油田CO2 EOR及地质埋存潜力评估方法

地质埋存是减少CO2排放、防止全球变暖的有效途径之一.实践证明,将CO2注入油藏提高采收率(EOR)是一种技术和经济都可行的地质埋存方法.在调研的基础上,分析总结了油田CO2埋存潜力评估工作内容及评价方法:油田CO2埋存潜力工作应当包括地质评估、埋存筛选、EOR筛选及潜力评估四方面的内容.目前埋存潜力评估方法没有统一的存储能力准则,但计算方法都以物质平衡为基础.油田CO2埋存潜力评估工作,应结合国内油田的开发状况、油品特点,制定新的CO2 EOR和埋存油藏筛选标准以及埋存潜力评估方法.完善不同EOR操作方式下的CO2埋存潜力评估方法,以适应不同情况、不同等级的评估要求.应用国内外专家提出的标准和方法对胜利油田老油区的CO2 EOR和埋存潜力进行了评估.     

一种基于组分闪蒸运算的CO2驱动态埋存潜力计算方法

CO₂驱油与埋存具有经济效应和环保作用,计算CO₂埋存潜力对油藏开发方案设计和安全封存意义重大。已有的潜力计算方法主要针对CO₂的静态埋存潜力进行粗略估算,不能考虑油田的生产实际。为此,提出了一种基于组分闪蒸运算的CO₂驱动态埋存潜力计算方法, 方法基于组分闪蒸运算,考虑了油田的生产实际和CO₂驱的埋存机理,可以计算溶解CO₂、束缚CO₂、自由CO₂和总的CO₂埋存潜力。研究表明:随着埋存时间的增加,会有自由CO₂转变成束缚CO₂和溶解CO₂;经历过水驱开发的油藏,地层水含量高,不能忽略CO₂在地层水中的溶解。基于组分闪蒸运算的CO₂驱动态埋存潜力计算方法可以计算不同种类油藏不同开发方式的动态埋存潜力,方法简单实用且符合生产实际。     

胜利油田老油区CO2提高原油采收率及其地质埋存潜力评估

胜利油田经过近40年的开采,大部分油藏已进入开发中后期,注CO_2提高原油采收率(CO_2 EOR)及地质埋存技术应用前景广阔.以胜利油田老油区3个采油厂共183个油藏作为评估对象,依次从区域地质、CO_2埋存油藏筛选、CO_2EOR油藏筛选、增产油量及埋存潜力计算4个方面进行CO_2EOR及埋存潜力评估.评估结果表明,胜利油田老油区距离CO_2主要排放源近,具备CO_2埋存的地理和地质条件,共有41个油藏适合埋存,其中18个适合EOR,23个可作为废弃油藏直接埋存,期望总增产油量为999.72×10~4t,CO_2总埋存量为9 553.92×10~4t,整体可提高采收率5.76%.油藏的地质储量越大,CO_2埋存量和增产油量越大,越适合大规模的埋存工程.地质储量大的CO_2EOR油藏是将来CO_2埋存的首选场地.可用于埋存的(即将)废弃油藏数量多且地质储量大,在不久的将来很有可能成为CO_2埋存的主力油藏.图6表6参27     

油藏中CO2埋存潜力评价模型与关键参数确定方法

油藏是CO₂地质埋存的重要场所,同时向油藏中注入CO₂能够提高油藏采收率,是一项双赢技术。在国内外CO₂埋存潜力评价方法基础上,针对中国油藏具有高含水、非均质性强、混相压力高等特点,提出了考虑溶解、CO₂波及体积、驱油机理的埋存潜力评价方法,并分别采用分流理论、热力学理论、统计分析等手段确定了溶解系数、最小混相压力、埋存系数、采收率、波及系数等关键参数的计算方法,建立了一套完整的油藏中CO₂埋存潜力评价体系。采用该评价体系对新疆油田进行了埋存潜力评价,结果表明该体系具有非常好的实用价值,值得在CO₂埋存领域推广。     

