CO2驱在文南油田的应用
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⼆氧化碳在采油中的应⽤前苏联最早从1953年开始对注⼆氧化碳提⾼采收率技术(简称“⼆氧化碳驱”)进⾏研究。
1967年,前苏联⽯油科学研究院在图依马津油⽥的亚历⼭德罗夫区块进⾏了⼯业性基础试验。
尽管这些油藏的地质条件不同,但都取得了较好的应⽤效果。
⾃20世纪80年代以来,美国的⼆氧化碳驱项⽬不断增加,注⼊的体积⼆氧化碳约占烃类孔隙体积的30%,提⾼采收率的幅度为7%~12%,⼆氧化碳驱已成为继蒸⽓驱之后的第⼆⼤提⾼采收率技术。
近年来,加拿⼤对⼆氧化碳驱开采重油进⾏了⼤量的实验研究,韦本项⽬是⽬前世界上最⼤的碳封存项⽬之⼀。
加拿⼤能源公司利⽤从美国北达科他州⼀座煤⽓化⼚输出的⼆氧化碳给⼀个⽼油⽥加压,将永久封存2000万吨⼆氧化碳,使油⽥增产1.22亿桶⽯油。
道达尔公司每年把15万吨⼆氧化碳注⼊法国西南部衰竭的Rousse⽓⽥,以提⾼采收率,并减少温室⽓体排放。
阿联酋则计划投资20~30亿美元建设碳捕集和封存⽹络,排放地区相对邻近于油⽥和丰富的⼤型油藏,以提⾼⽯油采收率和减少排放。
⼆氧化碳驱在我国的⽯油开采中也有巨⼤的应⽤潜⼒,但尚未成为我国研究和应⽤的主导技术。
虽然我国东部主要产油区⼆氧化碳⽓源较少,但⼆氧化碳驱在油⽥的应⽤越来越多,江苏、中原、⼤庆、胜利等油⽥已进⾏了现场试验。
针对胜利油⽥特超稠油油藏的开采,胜利采油院研发成功以蒸汽吞吐为主、⼆氧化碳⽓体采油为辅的综合热⼒采油新⼯艺,现场应⽤效果良好。
胜利油⽥已建成了国内最⼤的燃煤电⼚烟⽓⼆氧化碳捕集纯化装置,全年能够捕集、液化⼆氧化碳3万⾄4万吨,可全部⽤于低渗透油藏开发。
在胜利油⽥实际应⽤中,⼆氧化碳被注⼊地下后,约有50%~60%被永久封存于地下,剩余的40%⾄50%则随着油⽥伴⽣⽓返回地⾯,通过原油伴⽣⽓⼆氧化碳捕集纯化,可将伴⽣⽓中的⼆氧化碳回收,就地回注驱油,进⼀步降低了⼆氧化碳驱油成本。
⼤庆油⽥也已将⼆氧化碳驱油技术纳⼊战略储备技术,正扩⼤⼆氧化碳产能建设和驱油试验区规模,并逐步将试验区从外围油⽥向⽼区油⽥延伸。
阐述二氧化碳驱提高采收率技术及应用提高采收率(EOR)研究是油气田开发永恒的主题之一。
将二氧化碳注入衰竭的油层,可提高油气田采收率,己成为世界许多国家石油开采业的共识。
二氧化碳驱一般可提高原油采收率7%~15%,延长油井生产寿命15~20a。
二氧化碳来源可从工业设施如发电厂、化肥厂、水泥厂、化工厂、炼油厂、天然气加工厂等排放物中回收,既可实现使气候变暖的温室气体的减排,又可达到增产油气的目的。
1、二氧化碳驱油机理1.1降粘作用二氧化碳与原油有很好的互溶性,随着溶解气油比的增加,原油粘度显著降低,粘度降低后原油流动能力增大,油水流度比减小,提高原油产量。
1.2膨胀作用二氧化碳注入油藏后,使原油体积大幅度膨胀,便可以增加地层的弹性能量,还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚,变成可动油,是驱油效率升高,提高原油采收率。
1.3萃取和汽化原油中的轻烃在一定压力下,二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃,降低原油相对密度,从而提高采收率。
二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃,随后较重质烃被汽化产出,最后达到稳定。
1.4溶解气驱作用大量的二氧化碳溶于原油中具有溶解气驱的作用。
