历程及其形成原因。以项目数量、规模、产量等为指标,评价了美国CO2驱油技术发展现状,同时概括其项目特点及其发展的源动力。着重归纳了美国CO2混相驱在储集层特征、原油性质、项目实施时机等方面的特点,对比分析了美国CO2混相驱和非混相驱在规模和油藏适应性方面的差别。基于美国最典型、最成功的CO2混相驱实例(SACROC项目),阐明在发展CO2驱油技术的同时形成的一系列配套技术。分析了中国推广CO2混相驱技术面临的挑战和技术瓶颈,同时给出相应的建议。     

CO_2驱油后的矿物捕获——以松辽盆地南部为例

CO2是形成温室效应、导致全球气候变暖的主要气体。利用CO2驱油并将CO2封存于油藏中,成为降低大气中CO2含量的一种有效方法。文中通过研究松辽盆地南部油藏中含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体特征,尝试探讨CO2驱油后矿物捕获的可能性。研究表明:含片钠铝石砂岩岩性为细中粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;其成岩共生序列和包裹体特征显示,含片钠铝石砂岩记录了研究区油气注入、构造调整和天然CO2充注驱油3种地质现象,其中,片钠铝石、方解石和铁白云石等形成于CO2充注驱油后的固碳矿物,进一步证明利用CO2驱油并进行地质封存的方案是可行的。     

CO_2-EOR驱油技术实际应用浅析

CO_2-EOR(CO_2 enhanced oil recovery)是二氧化碳捕集、驱油与埋存的技术组合,在二氧化碳排放进大气前,将二氧化碳从工业或能源生产中分离出来实现捕集,通过适当方式运至封存地,并作为有效驱油物质注入地下储层。技术既能实现CO_2的地质封存,同时也能提高石油采收率。CO_2脱水除尘、CO_2注气压缩机选择、CO_2管道腐蚀控制是注采工艺的关键。     

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     

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。     

特高含水期油藏CO_2/水交替驱实验研究——以濮城沙一下油藏为例

CO2/水交替驱是高含水油藏提高采收率的有效手段,但驱替机理与连续CO2驱相比要复杂得多。文中应用微观可视化、核磁共振等多种室内实验手段,以濮城沙一下油藏为例,研究了高含水油藏CO2驱微观剩余油驱替特征、油水两相多孔介质中CO2溶解扩散规律、CO2多次接触混相及最小混相压力动态变化特征。研究表明:交替驱过程中CO2、水、油在细小孔隙中形成三相贾敏效应,提高了波及体积;注入的CO2大多溶于油中,溶于水中的CO2扩散更快,也能起到驱油作用;CO2与原油是多次接触混相的,长期注水冲刷后原油组分发生变化,尤其是中间烃(C2—C6)质量浓度减少,CO2驱最小混相压力随之变化。研究成果有效指导了濮城沙一下特高含水油藏CO2/水交替驱先导试验,对其他高含水油藏通过CO2驱提高采收率亦有指导意义。     

不同类型油藏复合井的适应性分析

复合井是用来满足当前经济需要的具有复杂几何开状和结构的最新钻井技术,是提高开采效果和经济效益的重要手段之一,具有广阔的应用前景。本文对国内外复合井发展现状及其不同类型油藏复合井的适应性进行了分析,同时分析了不同油藏类型的复合井组合方式,阐明复合井具有良好的发展前景。     

注CO_2驱油技术的室内评价方法及应用概况

注CO_2驱油作为一种有效提高采收率的方法,在油气田开采中已经占据越来越重要的地位。阐述了CO_2驱油机理、及其对应的驱油方式。其中比较系统的总结出了现行测定及评价注CO_2驱参数的各种室内试验方法并调研了CO_2驱油技术的国外概况和国内应用现状,提出在气源上,建议有关油田与工厂合作,合理的利用工业废气,开展CO_2捕集和驱油埋存先导性研究。     

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%。     

低渗油藏CO_2驱特征曲线理论推导及应用

基于低渗油藏CO_2驱过程中CO_2与原油渗流符合幂指数规律的假设,在甲型水驱特征曲线理论基础上,推导了低渗油藏CO_2驱特征曲线,建立了CO_2拟含气率与采出程度关系式,形成低渗油藏CO_2驱地质储量、可采储量和采收率等指标的预测方法。低渗油藏CO_2驱特征曲线形式表明,修正后的累计CO_2产量与累计产油量呈半对数直线关系。现场生产实例应用表明,CO_2驱特征曲线能较好地预测低渗油藏CO_2驱的可采储量及采收率等动态指标,对区块开发评价具有指导意义。     

河南油田不同类型油藏聚合物调驱技术研究与应用

河南油田三采产量从2001年最高时的15.98×10~4 t下降到2004年最低时的4.75×10~4 t,递减幅度高达34%,为了扭转油田后期开发产量递减的不利局面,通过针对不同类型的油藏开展深部调剖和聚合物驱相结合的"2+3"组合驱技术,充分发挥了二者之间的增强效应,取得了一定的效果。     

柳赞北区中低渗油藏CO_2驱技术研究与应用

冀东油田柳赞北区断层根部中低参透油藏采用注水开发,注入压力高,注水困难,地层能量得不到有效补充,导致多数油井能量不足,水驱开发效果差。通过转变开发方式,利用CO2驱代替水驱,来改善区块开发效果,进行了CO2驱油室内试验。试验结果表明:CO2驱技术在该油藏有较好的适应性,气驱过程中能够形成混相或近混相,与水驱相比,采收率提高6.49个百分点。在柳赞北区进行了现场试验,目前二氧化碳注入量完成方案设计的21%,采收率提高了2.5个百分点,取得了较好的降水增油效果。     

