2-17胜利油田化学驱油技术-第四届全国油气田开发技术大会
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电厂烟气CO2捕集技术及在三次采油中的应用*孔令先(胜利石油管理局胜利发电厂)摘要:CO2驱油是提高采收率非常有效的技术,但目前缺少高纯度的CO2资源,制约了该项技术的推广应用,从电厂烟气中捕集纯化CO2是解决驱油用CO2资源的途径,不仅可以获得强化采油所需的CO2,提高了经济收益,而且实现CO2地质封存,控制温室气体排放,节能减排。
关键词:化学法;CO2;捕集纯化;采油1. CO2捕集的常用技术从燃烧排气中分离回收CO2的技术目前主要有吸收分离法、膜分离法、吸附分离法、富氧燃烧技术、低温分离法、复合分离法和化学链燃烧技术等。
(1)吸收分离法。
吸收法按照吸收分离原理的不同,又可分为化学吸收法和物理吸收法。
通常燃煤电厂烟道气中的CO2浓度较低(3%~15%),普遍采用化学吸收法中的醇胺法。
(2)吸附分离法。
主要是变压吸附法(PSA)法。
PSA法是基于固态吸附剂对原料气中CO2有选择性吸附作用,在高压时吸附,低压解吸的方法。
烟道气含CO2量较低,需要大量的能量去压缩80%无用组分来满足吸附压力而且需预处理烟气中的H20和颗粒物,以免吸附剂表面力减弱。
(3)膜分离法。
主要是气体分离膜法和气体吸收膜法两类。
气体分离膜技术依靠待分离混合气体与薄膜材料之间的化学或物理反应,使得一种组分快速溶解并穿过该薄膜,从而将混合气体分成穿透气流和剩余气流两部分。
研究发现,大多数聚合物均存在渗透性和选择性相反的关系,即渗透性高的,选择性则低,反之,选择性高的,渗透性则不能令人满意。
此外,也不耐高温和化学腐蚀,易被污染,不容易清洗等。
气体吸收膜技术与气体膜分离技术相比,在薄膜的另一侧有化学吸收液存在,气体和吸收液不直接接触,分别在膜两侧流动,膜本身对气体没有选择性,只起隔离气体和吸收液的作用,通过吸收液的选择性吸收达到气体分离的目的。
近几年国际上对膜吸收法脱除电厂烟气中CO2的研究非常活跃,目前处于基础研究阶段,基本处于寻找合适的吸收液、建立数值模型计算传质系数、设计合理的气液流动形式阶段,很少看到工业应用的报道。
化学驱油技术进展及发展趋势探讨摘要]:目前的三次采油技术中,化学驱技术占有重要的位置。
我国在化学驱方面,以大庆和胜利油田为代表,以聚合物驱技术最为成熟有效。
相比之下,表面活性剂驱、泡沫驱等方法仍处于小规模探索试验阶段。
本文综述了各类化学驱方法及其现场应用情况,并探讨和分析了化学驱的发展趋势。
关键词:化学驱、聚合物驱、复合驱、表面活性剂驱、泡沫驱、碱驱引言化学驱是通过水溶液中添加化学剂,改变注入流体的物理化学性质和流变学性质以及与储层岩石的相互作用特征而提高采收率的一种强化措施。
其基本原理有两个,一是扩大波及系数,二是提高微观驱油效率[1-2]。
自20世纪80年代,化学驱达到高峰以后的近30多年内,化学驱在国外的运用越来越少,但在中国却得到了成功应用。
国外三次采油方法大都以气体混相驱为主,而国内却大都以化学驱为主。
其主要原因之一是我国储层为陆相沉积非均质性较强,陆相生油原油粘度较高,在提高采收率方法中更适合于化学驱。
另一个原因是恢复地层能量的方法不同,从气源、制造业水平和设备等条件来看,国外主要是靠注气,因而发展成混相、非混相技术;而国内主要靠注水,因而必然发展成化学驱。
1聚合物驱聚合物驱是指高粘度聚合物水溶液注入地层后,改善水油流度比、降低水相渗流率,扩大驱替液波及体积。
油田应用比较广泛的聚合物主要有三类,即普通水解聚丙烯酰胺类、黄原胶类和耐温抗盐等特殊聚合物类。
黄原胶类主要应用在高盐油藏,由于产量较低,现场试验不多。
我国油田主要分布在陆相沉积盆地,以河流三角洲沉积体系为主,储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂,油藏非均质性严重,而且原油粘度高,比较适合聚合物驱。