降压采油机理与溶解气驱相似,随着压力下降,二氧化碳从液体中逸出,液体内产生气体驱动力,提高了驱油效果。
另外,一些二氧化碳驱油后,占据了一定的孔隙空间,成为束缚气,也可使原油增产。
1.5提高渗透率作用二氧化碳溶于原油和水,使其碳酸化。
碳酸水与油藏的碳酸盐反应,生成碳酸氢盐。
碳酸氢盐易溶于水,导致碳酸盐尤其是井筒周围的大量水和二氧化碳通过的碳酸岩渗透率提高,使地层渗透率得以改善,上述作用可使砂岩渗透率提高5%-15%,同时二氧化碳还有利于抑制粘土膨胀。
另外,二氧化碳-水混合物由于酸化作用可以在一定程度上解出无机垢堵塞、疏通油流通道、恢复单井产能。
2、二氧化碳驱种类及注入工艺2.1二氧化碳驱的种类(1)二氧化碳混相驱。
混相驱油是在地层高退条件下,油中的轻质烃类分子被二氧化碳提取到气相中来,形成富含烃类的气相和溶解了二氧化碳的原油的液相两种状态。
低渗透油田co2驱泡沫封窜技术研究与应用摘要:随着石油工业的发展,低渗透油田的开发和利用已成为实现深部石油资源利用的关键技术之一。
CO2驱泡沫封窜,作为一项新型的低渗透油田开发技术,可以大大提高低渗透油田的高效开发效率,取得更多的石油资源。
本文综合介绍了CO2驱泡沫封窜技术的研究进展,总结了CO2驱泡沫封窜的原理及其实现方式,分析了CO2驱泡沫封窜技术的优势和适用范围,并根据实际情况提出CO2驱泡沫封窜技术的典型应用案例。
关键词:CO2驱泡沫封窜;低渗透油田;开发技术1、绪论目前,随着大量石油资源枯竭,许多深层次石油资源仍处于未开发状态。
根据国际能源署最新发布的石油储量报告,全球深层次储量大约占全球总石油资源的90%[1]。
低渗透油藏是深部石油资源中占主要地位的一种,其在全球范围内的分布和储量都占主要地位[2]。
低渗透油田的技术特征决定了其采收率较低,采出率非常低,低渗透油田的开发面临技术难点、采收率低等问题,一直是我国石油工业的难点。
由于低渗透油田的技术难度和采收率低的缺点,传统的油田开发技术难以满足低渗透油田的开发和利用要求。
因此,研究和开发新型低渗透油田开发技术,以提高低渗透油田的开发效率,取得更多的石油资源,已成为实现深部石油资源利用的关键技术之一。
CO2驱泡沫封窜技术是一种新的低渗透油田开发技术,其利用CO2的增压能力,将CO2作为载体,将泡沫封窜剂和低渗透油田岩石中的油气带出,大大提高低渗透油田的高效开发效率。
本文综合介绍了CO2驱泡沫封窜技术的研究进展,总结了CO2驱泡沫封窜的原理及其实现方式,分析了CO2驱泡沫封窜技术的优势和适用范围,并根据实际情况提出CO2驱泡沫封窜技术的典型应用案例。
2、CO2驱泡沫封窜技术的研究进展(1)CO2的驱动原理CO2驱泡沫封窜技术是基于CO2的增压特性而发展起来的,其原理如下:CO2在压力高于0.07MPa时就可以增压并形成较大的压力,增压后CO2就可以有效地将泡沫剂和油气带出低渗透油藏。
中国地质大学本科生课程论文课程名称油(气)层物理学枫班级022141学号专业石油与天然气工程所在院系资源学院日期2016 年12月24 日联系方式评语注:1、无评阅人签名成绩无效;2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效;3、如有平时成绩,必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。
注二氧化碳采油技术应用与前景摘要:随着工业的发展,大量的CO 2排放入大气中,产生温室效应,使得全球气候变暖,CO 2的减排问题得到了人们广泛的关注。
1958年,在美国Permain 盆地首先开展了注CO 2混相驱替项目,其结果说明了注CO 2采油是一种行之有效的方法,既能够提高原油的采收率,又能够减少CO 2排放。
