勝利油田低滲透油藏CO2驅(qū)提高采收率技術(shù)及應(yīng)用宋副本

1、 勝利油田低滲透油藏已探明地質(zhì)儲量勝利油田低滲透油藏已探明地質(zhì)儲量11.611.6億噸（動用億噸（動用7.67.6億），其中特低滲透油藏億），其中特低滲透油藏3.453.45億噸，占億噸，占40.0%40.0%，是下一步提高采，是下一步提高采收率的重要陣地。收率的重要陣地。特低特低滲透滲透油藏油藏占比占比例例% %彈性開發(fā)采收率低(8%左右)、注水難度大（注入壓力30MPa）。 面臨的困難：面臨的困難：特低滲透油藏沒有好的能量補(bǔ)充方式特低滲透油藏沒有好的能量補(bǔ)充方式 超臨界CO2是優(yōu)越的驅(qū)油劑，可大幅度提高特低滲透油藏采收率。 壓力（兆帕）壓力（兆帕）CO2-EOR是我國現(xiàn)階段規(guī)?；疌O2利用

2、封存有效途徑二氧化碳驅(qū)油利用特點(diǎn)提高采收率幅度大提高采收率幅度大同步實(shí)現(xiàn)封存同步實(shí)現(xiàn)封存利用潛力大利用潛力大已開展多項(xiàng)實(shí)踐已開展多項(xiàng)實(shí)踐國外：國外：100多項(xiàng)，多項(xiàng)，40年年國內(nèi)：開展多個先導(dǎo)試驗(yàn)國內(nèi)：開展多個先導(dǎo)試驗(yàn)勝利油區(qū)可實(shí)施勝利油區(qū)可實(shí)施CO2的低滲資源的低滲資源4.19億噸。億噸。在在EOR過程中，過程中，40-60CO2封存于地下封存于地下CO2驅(qū)油技術(shù)能夠有效提高采收率驅(qū)油技術(shù)能夠有效提高采收率7-20注入能力好注入能力好相同條件下，相同條件下，CO2注入壓力遠(yuǎn)低于注水壓力注入壓力遠(yuǎn)低于注水壓力（1/2左右）左右） 1、國外、國外CO2驅(qū)應(yīng)用情況驅(qū)應(yīng)用情況 2、國內(nèi)、國內(nèi)CO2驅(qū)

3、應(yīng)用情況驅(qū)應(yīng)用情況3、勝利油田注、勝利油田注CO2提高采收率技術(shù)提高采收率技術(shù)2007-2011 高89-1塊CO2驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)2012- 大規(guī)模大規(guī)模CO2液化提純、輸送、驅(qū)油封液化提純、輸送、驅(qū)油封存技術(shù)研究及工程應(yīng)用存技術(shù)研究及工程應(yīng)用礦場實(shí)礦場實(shí)踐階段踐階段1997-2000CO2吞吐室內(nèi)及現(xiàn)場試驗(yàn)2001樊124塊CO2混相驅(qū)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)階段驗(yàn)階段1967CO2驅(qū)提高稠油采收率的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)1978CO2混相驅(qū)實(shí)驗(yàn)研究，列入石油化學(xué)工業(yè)部“六五”科技攻關(guān)項(xiàng)目基礎(chǔ)研究l 建立建立CO2驅(qū)室內(nèi)系統(tǒng)評價方法驅(qū)室內(nèi)系統(tǒng)評價方法l 形成了形成了CO2驅(qū)提高采收率油藏工程方案優(yōu)化設(shè)計技術(shù)驅(qū)提

4、高采收率油藏工程方案優(yōu)化設(shè)計技術(shù)l 明晰了影響明晰了影響CO2驅(qū)開發(fā)效果的主控因素驅(qū)開發(fā)效果的主控因素機(jī)理研究適應(yīng)性評價標(biāo)準(zhǔn)注采工藝先導(dǎo)試驗(yàn)捕集工藝大規(guī)模應(yīng)用l CO2與原油相互作用機(jī)理與原油相互作用機(jī)理(產(chǎn)出氣回注對驅(qū)油效果影響產(chǎn)出氣回注對驅(qū)油效果影響)l CO2與儲層相互作用機(jī)理與儲層相互作用機(jī)理l建立了建立了CO2驅(qū)提高采收率油藏適應(yīng)性評價標(biāo)準(zhǔn)，評價了資源潛力驅(qū)提高采收率油藏適應(yīng)性評價標(biāo)準(zhǔn)，評價了資源潛力l CO2驅(qū)免壓井安全注氣管柱及多功能采油管柱驅(qū)免壓井安全注氣管柱及多功能采油管柱l CO2腐蝕控制技術(shù)腐蝕控制技術(shù)l CO2驅(qū)氣竄控制技術(shù)驅(qū)氣竄控制技術(shù)地面工程l 齊魯石化首站齊魯石化