1.1矿场试验研究近年来,国内外专家学者研究指出低渗透油藏可以开展聚合物驱,但须充分考虑聚合物注入性能及不可及孔隙体积(IPV)对驱油效果的影响,同时需综合考虑其他的诸如启动压力梯度、油藏温度、矿化度、剪切和热降解作用等因素。
化学驱三次采油技术一、化学驱油机理化学驱在油田进入现场应用的主要是:聚合物驱和三元复合驱(A.S.P)。
聚合物驱主要是通过增加驱替液粘度、降低油层水相渗透率来降低流度比、调整吸水剖面,达到提高驱替相波及体积的目的。
聚合物溶液粘度越高,其提高采收率幅度越大。
一般聚合物驱比水驱提高采收率幅度6%~ 13%。
三元复合驱既可提高注入剂波及体积,又可增加驱油效率。
另外,三类化学剂复配在一起,既能够发挥单一驱油剂的优势,又能够产生协同加合效应,从而获得更好的提高采收率效果。
三元复合驱一般比水驱提高采收率幅度13%~ 20%。
二、化学驱研究程序及技术系列化学驱油技术是一项比较大的系统工程,比注水开发要复杂的多,投入费用高,风险大,中间某个系统或环节出现问题,都可能导致整个工作的失败。
为了使这项工作能够顺利地开展,并达到增加采收率的预期目标,需要将化学驱油的各个环节有机地联系起来,成为一个整体。
胜利油田的化学驱油技术主要由聚合物驱油和三元复合驱油两大部分组成。
聚合物试验研究主要集中在:(1)聚合物溶液性质如基本物性参数、流变性、稳定性等;(2)聚合物在多孔介质中的性质如吸附、分子量与地层配伍性、流变性、阻力系数、不可及孔隙体积等;(3)驱油试验及试验方案,确定用量、非均质影响等。
在三元复合驱油中要重点研究油水界面性质、不同化学剂间的配伍性如互相作用及其协同效应。
同时由于不同化学剂组合在一起具有不同的特点,因此在研究注入方式时已不再是简单的流度控制问题,它需要根据油藏实际情况和形成乳化液的状况来合理地确定注入方式。
特别是由于复合驱油机理复杂。
影响因素已不再仅仅是油或注入流体粘度问题,故研究过程中所需要的手段和影响因素比聚合物驱油要复杂得多。
通过攻关研究,目前该技术已基本成熟配套,形成从室内筛选、性能评价、油藏工程方案优化设计、数值模拟跟踪模拟到现场实施跟踪调整和评价的一整套技术系列。
1、建立完善了室内试验研究配套技术完善了聚合物评价技术。
胜利油田聚合物驱的做法及效果聚合物驱油技术经过多年的探索发展日渐成熟,与之相关的配套技术和设备逐步完善,新型的聚合物在各方面性能都比较平衡,比如说具有超强的耐高温性、耐盐腐蚀性、价格低廉等特点。
目前,我国聚合物技术发展较为成熟,在使用范围较广并且在石油增产上效果十分显著。
聚合物驱的发展保障了我国石油产量的稳定高产,本文就胜利油田聚合物驱应用作法及其效果、现状三方面进行分析。
标签:聚合物驱;效果;现状我国于20世纪70年代左右将聚合物驱技术应用于大庆油田,经过一系列实验取得不小的成就,而在胜利油田进行注聚先导试验的时间是1992年,相对前者来说时间较晚。
在之后两年时间内经过实验拓展,技术不断成熟。
经过试验证明,使用聚合物驱技术在降低油田原油含水量方面效果明显。
随着聚合驱物技术与其配套技术的完善,我国石油开采增油量得到巨大的提升。
1 聚合物驱应用做法1.1 注入方式由低浓度小段塞改为高浓度大段塞为探索聚合物驱提高采收率,国内外研究机构进行长久的试验,最终得出,低浓度小段塞效果较好。
所以大部分油田是使用低浓度小段塞的技术,其中低浓度的界限是聚合物使用量200PV·mg/L。
使用低浓度聚合物能够提高2%-5%采收率。
与大多数油田不同的是,胜利油田具有含水量高、采出程度大、高渗透率等特点,低浓度小段塞不适用胜利油田高渗透区域状况。
在此条件下,不断对聚合物驱油藏适应性特点进行研究,发现当聚合物使用量逐渐增加时,采收率提高幅度会逐渐增加。
当使用量界于200PV·mg/L到400PV·mg/L这个范围之间时,提高幅度最大,当超过400PV·mg/L时,增长幅度成反比例增长。
因此我国胜利油田多采用高浓度大段塞技术来提高采油率。
1.2 对不同区域,有针对性的进行分层注聚合物将聚合物驱油技术应用于胜利油田的采油中时,我们发现每个区域吸水剖面不同,依据这些数据我们得出高渗透层的相对吸入量最高,远远高于中渗透层和低渗透层。