因此,注CO 2采油的方法越来越受到重视,很多国家都开展了相应的实验。
本文简要阐述了注CO 2采油技术的驱油机理与注CO 2采油技术的方式,并简单的介绍了注CO 2采油技术的应用实例和其发展前景。
关键词:注CO2采油 驱油机理 CO 2混相驱油CO 2非混相驱油 CO 2吞吐采油1 二氧化碳驱油机理通过注入二氧化碳的方法驱油能提高原油采收率,其方法利用了二氧化碳分别与原油、地层水和储油岩石相互作用的机理。
以下详细分析注二氧化碳驱油提高采收率的机理。
1.1 降低原油的粘度表1为地层温度70℃、压力为13MPa 的条件下,向原油通入不同浓度CO 2气体并使充分溶解后所测得的原油的粘度,由此数据绘得图1。
表170℃时CO 2溶于原油的降粘实验数据 (二氧化碳降粘机理实验研究_文龙)注入CO2浓度5103050为注70℃粘度 1#井原油粘度9267 2044 473 77 42040 2#井原油粘度781913623313616350图1原油粘度随CO 2注入量变化曲线图 (二氧化碳降粘机理实验研究_文龙)结合表1数据与图1曲线分析可得以下结论:(1)随着CO 2注入量的增加,原油的粘度会逐渐降低。
这是由于CO 2的溶解于原油中,改变了原油的组成,使原油的体积增大,密度降低,分之间的作用力减小,从而降低了原油的粘度。
一、概述CO2驱油是一种利用二氧化碳(CO2)来增强原油采收率的技术。
随着全球石油资源的逐渐枯竭,CO2驱油技术成为了一种重要的油田开发方式。
目前,全球范围内对CO2驱油技术的研究与应用已经取得了一定的进展,但还有许多问题有待解决。
二、国家自然科学基金对CO2驱油技术的支持1. 政策支持国家自然科学基金作为国家级科研项目资助机构,一直以来都对能源领域的科学研究给予了重要支持。
CO2驱油技术作为一项重要的能源开发技术,也受到了国家自然科学基金的重视。
基金会在资助项目中设立了专门的石油与天然气领域,向CO2驱油技术的研究提供了重大支持。
2. 项目资助国家自然科学基金每年都会对CO2驱油技术领域的重点项目进行资助。
这些项目涵盖了CO2驱油技术的基础研究、应用研究和工程示范,为这一领域的技术创新和发展提供了重要的资金支持。
三、CO2驱油技术的研究与应用1. 基础研究CO2驱油技术的基础研究包括CO2与原油相互作用的机理研究、CO2在地下储层中的流动规律研究、CO2驱油过程中的渗流规律研究等。
这些研究为CO2驱油技术的理论基础和工程应用提供了重要支撑。
2. 应用研究CO2驱油技术的应用研究主要包括CO2驱油工艺流程优化、CO2驱油技术与设备的集成应用、CO2驱油机理与方法的改进等。
这些研究为CO2驱油技术的工程应用提供了重要的技术支持。
3. 工程示范CO2驱油技术的工程示范是将CO2驱油技术在实际油田开发中进行验证和应用,以验证CO2驱油技术的效果和经济性。
通过工程示范,可以进一步提高CO2驱油技术的可靠性和适用性。
四、CO2驱油技术目前面临的挑战与问题1. CO2资源供给不足CO2驱油技术需要大量的CO2资源来进行注入,而目前全球范围内的CO2资源供给并不充足。
缺乏充足的CO2资源会限制CO2驱油技术的推广和应用。
2. 技术难题CO2驱油技术在注入过程中存在CO2与原油混溶效果不理想、CO2的相对渗透率不足以满足CO2驱动效果等技术难题。
低渗透油藏CO 2驱油开发方式与应用低渗透油藏属于非常规油气资源,开发难度较大,CO2驱油是一种有效的开发方式。
CO2驱油开发方式与应用如下:1. CO2驱油原理CO2驱油是指将CO2注入到油层中,达到增加油藏压力、降低油粘度和增加驱油剂浓度的目的,从而提高油井的产量。