5、首站高青末站管道及液化提純高青末站管道及液化提純l 高高89地區(qū)地區(qū)CO2驅(qū)注入及采出液地面處理技術(shù)驅(qū)注入及采出液地面處理技術(shù)l CO2驅(qū)產(chǎn)出氣回收工藝驅(qū)產(chǎn)出氣回收工藝l 發(fā)明了回收低分壓發(fā)明了回收低分壓CO2的復(fù)合胺溶劑的復(fù)合胺溶劑l 開發(fā)了熱泵式低能耗開發(fā)了熱泵式低能耗CO2捕集工藝捕集工藝l推進(jìn)高推進(jìn)高89-1塊塊CO2驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)l編制編制高高89-樊樊142地區(qū)特低滲透油藏地區(qū)特低滲透油藏CO2驅(qū)工業(yè)試驗(yàn)方案驅(qū)工業(yè)試驗(yàn)方案（二） 明晰CO2與原油混相機(jī)理及與儲層相互作用機(jī)理（四） 研制了CO2驅(qū)免壓井安全注氣管柱及多功能采油管柱（五） 探索了CO2驅(qū)氣竄控制技術(shù)（一） 建立了

6、CO2驅(qū)提高采收率油藏適應(yīng)性評價標(biāo)準(zhǔn)（三）形成CO2驅(qū)提高采收率油藏工程優(yōu)化設(shè)計技術(shù)（一）驅(qū)油與封存選址技術(shù)1、影響驅(qū)油與封存效果的主控因素研究 利用室內(nèi)物理模擬、數(shù)值模擬和數(shù)理統(tǒng)計方法，研究了CO2驅(qū)效果影響因素，其中混相能力與油藏滲透率是主要影響因素。 通過通過CO2驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，建立了啟動壓力與儲層滲透率的關(guān)系，驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，建立了啟動壓力與儲層滲透率的關(guān)系，CO2驅(qū)滲透率下限為驅(qū)滲透率下限為0.5mD。0.5油粘度： 1mPa.s滲透率范圍：0.110mD巖心尺寸：1.5cm7cm長巖心物理模擬流程長巖心物理模擬流程長細(xì)管混相儀長細(xì)管混相儀油氣相態(tài)分析儀和有油氣相態(tài)分析儀和有機(jī)質(zhì)沉淀測試系統(tǒng)機(jī)

7、質(zhì)沉淀測試系統(tǒng)建成功能齊全的建成功能齊全的CO2驅(qū)實(shí)驗(yàn)室，總資產(chǎn)驅(qū)實(shí)驗(yàn)室，總資產(chǎn)2000多萬元。多萬元。設(shè)備名稱設(shè)備名稱模擬條件模擬條件主要功能主要功能長細(xì)管混相儀長細(xì)管混相儀溫度：溫度：180180 C C；壓力：壓力：70MPa70MPa混相壓力和混相組成研究混相壓力和混相組成研究長巖心物理模擬流程長巖心物理模擬流程溫度：溫度：180180 C C；壓力：壓力：70MPa70MPa雙巖心夾持器雙巖心夾持器 3.8cm3.8cm 200cm200cm 2.5cm2.5cm 200cm200cm驅(qū)油效果評價、注氣參數(shù)優(yōu)化、注入能力評驅(qū)油效果評價、注氣參數(shù)優(yōu)化、注入能力評價、流度控制研究等。價、

8、流度控制研究等。油氣相態(tài)分析儀和有機(jī)質(zhì)沉油氣相態(tài)分析儀和有機(jī)質(zhì)沉淀測試系統(tǒng)淀測試系統(tǒng)溫度：溫度：180180 C C壓力：壓力：100MPa100MPa氣驅(qū)相態(tài)特征測試、氣驅(qū)機(jī)理研究、有機(jī)質(zhì)氣驅(qū)相態(tài)特征測試、氣驅(qū)機(jī)理研究、有機(jī)質(zhì)沉淀析出研究等。沉淀析出研究等。氣相色譜儀氣相色譜儀油、氣組分分析油、氣組分分析高溫高壓界面張力儀高溫高壓界面張力儀溫度：溫度：180180 C C；壓力：壓力：70MPa70MPa高溫高壓條件下油水、油氣界面張力測試。高溫高壓條件下油水、油氣界面張力測試。 氣驅(qū)非均質(zhì)長巖心物理模擬流程：技術(shù)指標(biāo)及功能達(dá)世界領(lǐng)先水平氣驅(qū)非均質(zhì)長巖心物理模擬流程：技術(shù)指標(biāo)及功能達(dá)世界領(lǐng)先