基于物质的量平衡的气藏CO2埋存潜力评估方法

枯竭气藏是进行CO₂埋存的有利场所之一,进行气藏CO₂埋存潜力评估至关重要。基于气藏生产和CO₂埋存采注过程中物质的量平衡原理,考虑气体偏差系数随着温度和压力的变化,依据气体状态方程,建立了气藏CO₂埋存潜力评估模型,分析了采出程度和气体偏差系数对气藏CO₂埋存量的影响。结果表明,采出程度和气体偏差系数越大,越有利于CO₂埋存。结合川中A区块L1井的实际参数进行了CO₂埋存潜力评估,考虑气体偏差系数随储层温度和压力变化预测的CO₂埋存量比传统物质平衡法计算的埋存量高27%。该方法对CO₂埋存潜力评价研究及埋存方案优化具有重要意义。     

CO2地质埋存技术与应用

全球CO2每年排放量约240×108t,地质埋存技术被认为是近期内温室气体减排的主力军。本文首先简要介绍了国际性气候变化会议发展历程,阐述了中国的CO2减排行动、地质埋存路线和地下封存潜力。其次,总结了国内外CO2在高含水老油田、低渗透油藏、天然气田、页岩、煤层、废弃气藏和凝析气藏、盐水层、废弃油藏、煤炭开采废弃矿井区等地质体的提高采收率与埋存"双赢"技术以及封存机理、研究方法、关键技术、示范项目及封存量等,描述了海洋封存、海底沉积物层内封存、CO2水合物方式存储、CO2置换强化开采天然气水合物、CO2作为注入介质开采地热等最新研究动态。最后结合安全埋存,探讨了CO2地质埋存技术的相关科学问题,为我国下一步的CO2地质埋存汲取先进经验。     

世界石油工业CO2埋存现状与展望

由于温室气体大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻,为减少CO2排放,必须采取积极有效的措施.地质埋存CO2是避免气候变化的有效途径,CO2地质埋存主要的场所包括枯竭的油气藏、深部的盐水储层、不能开采的煤层等.CO2地质埋存在世界范围应用广泛,美国具有成熟的地质埋存技术.本文结合世界地质埋存存在的问题,提出应用发展对策,提高CO2埋存成功率,改善开发效果.这必将为全球资源的高水平、高效益开发和可持续发展提供理论及实践依据.     

CO2地质埋存目标区优选体系与评价方法研究

在中国对CO₂地质埋存的研究已有10多年的历程,但至今尚未建立完善的CO₂地质埋存目标区优选体系,这也制约了我国CO₂地质埋存应用的发展步伐。在收集国内外大量的CO₂埋存基础资料和借鉴前人研究成果的基础上,详细分析了盆地特征条件、盆地资源条件和储层特征条件等因素对CO₂地质埋存的影响,建立了相应的CO₂地质埋存评价指标体系。通过层次分析法确定权重,利用无量纲化指标处理方法对指标进行标准化处理,采用加权平均模型对目标区进行模糊综合评价。最后以中国部分CO₂地质埋存试验区为例进行了综合评价、排序,实际应用效果良好,同时研究结果还能够有效地指导利用CO₂地质埋存技术提高油气藏开采效率。     

盐水层CO2埋存潜力及影响因素分析

温室气体CO2使全球气候变暖,对人类生存和社会经济发展构成了严重威胁.只要CO2的埋存场所和埋存方法选取得当,全球将具有巨大的发展潜力.沉积盆地深部存在体积巨大的含盐水层,盐水不宜开发利用,但可用来埋存CO2.文中首先对盐水层CO2埋存机理进行研究分类,得到盐水层CO2埋存量计算公式;然后,在分析埋存机理及埋存公式的基础上,通过数值模拟的方法对影响盐水层CO2埋存的地层及流体因素进行了综合分析,并对各影响因素进行了系统评价.     