CO2作为一种良好的驱油剂,具有高溶解性、低表面张力和较小的分子体积等特点,能够迅速渗透至油藏中并与原油发生作用,使原油中的重质、高粘度物质转化为轻质、低粘度物质,从而提高原油产出率。
2. CO2注入过程CO2注入过程分为设计、筛选、试验和实施四个阶段。
首先进行地质勘探,并根据储层情况确定注入压力、注入量和注入方式等参数,然后根据这些参数筛选出适合的CO2源,进行试验数据分析和模拟模型预测,最后进行CO2注入实施并进行评价。
3. CO2驱油工艺流程CO2驱油工艺流程包括CO2收集、CO2净化、CO2输送、CO2注入和产出收集等环节。
CO2收集可以采用多种方式,如燃烧、化学反应和工业排放等。
CO2净化主要是去除杂质和碳酸盐等,以确保注入的CO2质量。
CO2输送主要采用管道输送。
CO2注入过程中需要注意控制注入速度、注入压力和注入量等参数,以防止油层顶部压力过高造成破坏。
成品油的产出收集可以采用裂解油收集、热解油收集和低开放式收集等方式。
4. CO2驱油应用CO2驱油在低渗透油藏的开发中有着广泛的应用。
在采收过程中,CO2能够提高有效压力、降低油粘度和增加驱油剂浓度等优点,从而提高油井产量。
此外,CO2注入过程中可以减少二氧化碳的排放,对环境有一定的保护作用。
近年来,随着CO2驱油技术的不断发展,越来越多的低渗透油藏开始采用CO2驱油技术,取得了良好的经济效益和社会效益。
总之,CO2驱油是目前开发低渗透油藏的主要方式之一,具有操作简单、成本低、产量高等优势,在未来的石油开发中具有广阔的应用前景。
二氧化碳采油工艺研究及应用[摘要]:随着我国石油开采逐步进行,石油存储量越来越少,勘探开发的难度越来越大,但是科技也越来越发达,一些新的开采技术逐步完善并取得了很好的增产效果。
二氧化碳采油工艺技术的问世一方面可以满足油田开发的工作需要,而且也解决了二氧化碳的封存问题,对大气环境的保护有利。
本文主要介绍了二氧化碳采油机理,并阐述了二氧化碳采油工艺的应用情况,最后对该技术的应用前景进行了展望。
[关键词]:二氧化碳采油工艺研究应用一引言随着温室效应对世界气候的影响日益显现,CO2已经成为人们最为关注的焦点之一。
埋存CO2是避免气候变化的有效途径之一, 地质封存被普遍认为是未来主流的埋存方式, 而其中最有存储潜力的地质结构是正在开采或已枯竭的油田或气田、盐水层、深煤层和煤层气田。
盐水层具有很大的存储潜力, 由于经济因素,目前应用较少。
目前CO2的储存主要应用于提高原油采收率项目中。
研究注CO2提高采收率的方法已经具有几十年的历史, 早在1920年就有文献记载, 可以通过注入CO2气体的方法来采出原油。
而CO2的现场应用最早开始于1958 年, 在美国Permain盆地首先进行了注CO2混相驱替项目, 这一项目的结果说明注CO2不但具有很高的效益, 而且是一种有效的提高采收率方法。
近年来, 随着技术的进步、油价的攀升以及环境保护的需要, 注CO2提高采收率的方法越来越受到重视, 很多国家开展了现场试验。
二 CO2采油机理2.1 降低油水界面张力,减少驱替阻力残余油饱和度随油水界面张力的降低而减小。
CO2极易溶解于油,其在油中溶解度比在水中的溶解度大 3 ~ 9 倍。
在驱油过程中,大量的CO2与轻烃混合,可大幅降低油水界面张力,减少残余油饱和度,从而提高原油采收率。
2.2 CO2溶解气具有气驱及解堵能力油层中的CO2溶解气,在井下随着温度的升高部分游离汽化,以压能的形式储存部分能量。
当油层压力降低时,大量的CO2将从原油中游离,将原油驱入井筒,起到溶解气驱的作用,由于气体具有较高的运移速度,从而将油层堵塞物返吐出来。