9、水平 溫度：溫度：180 C； 壓力：壓力：70MPa； 雙巖心夾持器：雙巖心夾持器： 3.8（ 2.5） 200cm； 模擬地層傾角：模擬地層傾角：090技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)主要功能主要功能 注氣參數(shù)優(yōu)化；注氣參數(shù)優(yōu)化； 注氣對儲層物性影響；注氣對儲層物性影響； 非均質(zhì)性對氣驅(qū)影響；非均質(zhì)性對氣驅(qū)影響； 抑制氣竄及流度控制方法優(yōu)化；抑制氣竄及流度控制方法優(yōu)化； 地層傾角對氣驅(qū)的影響；地層傾角對氣驅(qū)的影響； 采出氣組分在線分析。采出氣組分在線分析。價格為同類進(jìn)口產(chǎn)品的價格為同類進(jìn)口產(chǎn)品的1/2雙巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖氣體增壓泵2三相計量三相計量54油泵氣體流量計加稀泵水泵電磁閥油泵加稀泵水泵電

10、磁閥3電磁閥色譜儀氣體流量計電磁閥色譜儀電磁閥電磁閥非均質(zhì)長巖心物理模擬流程非均質(zhì)長巖心物理模擬流程技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)主要功能主要功能1、CO2與原油相互作用機(jī)理與原油相互作用機(jī)理 CO2與地層油相特性實(shí)驗(yàn)表明：與地層油相特性實(shí)驗(yàn)表明：CO2具有具有膨脹降粘、降低界面膨脹降粘、降低界面張力、改善流度比和強(qiáng)烈的抽提作用張力、改善流度比和強(qiáng)烈的抽提作用，是一種高效驅(qū)油劑。，是一種高效驅(qū)油劑。 高高89-1塊塊CO2與原油混相壓力為與原油混相壓力為28.94MPa。模型參數(shù)模型參數(shù)細(xì)管長度細(xì)管長度m m細(xì)管直徑細(xì)管直徑mmmm空氣滲透率空氣滲透率mDmD孔隙度孔隙度% %實(shí)驗(yàn)溫度實(shí)驗(yàn)溫度驅(qū)替速度驅(qū)替速

11、度m/hm/h16166.356.3510.080%，SG型凝膠封竄體系封堵型凝膠封竄體系封堵率達(dá)率達(dá)98%，油溶性封竄體系封堵率，油溶性封竄體系封堵率80%。巖心巖心編號編號孔隙體積孔隙體積mLmL滲透率滲透率,10,10-3-3mm2 2堵塞率堵塞率堵前堵前堵后堵后SGSG1#1#20.420.432.532.50.460.4698.698.62#2#22.822.822.422.40.320.3298.598.53#3#27.227.256.156.10.810.8198.598.5泡沫泡沫4#4#23.423.420.020.03.53.582.382.35#5#25.625.6 33

12、.133.1 5.25.2 84.284.2油溶體系油溶體系6#6#22.122.124.624.6 3.13.187.387.37#7#24.224.215.815.82.62.683.583.5(1)(1)地理位置及區(qū)域構(gòu)造地理位置及區(qū)域構(gòu)造 先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)（高先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)（高89-189-1塊）位于山東省高青縣塊）位于山東省高青縣, ,正理莊油田北部，高正理莊油田北部，高8989地區(qū)的中部，構(gòu)造地區(qū)的中部，構(gòu)造位置屬于金家正理莊樊家鼻狀構(gòu)造帶中部。位置屬于金家正理莊樊家鼻狀構(gòu)造帶中部。高高89-89-樊樊142142地區(qū)地層層序表地區(qū)地層層序表 界界系系組組段段亞段亞段次亞段次亞段新新生生界界