鄂尔多斯盆地深部咸水层CO2驱水与埋存潜力评价方法研究

该研究以鄂尔多斯盆地致密咸水层为研究对象,建立了深部咸水层CO2驱水过程中有效埋存量评价方法.基于室内实验和数值模拟方法,确立了CO2在地层水中溶解度、CO2注入后的综合压缩系数、CO2驱水采收率3种埋存系数.以鄂尔多斯盆地石千峰组深部咸水层为例,分析并评价了目标储层深部咸水层CO2驱水与埋存的综合潜力.研究结果表明,...     

二氧化碳在油藏中埋存量计算方法

二氧化碳在油藏中埋存是减少温室气体排放最有效的途径之一,主要通过构造空问储存、束缚空间储存、溶解储存和矿化储存等机理来实现.二氧化碳在油藏中的地质埋存潜力可分成理论埋存量、有效埋存量、实际埋存量和匹配埋存量4个层次.对注水开发油藏和二氧化碳驱油藏,二氧化碳在油藏中的埋存潜力可用类比法和物质平衡法计算,得到理论埋存量和有效埋存量,理论埋存量是油藏所能接受的物理极限量,有效埋存量表示从技术层面上综合考虑了储集层及流体特性各种因素影响的埋存量,是理论埋存量的子集.用物质平衡法计算埋存量时二氧化碳在原油中溶解量占有较大比例,不可忽略,用类比法计算埋存量的关键问题是确定二氧化碳利用系数.实例表明该计算方法简便实用,可用干中国油田二氧化碳埋存潜力评价.图1表3参15     

基于CO_2置换的低渗透储层岩心饱和方法研究

针对低渗透储层岩心的饱和难题,基于CO2置换吸附气的原理开发了低渗透储层岩心饱和方法和实验装置,通过饱水法孔隙度测量考察了该方法在26块低渗透储层岩心的应用效果。研究发现,该方法饱和后饱水法孔隙度比常规饱和方法饱和后的饱水法孔隙度平均增加0.54%,平均比氦气法孔隙度小0.14%左右,饱和效果有明显改善并近于完全饱和;饱水法孔隙度相对增量与泥质含量存在正相关关系,而与平均粒径、孔隙度、渗透率存在负相关关系,表明该方法在消除致密岩心吸附气对饱和影响方面有很好的针对性,可用于低渗透储层岩心的饱和。     

油藏条件下CO2乳液稳定性实验

CO₂乳液在驱油过程中能够控制CO₂流度,大幅改善CO₂驱油效果。实验测定了油藏条件下温度、压力、矿化度和表面活性剂类型对CO₂-表面活性剂水溶液体系的界面张力、界面扩张模量及乳液稳定性的影响规律。实验结果表明,随着压力的增高,CO₂-表面活性剂水溶液界面张力先迅速减小,之后逐渐稳定,扩张模量先增大,之后逐渐稳定;随着温度的增加,界面张力增加,扩张模量降低;随着矿化度的增加,界面张力先减小后增加,扩张模量先增大后减小。对于阴离子型表面活性剂AOT和OS,随着压力的升高,乳液稳定性增加,界面性能和乳液稳定性具有对应关系;对于非离子型表面活性剂C₁₂E₉P₃,随着压力的升高,乳液稳定性降低,界面性能与乳液稳定性没有对应关系。通过对比AOT、OS和C₁₂E₉P₃,AOT形成的CO₂乳液稳定性能最佳,C₁₂E₉P₃形成的CO₂乳液稳定性能最差,并且对压力较为敏感。该研究结果可以为CO₂乳液在油气田开发中的应用提供一定的理论指导。     

Oil recovery and CO2 storage in CO2 flooding

In this study, the interfacial tension (IFT) of crude oil-carbon dioxide mixtures was measured to determine the minimum miscibility pressure. CO₂ flooding with sand packs, long cores, and heterogeneous cores was conducted to investigate the oil recovery and storage efficiency. The experiment results show that the interfacial tension decreases linearly with increasing pressure at two different pressure ranges. Under immiscible condition, the oil recovery and storage efficiency are increased by 30.1% and 52.4% when the injection pressure is increased from 13 to 22 MPa, and improved by 16.3% and 22.04% when the permeability is decreased from 270 to 10 mD, respectively. Under miscible condition, increase of injection pressure can only lead to much slower increase of oil recovery and storage efficiency, and permeability almost has no influence on oil recovery and storage efficiency. The oil recovery and storage efficiency can be remarkably reduced by heterogeneity. Water alternating CO₂ injection can improve the oil recovery and storage efficiency by 35.5% and 13.55%, respectively, compared with continuous injection.     