二氧化碳驱在文南油田的应用完成单位:工艺研究所2014年12月20日二氧化碳驱在文南油田的应用编写人:刘锋主要参加人:石军、刘锋、宁顺康、张广胜、舒俊峰、李玉娜、伍德旺、王猛、袁伟红、徐建华审核:审定:目录一、项目概述二、完成的主要研究工作、取得的成果及创新〈一〉CO2驱油提高采收率机理研究〈二〉CO2驱油的基本方式〈三〉二氧化碳驱可行性室内试验〈四〉配套工艺的完善三、现场应用情况与推广应用前景四、结论及认识一、项目概况注CO2提高原油采收率提出于上世纪三十年代,目前已成为国际上一种常用的较成熟的增产技术,增油量仅次于热采,被认为是石油开采,特别是轻质油开采的最好EOR方法之一。
国内(大庆、胜利等油田)在70年代末就对CO2驱技术进行过室内研究。
并进行了混相驱研究与先导试验:1990-1995年大庆油田率先进行了CO2混相驱先导性试验,1998年江苏油田进行了CO2混相驱先导性试验,1999年中原油田进行了CO2混相驱的可行性研究,2010年在胡96块进行了CO2混相驱先导试验的研究,并取得了较好的增油效果。
尽管已进行的先导试验还存在一些工艺问题,但研究及试验结果均表明,CO2驱能较大幅度提高原油采收率。
中原油田经过二十余年的高速开发,部分油藏开发进入高含水、高采出程度阶段,如何寻找适合的三次采油技术大幅度提高原油采收率成为中原油田十分迫切的任务。
为攻克油田后期开发关键技术难题,提高采收率,分公司开展了《东濮凹陷“十二五”油稳气升关键技术研究》攻关,文南油田开发后期也暴露出诸如地层能量不足、注水困难等矛盾,根据会议精神文南油田借助该课题平台,选取了不同油藏性质的文181块、文179块、文138块进行CO2驱现场实验。
开展二氧化碳驱试验旨在为老油田补充地层能量探索一条新路。
二、取得的主要技术创新成果2.1 CO2驱油提高采收率机理研究CO2技术的作用机理可分为CO2混相驱和CO2非混相驱。
CO2提高采收率的作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气驱等。
一般稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。
在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相,在混相压力下,处于超临界状态下的CO2可以降低所波及的油水界面张力。
CO2注入浓度越大,油水相界面张力越小,原油越容易被驱替。
通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相,可以提高原油采收率增加幅度。
非混相CO2驱开采稠油的机理主要是:降低原油粘度,改善油水流度比,使原油膨胀,乳化作用及降压开采。
CO2在油中的溶解度随压力增加而增加。
当压力降低时,CO2从饱和CO2原油中溢出并驱动原油,形成溶解气驱。
气态CO2渗入地层与地层水反应产生的碳酸,能有效改善井筒周围地层的渗透率。
提高驱油机理。
与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。
CO2驱油机理主要有以下几点:2.1.1降低原油粘度CO2溶于原油后,降低了原油粘度,原油粘度越高,粘度降低程度越大。
原油粘度降低时,原油流动能力增加,从而提高了原油产量。
并且原油初始粘度越高,CO2降粘效果越明显,如下表所示原油初始粘度(mPa.s) CO2完全饱和时原油粘度(mPa.s)1000~9000 15~160100~600 3~510~100 1~31~9 0.5~0.92.1.2 改善原油与水的流度比大量的CO2溶于原油和水,将使原油和水碳酸化。