13、第四系第四系平原組平原組新近系新近系明化鎮(zhèn)組明化鎮(zhèn)組館陶組館陶組古近系古近系東營組東營組沙河街組沙河街組沙一段沙一段沙二段沙二段沙三段沙三段沙四段沙四段純上純上純下純下沙四下沙四下孔店組孔店組 主要含油層系為沙四上純下亞段，主要含油層系為沙四上純下亞段，埋深埋深2700-3200m2700-3200m，地層厚度約地層厚度約120-170m120-170m。沙四上沙四下標(biāo) 志 層 標(biāo) 志 層 標(biāo) 志 層 標(biāo) 志 層 高 89-8井 地 層 柱 狀 圖標(biāo) 志 層 4段純下純上地 層亞 段 砂 組小 層自 然 電 位4米 電 阻感 應(yīng) 曲 線標(biāo) 志 層電 測解 釋結(jié) 果123123412341231

14、234沙四段(2)(2)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征高高89-1塊取芯井油層物性數(shù)據(jù)表塊取芯井油層物性數(shù)據(jù)表 基于取芯資料，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料，進(jìn)行了基于取芯資料，結(jié)合生產(chǎn)動態(tài)資料，進(jìn)行了1616口測井二次解釋?？跍y井二次解釋。(2)(2)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)特征 原油粘度：原油粘度：1.59mPas1.59mPas；混相壓力：；混相壓力：28.9MPa28.9MPa；開始注氣時地層壓力；開始注氣時地層壓力24.5MPa24.5MPa，預(yù)計采收率可達(dá)到預(yù)計采收率可達(dá)到26.1%26.1%。（1 1）一套層系開發(fā)）一套層系開發(fā)（2 2）五點(diǎn)井網(wǎng)，五點(diǎn)井網(wǎng)，井距：井距：350m3

15、50m（3 3）地層壓力保持水平：）地層壓力保持水平：3030MPaMPa（4 4）注氣）注氣速度速度：20t/d20t/d（5 5）注入）注入COCO2 2量：量：0.33PV0.33PV（6 6）工作量：部署總井?dāng)?shù)）工作量：部署總井?dāng)?shù)2424口口（油井（油井1414口、注氣井口、注氣井1010口）口）高高89-189-1塊塊COCO2 2先導(dǎo)試驗(yàn)井位部署圖先導(dǎo)試驗(yàn)井位部署圖方案設(shè)計方案設(shè)計油藏深度：油藏深度：3000 m3000 m含油面積含油面積: : 2.6 km2.6 km2 2地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量: 170: 17010104 4t t空氣滲透率：空氣滲透率：4.7mD4.7mD高高8

16、9-189-1塊塊COCO2 2驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)方案部署圖驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)方案部署圖注入井：注入井： 區(qū)塊日注：區(qū)塊日注：77 t77 t 單井日注：單井日注：25.5 t/d25.5 t/d 平均注入壓力：平均注入壓力：10.3 MPa10.3 MPa生產(chǎn)井：生產(chǎn)井： 試驗(yàn)區(qū)日油：試驗(yàn)區(qū)日油：33.8 t/d33.8 t/d 單井日油：單井日油：1-4.4 t/d1-4.4 t/d 試驗(yàn)區(qū)平均日油：試驗(yàn)區(qū)平均日油：2.2 t/d2.2 t/d 中心區(qū)平均日油：中心區(qū)平均日油：2.5 t/d2.5 t/d 高高89-1789-17井基本參數(shù)表井基本參數(shù)表高高89-1789-17井吸氣指示曲線井吸氣指示曲線

17、2013.12009.112012.320090720100120100720110120110720120120120720130120130720140122.215.511.014.515.010.014.813.015.021.022.018.00102030020401.734.416.316.418.48.313.816.512.426.91610.6高高89-1789-17井注氣曲線圖井注氣曲線圖油壓油壓MPaMPa日注日注t/dt/d未采油未采油 未壓裂未壓裂（1 1）COCO2 2具有具有較好較好注入能力注入能力（1 1）COCO2 2具有具有較好較好注入能力注入能力n 啟動

18、壓力14.5MPan 吸氣指數(shù)6.6t/d.MPa。n 注水啟動壓力22.71MPan 吸水指數(shù)為3.3m3/d.MPa,吸氣能力是吸水能力的10倍左右（折算到相同滲透率）。目的層深度目的層深度30003000有效厚度有效厚度10.2/610.2/6滲透率滲透率2.62.6目的層深度目的層深度31003100有效厚度有效厚度9.7/79.7/7滲透率滲透率11.4(2)(2) 方案實(shí)施情況方案實(shí)施情況 高高89S3井產(chǎn)量變化曲線井產(chǎn)量變化曲線0100200201103182011060420110821201111072012012420120411201206282012091420121201201302170501006.75.95.24.94.83.44.23.44.23.83.3