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。     

中国CO_2驱油与埋存技术及实践

系统阐述近年来中国CO_2驱油和埋存理论及技术的最新进展,并提出了下一步发展方向。基于陆相油藏地质特征,发展和形成了5个方面的理论和关键技术:①丰富了对陆相油藏CO_2与原油间的组分传质特征、微观驱油和不同地质体埋存机理的认识;②形成了CO_2驱油藏工程参数设计、注采调控、开发效果评价等油藏工程技术系列;③发展了CO_2分层注气工艺、高效举升工艺、井筒腐蚀在线监测与防护等采油工程技术系列;④创新了CO_2捕集、管道输送、地面注入、产出气循环注入等地面工程技术系列;⑤形成了CO_2驱油藏监测、安全环保评价等配套技术系列。在此基础上提出了下一步技术发展方向:①突破低成本CO_2捕集技术,提供廉价的CO_2气源;②改善CO_2与原油之间混相的技术,提高驱油效率;③研发提高CO_2波及体积技术;④研制更高效举升工具和技术;⑤加强CO_2埋存监测基础理论研究和关键技术的攻关。吉林油田的实践表明CO_2驱油与埋存技术在中国具有广阔的应用前景。图4表5参36     

深层高压低渗油藏CO_2驱室内实验研究——以中原油田胡96块为例

深层高压低渗油藏衰竭开发后存在气液两相流,开展CO2混相驱渗流特征复杂,需要进行深入研究。模拟深层高压低渗油藏环境,应用细管、长岩心实验开展了CO2驱室内实验研究。研究表明,该类油藏衰竭开发后,地层呈现双相流,CO2驱最小混相压力呈下降趋势,CO2驱油效果大幅下降,但注气恢复压力后开发可达到在原始地层条件下连续注CO2的驱油效果。研究成果有效指导了现场应用,中原胡96块深层高压低渗油藏CO2驱先导试验取得良好效果,为有效动用深层高压低渗油藏提供了技术支持。     

纳米驱油技术应用研究 ——以QSS-46井组为例

吴起油田长4+5油藏属于典型的低孔低渗油藏,随着油田注水开发的不断深入,含水率上升快、启动压力高、注水推进不均匀等问题日益突出.为了解决低渗透油藏注水效果不理想的问题,实现水井增注、油井增油目标,在室内评价的基础上结合油区地质特征和开发现状,开展注超级纳米驱油剂驱油试验.试验表明该纳米表面活性剂具有良好的界面活性,在模...     

热力泡沫复合驱增效机理及油藏适应性研究——以渤海M油田为例

蒸汽驱开发存在窜流现象,严重影响开发效果,而热力泡沫复合驱可有效改善蒸汽驱开发效果,渤海部分稠油油藏经过多轮吞吐后已具备转驱条件。以M油田为例,通过二维可视化实验,从宏观和微观两方面分析热力泡沫改善蒸汽驱开发效果的机理,并进行泡沫封堵性能影响因素分析,确定热力泡沫复合驱的适应性。研究结果表明,在现有地质油藏条件下,热力泡沫具有一定的封堵能力,而在高温注入条件下,增加泡沫的耐温性能对热力泡沫复合驱提高采收率意义重大。与单一蒸汽驱相比,热力泡沫复合驱可提高驱油效率约30.0%。     

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。     

一株高温好氧驱油菌的筛选及油藏适应性分析

胜利油田油藏温度偏高,多数在60~80℃之间,一般驱油用好氧微生物的生长温度为30~60℃,温度成为利用微生物驱油的主要限制条件,针对这一特点,对高温油井产出液中的菌种在培养基中经反复分离纯化,筛选到一株性能较好的高温好氧菌种ZJ-3,该菌生长温度、耐矿化度能力、耐酸碱性等理化性能分析及通氧量对菌种生长及代谢产物的影响试验结果表明,ZJ-3最适宜生长温度为70℃,最高生长温度达80℃,经121℃高压灭菌30 min仍能存活,其生长代谢可产生表面活性剂,可耐受溶质质量分数最高5%的矿化度,能利用原油为唯一碳源生长,适合一般高温油藏,通氧量对细菌的代谢产物影响较大。物理模拟试验表明,该菌可在一次水驱基础上进一步提高采收率达12%。该高温好氧菌种在微生物提高采收率技术中有良好应用潜力。     

不同驱油方式CO_2微观分布特征及埋存量研究

利用高温高压微观可视化实验研究不同驱油方式下CO_2的分布特征及埋存机制,并通过图像分析计算CO_2的埋存潜力。实验结果表明:CO_2非混相驱时,自由态CO_2主要分布于模型顶部,埋存机制主要为构造埋存;CO_2混相驱时,模型中上部主要聚集自由态CO_2,而中下部为油气混相带,埋存机制主要为构造埋存及原油中的溶解埋存;非混相水驱交替时的自由态CO_2波及区从主流线向两侧扩散,越靠近采出端扩散程度越低,并且CO_2溶解于波及区内的注入水,埋存机制主要为构造埋存及水中的溶解埋存;混相水气交替和水驱后CO_2混相驱时CO_2的分布状况基本一致,混相态和自由态CO_2基本都离散分布于模型中,同时注入水中溶有CO_2,埋存机制主要为构造埋存及油水中的溶解埋存。埋存量计算结果表明,混相条件下埋存量远高于非混相条件,构造埋存是最主要的埋存机制,同时水驱后CO_2混相驱的埋存量较高,说明水驱后的油藏也是CO_2埋存的理想场所。