原油碳酸化后,其粘度随之降低,大庆勘探开发研究院在45℃和12.7MPa的条件下进行了有关试验,试验表明,CO2在油田注入水中的溶解度为5 %(质量),而在原油中的溶解度为15%(质量);由于大量CO2溶于原油中,使原油粘度由9.8mPas降到 2.9mPas,使原油体积增加了17.2%,同时也增加了原油的流度。
水碳酸化后,水的粘度将提高20%以上,同时也降低了水的流度。
因为碳酸化后,油和水的流度趋向靠近,所以改善了油与水流度比,扩大了波及体积。
2.1.3使原油体积膨胀CO2大量溶于原油中,可使原油体积膨胀,原油体积膨胀的大小,不但取决于原油分子量的大小,而且也取决于CO2的溶解量。
CO2溶于原油,使原油体积膨胀,也增加了液体内的动能,从而提高了驱油效率。
2.1.4高溶混能力驱油尽管在地层条件下CO2与许多原油只是部分溶混,但是当CO2与原油接触时,一部分CO2溶解在原油中,同时,CO2也将一部分烃从原油中提取出来,这就使CO2被烃富化,最终导致CO2溶混能力大大提高。
这个过程随着驱替前缘不断前移而得到加强,驱替演变为混相驱,这也使CO2混相驱油所需要的压力要比任何一种气态烃所需要的混相压力都低得多。
用气态烃与轻质原油混相也要27~30MPa,而用CO2混相压力只要9-10MPa即能满足。
在高温高压下CO2与原油溶混机理主要体现在烃从原油中蒸发出来与CO2混相,即主要是蒸发作用;在低温条件下主要是CO2向原油的凝聚作用和吸附作用。
当压力低于混相压力时,CO2和原油混合物有三个相存在:气态CO2并含有原油的轻质组份;失去轻质组份而呈液态的原油,由原油中分离出来的以固体沉淀方式存在的沥青和蜡。
2.1.5分子扩散作用非混相CO2驱油机理主要建立在CO2溶于油引起油特性改变的基础上。
为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积,以便获得最佳驱油效率,必须在油藏温度和压力条件下,要有足够的时间使CO2饱和原油。
但是,地层基岩是复杂的,注入的CO2也很难与油藏中原油完全混合好。
而多数情况下,CO2是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油的。
2.1.6 降低界面张力残余油饱和度随着油水界面张力的减小而降低;多数油藏的油水界面张力为10~20mN/m,要想使残余油饱和度趋向于零,必须使油水界面张力降低到0.001mN/m或更低。
界面张力降到0.04mN/m以下,采收率便会明显地提高。
CO2驱油的主要作用是使原油中轻质烃萃取和汽化,大量的烃与CO2混合,大大降低了油水界面张力,也大大降低了残余油饱和度,从而提高了原油采收率。
2.1.7 溶解气驱作用大量的CO2溶于原油中,具有溶解气驱作用。
降压采油机理与溶解气驱相似,随着压力下降,CO2从液体中逸出,液体内产生气体驱动力,提高了驱油效果。
另外,一些CO2驱替原油后,占据了一定的孔隙空间,成为束缚气,也可使原油增产。
2.1.8 提高渗透率碳酸化的原油和水,不仅改善了原油和水的流度比,而且还有利于抑制粘土膨胀。
CO2溶于水后显弱酸性,CO2溶解于水时可形成碳酸,它可以溶解部分胶结物质和岩石,从而提高地层渗透率,注入CO2水溶液后砂岩地层渗透率可提高5~15%,百云岩地层可提高6~75%。
并且,CO2在地层中存在,可使泥岩膨胀减弱。
2.2 CO2驱油的基本方式2.2.1 CO2段塞注水方式其作用方式与溶剂段塞驱油有某些相似,但是更加复杂化。
具有以下特点:(1)复杂的边界条件由于CO2即溶于油,也溶于水,因而存在两个混相带,即CO2-原油混相带,在总混相区前缘;CO2-水混相带,在总混相区后端。
