注二氧化碳提高采收率概況

注二氧化碳提高采收率概況一、注CO2驅(qū)油機(jī)理研究現(xiàn)狀二、國外CO2驅(qū)技術(shù)發(fā)展概況三、國內(nèi)CO2驅(qū)技術(shù)發(fā)展概況四、國內(nèi)外CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)對比五、礦場應(yīng)用技術(shù)與國外的主要差距匯報(bào)提綱一、CO2驅(qū)油機(jī)理

CO2的物理化學(xué)性質(zhì)決定了其是良好的驅(qū)油劑低于臨界溫度，在廣泛的壓力范圍內(nèi)，純二氧化碳可以呈氣態(tài)存在，也可以是液態(tài)存在。超過臨界溫度和臨界壓力之后，純二氧化碳不可能被液化。但在超過臨界壓力的高壓條件下，隨著壓力增加，二氧化碳汽變成為一種粘稠狀物質(zhì)，很象液體。降低原油粘度使原油體積膨脹改善水油流度比溶解氣驅(qū)CO2溶解于水生成碳酸，具有弱酸性，能夠改善井周圍油層滲透性。非混相驅(qū)的機(jī)理原油采收率低早期溶劑突破發(fā)生連續(xù)的流體注入保持低的采收率一、CO2驅(qū)油機(jī)理CO2C2-6C7+極限系線P原油AL1G1G2L2M1原油B

蒸發(fā)氣驅(qū)混相原理示意圖

四組分系統(tǒng)驅(qū)油機(jī)理示意圖CO2與原油在高壓下產(chǎn)生混相，從而降低或消除毛管壓力、提高驅(qū)油效率萃取原油中的輕質(zhì)組份CO2在原油中溶解，使原油粘度下降、體積膨脹提高流體的兩相或多相流動(dòng)區(qū)間從而增加微觀波及效率混相驅(qū)的機(jī)理一、CO2驅(qū)油機(jī)理

在凝析、蒸發(fā)的雙重作用下，油氣兩相的界面張力能達(dá)到一個(gè)較低點(diǎn)，采收率能達(dá)到95%或更高，但氣液兩相并未達(dá)到嚴(yán)格的、物理化學(xué)意義上的混相。近混相驅(qū)的機(jī)理其實(shí)質(zhì)是在實(shí)際的驅(qū)替過程中，注入流體和就地原油的界面張力沒有消失，或是有水的影響，導(dǎo)致界面張力在儲層驅(qū)替前沿不全為零一、CO2驅(qū)油機(jī)理二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀

CO2提高采收率技術(shù)已廣泛應(yīng)用于美國、加拿大、特立尼達(dá)、土耳其等國家和地區(qū)。Oil&Gas雜志統(tǒng)計(jì)2012年三次采油項(xiàng)目共327項(xiàng)，注CO2驅(qū)油共135項(xiàng)，占41.28%，是三次采油的主要技術(shù)。2012年世界EOR項(xiàng)目數(shù)及分布2012年世界EOR產(chǎn)量及分布世界注CO2驅(qū)油項(xiàng)目分布情況美國EOR產(chǎn)量變化

注CO2提高采收率項(xiàng)目主要分布在美國，且呈現(xiàn)逐年增加的趨勢美國EOR項(xiàng)目數(shù)變化（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀美國氣驅(qū)項(xiàng)目數(shù)美國氣驅(qū)產(chǎn)量變化

隨著近年來油價(jià)處于高位，CO2非混相驅(qū)替項(xiàng)目和產(chǎn)量有所增加，但是與混相驅(qū)相比仍然差距明顯（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀對美國近年來實(shí)施項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，其CO2驅(qū)項(xiàng)目規(guī)模變化范圍較大，從井組試驗(yàn)、礦場先導(dǎo)試驗(yàn)及礦場實(shí)施具有實(shí)施（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀見效時(shí)間：0.5-1.5年提高采收率：13%換油率：4-12Mcf/bbl。（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀

美國每年注入用于驅(qū)油的二氧化碳總量達(dá)2000萬～至3000萬噸,其中大約有300萬噸二氧化碳來源于煤氣化廠和化肥廠的尾氣。美國用于輸送CO2的管網(wǎng)十分發(fā)達(dá)，基本上所有提高采收率項(xiàng)目所用CO2均是采用管網(wǎng)運(yùn)輸，這也是美國CO2驅(qū)規(guī)模巨大的原因所之一。（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀噸油成本較低僅為18-28美元/桶折算為人民幣為883-1374元/m3油美國CO2成本構(gòu)成（1）美國二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀

加拿大從1990年起至今共實(shí)施了43個(gè)注CO2提高原油采收率項(xiàng)目，Weyburn油田的項(xiàng)目是其中最成功的例子。

實(shí)施水驅(qū)以來，采收率達(dá)到30%；2000年采用CO2混相驅(qū)，采收率已達(dá)到46%，預(yù)期最終采收率可達(dá)60%。（2）加拿大二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀參數(shù)油田謝爾蓋耶夫奧利霍夫拉達(dá)耶夫科茲洛夫阿爾德拉赫曼諾夫區(qū)滲透率，μm2地下原油粘度，mPa.s油層溫度，℃0.235.7400.040.72271.5430.726.50.24-0.287.0-6.130-310.5484.036.0開發(fā)井，口注水井，口501676258627502232598采用方法前狀況：采收率，%含水率，%22.851.028.828.342.782.742.5680.945.280.2注入PV數(shù)，%均平氣水比最終采收率增長，%151：1.510.4151：112.4121：3.112.8121：2.810.4301：313.0增產(chǎn)原油量/噸CO2，噸0.560.480.890.670.32前蘇聯(lián)最早從1953年開始對注CO2提高采收率技術(shù)進(jìn)行研究（3）前蘇聯(lián)二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀（4）國外注CO2驅(qū)油油藏特點(diǎn)以碳酸鹽巖油藏為主近年砂巖油藏明顯增加砂巖油藏中以常規(guī)低滲透油藏為主二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀（4）國外注CO2驅(qū)油油藏特點(diǎn)以低于60℃的低溫油藏為主深度介于1500-2000m的油藏最多二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀（4）國外注CO2驅(qū)油油藏特點(diǎn)以黏度小于2cp的油藏為主密度低于0.876g/cm3的油藏為主二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀原油組分含量對比混相驅(qū)：海相沉積，層厚，非均質(zhì)較弱；原油性質(zhì)好，輕質(zhì)組分含量高，混相壓力低，一般低于10MPa；（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)CO2驅(qū)開始前的驅(qū)替方式油田采出程度含水率小溪46%/SACROC/95%BigSinking/50%ForestReserve17.4%/Ivani?油田40.5%/科羅拉多RWSU44%/東得克薩斯油田35%/BigSinking/89%部分油田的CO2注入時(shí)機(jī)統(tǒng)計(jì)主要用于水驅(qū)后提高采收率二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀油田井網(wǎng)小溪反九點(diǎn)法SACROC反九點(diǎn)法土耳其Ikiztepe油田200m×200m反五點(diǎn)井網(wǎng)weyburn線性SSU線性驅(qū)動(dòng)已實(shí)施的注CO2驅(qū)油項(xiàng)目采用的井網(wǎng)類型主要是反九點(diǎn)、反五點(diǎn)和線性三種類型。部分油田的井網(wǎng)類型（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀注入方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)影響因素油田實(shí)例連續(xù)注入驅(qū)油效率高；混相壓力小CO2用量大；CO2突破早，波及面積小注入速度；CO2用量；地層滲透率和飽和度SSU單元水氣交替注入提高波及系數(shù)；降低CO2采出量；可能造成水屏蔽和CO2旁通包油；腐蝕問題非均質(zhì)性；潤濕性；WAG有關(guān)參數(shù)；滲透率；流體性質(zhì)等LickCreek；SACROC；RWSU單元CO2吞吐資本投入少；較高的CO2利用率；采收率小注入速度；周期注入量；悶井時(shí)間等BigSinking；Camurlu重力穩(wěn)定驅(qū)較高的采收率CO2用量大油藏具有大的傾角注入速度；油藏傾角的大小Timbalier海灣SSWG(水和氣同時(shí)但分開注入)較高的波及面積重力超覆；腐蝕問題非均質(zhì)性；潤濕性；Weyburn油藏條件不同注入方式不同，但水氣交替注入最多（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)（1）油藏密封性好；蓋層吸附CO2能力要差；斷層和巖墻遮擋性較好；（2）層內(nèi)非均質(zhì)性小，層間滲透率差異小，無高滲透賊層；（3）油藏連通性較好，注采井網(wǎng)較完善；（4）原油重質(zhì)組分少，尤其是膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量少；（5）如果含水油井地層水中Ca2+、Mg2+、Al3+等離子濃度偏高，則不宜進(jìn)行混相和非混相驅(qū)替；（6）井況較好、不存在可導(dǎo)致通過管外竄漏的故障問題；（7）需要的井筒作業(yè)措施少。