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低渗透油藏注CO-2提高采收率技术探讨-李星涛

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渗透 油藏 CO 提高 收率 技术 探讨 李星涛
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第 12 卷 第 1 期 重庆科技学院学报 (自然科学版 ) 2010 年 2 月收稿日期 :2009李星涛 (1983- ),男 ,湖北襄樊人 ,西南石油大学在读硕士研究生 ,研究方向为油气藏注气提高采收率及数值模拟 。随着近年来国际油价的日益飙升 ,注气提高石油采收率这一方法逐渐被各油田接受 。 目前 ,中国陆上油田的综合含水量己达到 81%[1], 产量出现递减 ,而注 同时 ,随着勘探技术应用的进一步扩大 ,我国发现了一大批 ],松辽 、黄骅 、济阳 、苏北等坳陷和三水盆地登东部含油气盆地中 , 已发现许多无机成因 其中 ,松辽万金塔气田 ,其储量约 3×109江苏黄桥气田的地质储量为 010计总的储量在 1011 同时我国海域也发现了一批储量巨大的 专家初步预测南海莺 ×1012不完全统计 ,该区勘探所已探明 00×108目前 ,我国的注 国产压缩机也发展迅速 ,为大规模开展注1 注 分为 非混相驱 、混相驱 。 降低粘度 、溶解气驱 、降低界面张力等 。其驱替机理是 :使原油体积膨胀 ,降低原油界面张力和粘度 ,溶解气驱 ,驱替吮吸滞后产生相对渗透率变化 ,降低残余油饱和度 ;另外 ,气态 能有效改善井筒周围地层的渗透率 ,提高驱油效率 。(1) 因体积膨胀 ,油相渗透率提高 ,致使驱油效率提高 6%~10%。 能大幅度的降低原油的粘度 ,促使原油流动性提高 。(2)可导致水的粘度增加 ,流动性降低 , 从而使油水的粘度比随着水的流动性的降低而增大 。 有一定的酸化作用 ,可提高储层的渗透性 ,注入井的吸收能力增强 。 室内试验表明 , 砂岩渗透率可以提高5%~15%, 白云岩渗透率可以提高 6%~75%。 同时 ,可降低油水的界面张力 ,提高驱油效率 。(3)最终使残余油饱和度明显降低 。 因为 而使 提高石油采收率 。注入的混相气体 )和被驱剂 (地层原油 )在油藏条件下形成混相 ,消除界面 ,使多孔介质中的毛细管力降至零 ,从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油 , 原则上可以使微观驱油效率达到百分之百 。 根据不同注入气体及其与原油系统的特性 ,混相驱可分为 :一次接低渗透油藏注 肖 王万彬(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 ,成都 610500)摘 要 :低渗透油藏具有低孔 、低渗 、自然产能低 、注水注不进采不出等特点 ,针对国内大部分低渗透油田开发难题 ,伴随着大批 低渗透油藏注 探讨了低渗透油藏注 关键词 :低渗透 ;注 理 ;提高采收率中图分类号 :献标识码 :A 文章编号 :1673010)01·李 星涛 ,郭肖 ,王万彬 :低渗透油藏注 多级接触混相 (非混相 (种方式 。 而 适合 ]见表 1。由表 1 可以看出稀油油藏主要采用 而稠油油藏主要采用 在稀油油藏条件下 在混相压力下 ,处于超临界状态的 油水相界面张力越小 ,原油越易被驱替 。 水 、气交替注入时 ,水对混相有不利的影响 。 通过调整注入气体的段塞使 可以提高原油采收率 。随着压力增加 ,即使是用贫气驱动含中间分子量烃较少的重油 ,它们之间也有可能达到混相 ,但要求的混相压力极高 ,这在油藏注气工程中有时是不可能达到的 。 此时注气只能是非混相驱替 。 烃气在原油中有一定的溶解度 ,一定压力下溶解气可以改变油流特性 ,同时不混相的气液之间存在传质作用 。 因此 ,非混相驱替也会使原油采收率有所提高 。非混相驱采油的主要机理是 :(1)有限量的蒸发和抽替 ;(2)降低原油粘度 ;(3)原油膨胀 ;(4)降低界面张力 。非混相驱的特征是 :(1)注入溶剂时 ,一些溶于油藏流体中 ,一些保留为上相 ,因此形成两相体系 。(2)形成的上相向前运移 ,与更多的油藏流体接触 ,从油藏流体中抽提 (萃取 )出一些中间烃组分 ,或原油从溶剂中抽提一部分中间烃组分 。 