注意CO2在水中溶解度远低于在原油中溶解度,因而CO2-水混相带边界浓度远达不到1(2)水驱改善了重烃开采和气体突破问题CO2段塞不同于溶剂段塞,一般它只与原油部分混相,即主要靠CO2提取作用使原油中轻质烃进入CO2段塞中,形成气相混合物,而原油中重质烃与CO2形成混溶带,其中也包括沥青和胶质。
只有CO2驱时,当地层压力不高时,失去轻质烃的原油开采困难,采出的往往是轻质组份。
而这种不利驱油条件由于采用水驱段塞可以改善,可使混相带中重烃部分也被驱替出来。
CO2气体突破现象也得到部分缓解。
因为用水顶替CO2,CO2夹在油水中间,即使水突破进入CO2段塞,由于形成碳化水,使水相粘度升高,前缘稳定性得到改善。
(3)良好经济指标水驱CO2段塞具有一般CO2驱油特性,如混相、降粘、膨胀原油等,但由于采用段塞,经济指标大大改善。
2.2.2.高压注CO2气体驱油与高压注烃类气体过程相似。
首先限制油井采油量甚至关井,向地层中注入大量CO2气体,使地层压力上升,达到或者超过混相压力,与原油充分混相,在保持CO2注入量(定压)条件下开井采油。
这是典型的混相驱油方式,可以同时采出轻质烃与重质烃。
2.2.3连续向地层注CO2气体通常在低压“枯竭”油田(平均地层压力约为1MPa)使用,向已枯竭地层中直接注入CO2驱油,由于用量大,通常采用CO2采出分离回注的循环注气方式。
其特点为:(1)CO2消耗量大,一般为地层孔隙体积的几倍。
(2)CO2提取原油中轻质烃,采出的CO2与轻质烃气体混合物必须在地面分离,经济效益和工艺实际都不利。
(3)不适用于压力过低油田,因为这类油田一方面需要大量CO2,注入CO2与采出烃比值高达100立方米/立方米;另一方面,过低压力值CO2与原油混相困难,造成只有少量轻质烃采出,大量重质烃留在地下。
2.2.4 CO2单井吞吐与蒸汽吞吐工艺有些相似,在生产井中注入一定量CO2气体后,关井使原油与CO2有充分时间溶混,然后开井采油。
主要利用CO2与原油的混相作用、降粘作用、膨胀作用。
适用于较高地层压力油田,特别是高粘稠油的早期开采。
2.3二氧化碳驱可行性室内试验参考胡96块沙一下PVT实验、长细管实验、长岩心实验研究CO2驱原油物性及流动规律的资料,对文138块利用注CO2开发的可行性进行评价。
PVT实验:2.3.1原油饱和压力变化注入CO2后原油饱和压力逐渐升高,注入CO2越多,饱和压力越高(图1)。
这说明地层油对CO2有较强的溶解能力,另外注气量对注入气与原油的混相条件将产生影响。
注气量增加,混相压力趋于增高。
图1 注入CO2对饱和压力的影响2.3.2原油体积变化注入CO2后胡96块砂地层油在饱和压力和地层压力下的膨胀系数随CO2注入量的变化曲线见(图2)实验结果表明,随着CO2注入量的增加,溶解在原油中的CO2也在增加,体积系数也随着上升。
这是因为注入CO2后,CO2能够萃取和气化原油中的轻质组分,形成CO2富气相,使原油体积膨胀,可增加地层弹性能量,膨胀后的剩余油脱离或部分脱离地层水的束缚,小孔隙剩余油被挤出变成可动油。
图2 地层原油体积系数与CO2注入量的关系曲线图2.3.3原油气油比变化实验结果表明,随着CO2的注入,体系的原油溶解气油比逐渐增加(图3)。
这有利于降低原油的粘度,提高油的流度,从而有利于提高驱油剂的波及系数。
图3 气油比与CO2注入量的关系曲线图2.3.4原油密度变化原油密度变化如(图4)所示。
从图中可以看出,随着CO2的注入,原油密度相应逐渐增加。
溶解CO2后地层原油密度受原始地层原油的密度、压力、体积膨胀系数、CO2的溶解量等四个因素叠加影响。