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。     

高压悬滴法测定 CO 2 -原油最小混相压力

CO ₂ - 原油体系的最小混相压力是 CO ₂ 驱油技术研究中的一个重要参数。 采用高压悬滴法测定了延长油田特低渗油藏原油在 44 ℃ 油藏温度下 CO ₂ - 原油体系界面张力随压力的变化。 实验结果表明： CO ₂ -原油两相间的界面张力随体系压力的升高而呈近线性下降趋势。 根据外推法得出两相体系界面张力为0 时的最小混相压力为 23.56 MPa 。 利用该方法既可以较精确地得到 CO ₂ - 原油体系最小混相压力数据,又可以直接地观察到 CO ₂ - 原油混相互溶时的状态。 实验操作时间较短,且简单易行,对同类实验的测定方法具有一定的参考价值。     

延长靖边油田CO2油藏地质封存矿场实践

油藏地质封存既能达到CO2减排目的,又提高了原油采收率,是一项很有前景的工程。靖边油田垂向发育三套封闭盖层,能够实现对CO2接替封闭;靖边乔家洼示范区最佳CO2封存量为365.21×104 t;示范区建成了“地层-地表-大气”三位一体CO2监测体系,实现了油藏封存体有效监测;示范区注入CO2累计5.9×104 t,监测结果表明全部安全封存。延长石油在CO2封存领域的先锋性工作,为中国CO2油藏地质封存提供示范。     

水气交替注入对CO_2驱油效果的影响

延长油田靖边203区块是典型的低孔低渗油藏,该区块正在进行CO_2驱先导性试验。水气交替注入(WAG)能有效控制驱替前缘流度,抑制气窜并延长见气时间,从而改善CO_2驱油效果。通过与连续气驱对比实验,研究了WAG对CO_2驱油效果的影响,并探讨了注气速度、段塞尺寸和气水比等注入参数对CO_2驱油效果的影响规律。结果表明:对于非均质性油藏,WAG比连续气驱具有更明显的优势;渗透率级差为10~30时,WAG能有效地抑制气窜,改善驱油效果;渗透率级差过大或存在裂缝时,WAG驱油效果变差;WAG的注气速度、段塞尺寸和气水比分别为50 m L/min,0.10 PV和1∶1时,驱油效果最佳,采出程度在水驱基础上提高了20.95百分点,最终采出程度为44.70%。     

二元复合低界面张力泡沫驱油体系研究

通过评价不同起泡剂在无油和含油30%条件下的泡沫高度、半衰期和泡沫综合指数,筛选出了起泡和稳泡性能良好的起泡剂FC-2和TC-12。加入能够降低界面张力的表面活性剂BS和稳泡剂HPAM,优化得到了二元复合低界面张力泡沫体系:0.12%FC-2+0.08%TC-12+0.1%BS+1 500 mg/L HPAM。该泡沫体系具有很好的配伍性和耐油性;当含油30%、气液比3∶1时,具有良好的起泡和稳泡性能;油水界面张力达到38.3×10-3m N/m;双管并联岩心实验结果显示,水驱后,泡沫注入量越大(0.1~0.4PV),高渗岩心对应低渗岩心的采收率越高;渗透率级差越大,对应的低渗岩心的采收率则越低。说明该泡沫体系具有一定的封堵和调剖作用,能够调整流量分配,提高波及体积,从而改善驱油效果。     

油藏封存CO_2微逃逸机理研究

明确地质封存后的CO_2逃逸机理,是CCUS工程成功应用的关键。通过理论分析,提出油藏封存后的CO_2微逃逸新概念;明确了扩散逃逸、微泡逃逸和渗流逃逸等逃逸方式,并给出了其力学控制方程。     

沥青质沉积对轻质油藏CO2驱的影响

为了解沥青质沉积对轻质油藏CO_2驱的影响,以CO_2及延长轻质原油为介质,在不同压力、不同CO_2与原油物质的量比的实验参数下,研究了CO_2对沥青质的沉积规律以及沥青质沉积对油水界面性质、原油组成、储层渗透率及采收率的影响。研究结果表明:当压力从0 Pa升至20 Pa时,沥青质沉积量从0.17%增至6.27%;沥青质沉积导致的储层渗透率损害程度从1.87%增至13.64%,油水界面张力原来的2.40 mN/m增至16.80 mN/m。压力在25 MPa时原油采收率最大,达到11.83%。     

采油厂空气泡沫注入站自控系统的设计与应用

对甘谷驿采油厂丛34注泡沫站和丛34注水站的自控系统进行统一规划和建设,通过对注空气、注泡沫站自控系统的开发,实现气动阀和泵的远程控制,压力流量液位的自动检测,水处理系统、加药系统的数据采集与自动控制,现场视频信息的实时监控。     

延长油田CO2-岩石-地层水相互作用规律

为明确实施CO_2驱油和地质封存可能引起的物理化学变化,利用扫描电镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子体发射光谱仪和离子色谱仪分析了延长油田储层的矿物组成,研究了CO_2-岩石-地层水之间相互作用的规律。结果表明,延长油田储层岩石主要组成为:18.7%石英、18.2%钾长石、30.1%斜长石、0.5%方解石、4.4%浊沸石和28.1%黏土矿物。地层水平均矿化度为71.34 g/L,p H值为5.5,水型为CaCl_2型。岩石-CO_2-地层水发生作用后,随着CO_2分压的增大,岩石表面的溶蚀现象愈来愈明显。在油藏温度44℃下,反应压力由0增至20 MPa时,岩石表面C元素含量呈波动上升,Na、K元素含量逐渐降低,地层水矿化度由95210增至107063 mg/L,地层水中Na~+、K~+、Ca~(2+)、HCO_3~-质量浓度呈增加趋势。反应压力由5增至20 MPa时,岩石片溶蚀率先增加后降低,压力为10 MPa时的溶蚀率最大(0.72%)。压力越大,CO_2在水中的溶解度越大,溶蚀率越高;温度和矿化度越高,CO_2溶解度越低。随着反应压力的升高,CO_2对砂岩中的钾长石和斜长石的溶蚀作用逐渐增强。     

低渗透油藏周期注CO_2驱油室内实验

针对靖边油田乔家洼区块203井区的特点,开展室内CO2驱油实验研究,对周期注气的驱油潜力进行评价,并对注气段塞尺寸和注气速度进行优化。实验结果表明:周期注CO2在目标井区具有较大的驱油潜力,可在连续气驱的基础上将采收率提高15.29百分点,并且比连续注气多注入0.8 PV时才发生气窜,延缓气窜效果明显;经优化的最佳注气段塞尺寸和最佳注气速度分别为0.05 PV和1.2 m L/min。研究成果为目标区块开展CO2注气试验提供理论支持和技术参考。