海拉尔盆地乌尔逊含氦二氧化碳气藏石油地质特征及勘探前景

运用天然气组分分析以及氮、碳、氢同位素分析的方法，对海拉尔盆地乌尔逊含氮二氧化碳气藏石油地质特征及勘探前景进行了研究。结果表明，乌尔逊断陷苏仁诺尔和巴彦塔拉构造带CO2气均来自于地幔；气藏的分布受深大断裂控制的断块、断鼻和断裂背斜构造控制；深大断裂是幔源无机成因CO2气成藏的运移通道；深大断裂、受控深大断裂的局部构造和砂岩、砂砾岩储层三者的合理配置是CO2气藏富集的关键。     

改善特低渗透油藏注二氧化碳驱油效果的方法

大庆外围扶杨油层为特低渗透、低流度和低产量的油层,在注水开发条件下无法有效动用.以芳48断块为对象,采用数值模拟技术,利用Eclipse软件研究改善注CO2驱油效果的方法.研究结果表明,超前注气能够提高油藏压力和初期产能,降低特低渗透油藏早期的产量递减;周期注气能够有效改善流度比,扩大CO2的波及体积,降低黏性指进的影...     

CO2吞吐法在低渗透油藏的试验

针对江苏油田低渗透复杂小断块油田，其油藏分散、储量少，形不成常规注采对应井网的特点，进行ＣＯ２吞吐，在保证气源的条件下，可与压裂增产法相媲美。通过ＣＯ２对江苏油田典型原油的作用研究，分析了ＣＯ２与原油的最小混相压力；提出了在长岩心物理模型上进行的吞吐试验，明确了ＣＯ２吞吐的主要机理。同时给出了用组分模型进行吞吐数值模拟研究的结果，确定了各影响因素的敏感性。结果表明，在具有丰富ＣＯ２资源的江苏油田，进行ＣＯ２单井吞吐来提高原油采收率是可行的。     

缝洞型碳酸盐岩油藏储量估算方法评价

本文针对缝洞型碳酸盐岩油气藏提出了改进容积法这种新的储量估算方法,并将这种方法与几种常见的储量估算方法进行了比较分析,最后通过对研究区油气藏进行精细建模计算出的储量作为标准对各种结果进行检验。结果发现静态容积法和溶洞孔隙体积比法计算出的储量误差相对较大,改进容积法相对其他方法具有操作简便的特点,同时也具有更高的准确性,对于油气田勘探开发初期进行储量估算评价具有重要的现实意义。     

大庆油田深层气井CO2腐蚀规律及防腐对策

气井防腐是天然气开采过程中的一个重要方面.CO2对管柱钢材的腐蚀主要是由于天然气中的CO2溶解于水中生成碳酸后引起的电化学腐蚀.通过对N80和P110试样的失重法实验分析表明:在60 ℃～110 ℃温度区间内,局部腐蚀突出;CO2分压增加,腐蚀速率呈增大趋势,腐蚀形态以均匀腐蚀为主;流速增加,使腐蚀速率增大;pH值增大可降低腐蚀速度;凝析水的总矿化度与腐蚀速率呈负相相关关系,即矿化度越高,腐蚀速率越低,而部分负离子的存在会增大腐蚀速率;抗腐蚀合金钢(含Cr钢体)依靠自身的耐腐蚀性能抵抗CO2腐蚀,可以降低CO2的腐蚀速率;腐蚀产物膜对钢体有保护作用,也能降低腐蚀速率.在研究庆深气田井下管柱CO2腐蚀规律的基础上,提出了使用耐蚀合金或涂镀层钢管材优化井身结构、加注缓蚀剂、增加pH值以及使用普通碳钢加强腐蚀检测等综合防腐对策.