上相抽提的组分不足以在排驱前缘或后缘达到混相 。(3)由于高的流度 ,上相继续在前面流动 ,一些溶解于液相 (油藏流体 ),更多的是从原油中抽提或从上相凝析中间烃组分 ,但永远达不到单相体系 。2 注 前人做了很多的工作 ,也取得了很大的经济效益[4]。李孟涛等[5]人针对大庆榆树林油田进行了原油吸管试验 、微观试验 、天然岩心驱油试验及油藏数值模拟研究 ,测定了 以不同的驱替方式在天然岩心上测得的采收率与数值模拟的结果非常吻合 , 在天然岩心上的无水混相驱替提高采收率 19%,水气交替注入提高采收率 10%~19%。罗瑞兰等[6]人以辽河油田的高升 、冷家堡的稠油油藏为例 , 进行了油藏工程方法和数值模拟方法对稠油油藏注 分析了影响 得知随原油粘度的增大 ,而油气比减小 ,所以 对于 原油粘度应小于 600s,且越小越好 。 对于有一定自然产能的油藏 ,含油饱和度为 45%~50%时实施杨胜来等[7]人在实验室研究了稠油油藏注 对于粘度 100s 的原油 , 水驱 对于 注入量是周期产油量的主要影响因素 , 注入量大可使高峰产油周期提前 。 多种注入剂与注入方式结合可以提高驱油效率 。3 注 藏的地质结构(1)利用重力稳定驱替的倾斜油层 ,倾角至少为15°,应采取集中注气方式开采 ;若倾角小于 15°,且存在分散的薄层页岩 ,可减少油气的重力分异 ,从而提高水平驱替的扫油效率 , 此类油藏可采取面积注气开采 (要有足够的 8];(2)油藏不能有天然裂缝 ,否则会因气体的窜槽而降低气驱的有效性 ;(3)油藏要有一定的埋藏深度 ,以避免油藏的驱替压力大于岩石的破裂压力 ;(4)储油层应具有水动力学封闭性 ,没有活跃的边水区 ,这样可能消除注入介质向边处的漏失 ;(5)要保持适当的注气速度 ,保持气驱界面的稳定性 。 重力稳定驱替的最大注入速度为 :γ=λ 油相对密度 油藏深度 /m 原油粘度 /53 1 006 1 219 <1049 <60028· ·李 星涛 ,郭肖 ,王万彬 :低渗透油藏注 油岩石的储集特征(1)渗透率 。 对于注气开发的油藏 , 低渗透率可提供充分的混相条件 , 减少重力分离 ; 而高渗透率易导致早期气窜 , 从而造成较低的驱油效率 , 但对高倾角油藏 , 根据重力稳定驱油机理 , 要求垂向渗透率为 (2)油藏纵向非均质性 。 对于注气开发的油藏 ,较高的纵向非均质性对注气影响很大 。当向油层中注入气段塞 ,段塞进入高渗透率底层的量会比进入低渗透率的量多 ,同时 ,在低渗透又因为横向非均质性和纵向非均质性的影响 ,使扩散和分散作用更为严重 ,导致混相失败 。 当高渗透层位于油藏的底部或者中部时 ,驱替的效果会比高渗透层位于上部的好 。而在利用重力驱替开发时 , 强的纵向非均质性将会产生很大的影响 ,它 会 阻 止驱替剂向下运动 。纵向非均质性对于横向驱替是有利的 ,它可以克服因为重力分异作用而产生的舌进 。(3)油藏流体饱和度 。 ①原油饱和度 :通常混相驱开采 ,原油饱和度最低限为 25%,对于非混相驱 ,原油饱和度最低限为 50%;②含气饱和度 :含气顶的饱和油藏不适合注气开采 , 未饱和油藏溶解的气量越少 ,气驱的效果越好 ;③含水饱和度 :原生水饱和度越低 ,越有利于气驱 ,通常要小于孔隙体积的 50%。藏流体的性质针对 原油粘度要低 ,防止粘性指进 ,最好小于 3s,不高于 5s,原油密度要小于 藏压力注 上 ,在诸多注入气体中是属于混相压力较低的 。参考文献[1] 苏畅 ,孙雷 ,李士伦 J]2001,23(2):332] 李登伟 ,张烈辉 ,周守信 ,等 J]2005,1(2):2323] 马涛 ,汤达祯 ,蒋平 ,齐宁 . 注 J]2007,24(4):3794] 何秋轩 ,王志伟 J]2002,9(6):385] 李孟涛 ,张英芝 ,杨志宏 ,等 J]2005,27(6):436] 罗瑞兰 ,程林松 J]2004,26(5):677] 杨胜来 ,李新民 ,郎兆新 J]. 石油大学学报 (自然科学版 ),2001,25(2):628] 刘中春 ,高振环 ,夏惠芬 J]1997,21(1):389] 李军 ,蒋海 ,胡月华 ]自然科学版 ),2009,11(1):il 10500)ow of to of in O2;·
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