篩選標(biāo)準(zhǔn)篩選參數(shù)CO2混相驅(qū)CO2非混相驅(qū)地層巖性砂巖或碳酸鹽巖不關(guān)鍵原油粘度（地層條件）/MPa·s1.5~10<600APIo22~36>12含油飽和度/20~55％20~5530~70原油組分C3~C12含量高不關(guān)鍵深度/m>800>600二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀世界約有3100公里CO2運(yùn)輸管線，年輸量4.5千萬噸。美國約有2000公里CO2運(yùn)輸管線。建設(shè)費(fèi)約為$21000/in/km，受地形，河流交叉和國家政策的影響。美國年管輸量1千萬噸以上，運(yùn)費(fèi)約0.8美元/100噸公里。美國汽車運(yùn)輸用17美元/100噸公里。在年輸量超過10萬噸時(shí)，美國管輸和車輸?shù)慕缦逓?00公里。管輸CO2的安全（加微量硫醇等）（5）國外注CO2驅(qū)油技術(shù)特點(diǎn)以管道運(yùn)輸為主Weyburn油田氣源管道線路圖二、國外注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀三、國內(nèi)注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀試驗(yàn)區(qū)芳48先導(dǎo)紅87-2芳48樹101黑59開發(fā)層位扶余扶余扶余扶楊青一段含油面積(Km2)0.433.72.492.364.5地質(zhì)儲量(104t)1617090148.5216滲透率(10-3μm2)1.40.241.261.063孔隙度(%)12.89.412.310.6512.4油藏中深(m)18802200188021202450平均地層壓力(MPa)20.420.520.2622.0524.2壓力系數(shù)（MPa/100m）1.090.931.081.040.99地層溫度(℃)85.99885.110898.9溫度梯度（℃/100m）4.64.454.55.14.03原油粘度（mPa·s）6.65.83.6平均有效厚度(m)9.212.46.612.27.2最小混相壓力(MPa)292921.926.15正在開展2個(gè)井組、3個(gè)礦場大型先導(dǎo)試驗(yàn)，屬于低孔、特低滲透油藏，油層中深均在2000米左右。1、中石油項(xiàng)目區(qū)塊井網(wǎng)注采井距（m）注入井（口）油井（口）注入壓力(MPa)日注入量（t）注入方式井組先導(dǎo)芳48五點(diǎn)法200-30015<2450連續(xù)注入紅87-2五點(diǎn)法14<2840連續(xù)籠統(tǒng)注入?yún)^(qū)塊試驗(yàn)芳48五點(diǎn)法400x250300x150300x1001426<2420~50先期間歇注入樹101五點(diǎn)法300x250815<25.550先期間歇注入黑59反7點(diǎn)440x140519<4030~40先注水后連續(xù)注入1、中石油三、國內(nèi)注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀試驗(yàn)區(qū)芳48紅87-2芳48樹101黑59統(tǒng)計(jì)時(shí)間2008.82008.62008.82008.82008.6注前地層壓力(MPa)20.420.2622.0519.5混相壓力(MPa)292921.926.15注入方式間歇連續(xù)間歇間歇連續(xù)注入壓力(MPa)10.5-1514-1517-199.3-13.4平均日注入量(m3)5012-5813-3530-70累積注入量(m3)2388012060143512116119見效前平均單井日產(chǎn)量（t)12.211.53.2見效后平均單井日產(chǎn)量(t)1.62.41.135.8平均單井日增油(t)0.60.20.11.52.5混相、近混相驅(qū)效果較好，非混相驅(qū)效果一般1、中石油三、國內(nèi)注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀序號油田名稱實(shí)施時(shí)間油藏類型油藏埋深(m)滲透率（mD）孔隙度（%）注氣方式驅(qū)替類型1儲家樓2000斷塊296024121.3水氣交替非混相驅(qū)2濮城沙一2008中高滲透235069028.1水氣交替混相驅(qū)3富明富141998斷塊305085423.4水氣交替混相驅(qū)4草舍2005低滲透30204614.1連續(xù)注氣混相驅(qū)5勝利高892008特低滲透29004.712.5連續(xù)注氣近混相驅(qū)6腰英臺2010低滲透裂縫23005.414.2連續(xù)注氣非混相驅(qū)

6個(gè)先導(dǎo)試驗(yàn)，主要針對兩類油藏：中高滲透高含水開發(fā)后期、低滲透油藏提高采收率2、中石化三、國內(nèi)注CO2驅(qū)油發(fā)展現(xiàn)狀(1)氣源不同：國外主要是天然CO2氣藏（