低渗油藏注CO2/N2组合段塞改善驱油效率实验

针对江苏高集低渗低饱和低能量油藏,开展了先注CO2前置段塞再后续N2段塞顶替的驱油机理研究.通过高集油藏地层原油加注CO2/N2气体互溶性膨胀相态机理、多次接触抽提-凝析过程相态机理以及交替注CO2/N2组合段塞细管驱替最小混相压力测试、长岩芯驱替效率等实验和模拟研究,对CO2/N2组合段塞注气驱油机理及效果进行了分析评价.结果显示,先注CO2前置段塞再后续注N2顶替的驱替方式能更有效地发挥CO2增溶膨胀、近混相和N2弹性膨胀驱油的优势,其驱油效率能达到甚至超过单纯注CO2的驱油效率.这种驱替方式不仅有利于改善注非烃气体的驱替效率,还可减轻令人担忧的采油井气窜后所带来的采油管柱和设备的腐蚀问题.此外将这一方式推广到注CO2前置段塞再后续注烟道气的驱替过程,还可在提高油藏采收率的同时实现工业温室气体地下环保埋存.     

封闭油藏注气增能降粘提高采收率研究

封闭油藏主要靠油藏自身的弹性能开采,能量衰竭很快。向地层注入CO2或烟道气,可以增加封闭油藏的压力,补充地层弹性能。利用高温高压PVT设备,把注入烟道气或者CO2和稠油充分混合,测得1MPa到7MPa条件下的烟道气或者CO2稠油的粘度和体积系数。并用岩心实验模拟注入烟道气或者CO2的稠油压力衰竭开采过程。实验表明,CO2和烟道气在原油中有很好的降粘能力,40℃、7MPa条件下分别饱和CO2和烟道气,饱和CO2原油的粘度降低幅度超过95%,体积膨胀15%;饱和烟道气的原油粘度降低38.1%,体积膨胀4.9%。压力衰竭实验表明,注入段塞的大小0.4PV为宜;三轮次注气增能降粘CO2能采出57.84%的原油;烟道气能采出43.99%原油;水驱后注气增能分别能提高采收率17.31%、13.29%。     

水驱稠油油藏CO2吞吐实验研究

为了进一步提高水驱稠油油藏的开发效果,利用室内物理模拟实验方法,研究了普通稠油油藏水驱开发后期转CO2吞吐的开采机理及可行性,分析了影响CO2吞吐效果的各项工艺参数。实验结果表明,CO2吞吐的周期注气量、注气速度、焖井时间和生产过程中的井底流压及降压方式都对CO2吞吐效果有重要影响,合理控制各工艺参数可以在水驱稠油油藏得到较好的CO2吞吐效果。     

温度及压力对CO2置换CH4的影响

利用潞安和寺河煤样进行了不同温度和压力条件下CO2/CH4混合气体的等温吸附/解吸实验,根据Langmuir等温吸附模型及其扩展形式,结合分离因子和单位压降解吸率两个参数,分别分析了温度和压力对CO2置换CH4影响的效果,提出了低温、低压条件下具有更好的置换效果,认为低温低压下置换反应主要向解吸需要能量低、吸附释放能量高的方向进行,即需要能量较小的CO2吸附—CH4解吸方向.研究结果表明:同等条件下CO2吸附能力比CH4吸附能力更强;在3MPa注入压力条件下,随着温度逐渐升高CO2对CH4的分离因子依次减小,显示出温度为20℃时置换效果更佳;在30℃温度条件下,随着压力的的升高,CH4单位压降解吸率依次降低,显示出压力为2MPa时置换效果更好;CO2的吸附能高于CH4的吸附能,在低温、低压的低能量条件下CO2具有相对更好的吸附能力.     

新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究

最小混相压力是油田采取注CO2增产方式的重要参数之一，为了确定新疆吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油与CO2的最小混相压力，进行了室内细管实验和界面张力实验。结果表明，细管实验测得新疆致密油藏最小混相压力值为18.70 MPa，略大于界面张力实验测得最小混相压力值18.44 MPa，二者相差1.4%，均小于油藏压力43.00 MPa，因此在现有油藏条件下CO2与原油能实现混相；平衡压力越大，CO2溶于原油后界面张力降低越多，当系统平衡压力从0.73 MPa增大到28.46 MPa时，原油与CO2的界面张力值由22.62 mJ/m2降到1.83 mJ/m2；当平衡压力在0.73~13.33 MPa时，CO2在原油中的溶解占主导作用，当平衡压力在15.84~28.46 MPa时，CO2对原油中轻质组分的萃取占主导作用，且原油与CO2相互作用机制由CO2溶解度向CO2萃取轻质组分转变时的压力为13.67 MPa。通过实验研究，加深了对目标油藏最小混相压力及原油与CO2微观相互作用机理的认识，为目标油藏注CO2增产开发方案的制定提供理论支持。     

CO2在多孔介质中扩散系数的测定

为了研究注CO2开采原油时CO2在地层中的扩散系数,采用一维扩散的数学模型,利用一维菲克第二定律和连续性方程推导出了CO2扩散系数的计算公式,设计了多孔介质采用露头砂填充,实验模型装置水平放置而消除了＂对流扩散＂的影响,室内测定CO2扩散系数的双测压点的1 m长的物理模拟装置,得出了在60℃时不同压力下的扩散系数,实验条件更符合矿场实际,研究规律可用于矿场CO2驱过程中的参数优选。     

低渗透油藏注CO2气驱提高原油采收率适应性的研究

在室内条件下,通过岩心驱替实验对CO2驱提高低渗透油藏的采收率进行了研究,对比分析了CO2、N2、压缩空气等不同驱介质的驱油效率;在国内外文献调研的基础上系统阐述了注CO2增油机理;通过数值模拟对CO2气驱、N2、压缩空气、水等不同驱替介质的采收率进行了对比,并对部分参数进行了优化.研究结果表明,在低渗透油藏中CO2气体增油效果最明显,压缩空气次之,最后为N2驱.通过对CO2参数优化,得到了模拟区块实施CO2驱的最佳渗透率和剩余油饱和度.研究结果对我国油藏注气的开发具有一定的指导意义.     

CO2驱提高低渗透油藏采收率的应用现状

国外注CO2混相和非混相驱油技术已在低渗透油藏中得到了广泛的应用。本文在阐述CO2混相和非混相驱提高采收率原理基础上,系统整理和归纳了实施CO2驱油藏的适应性和混相驱、非混相驱筛选标准。通过国内外低渗透油藏注CO2驱提高采收率应用情况分析,指出CO2驱能起到明显的增油降水和提高采收率的效果,提出应积极开展注CO2驱油技术的研究和现场试验的建议。     

低渗油藏CO_2驱提高采收率与埋存中的有效设计(英文)

由于具有较低的粘度和注入能力,CO2驱在低渗油田开发中相比衰竭和注水开发有明显的优势,而其开发效果受地质条件、油藏能量、流体特征及工艺技术等多种因素影响．常规的油藏数值模拟方法只能进行单次单因素分析,且不能分析不同因素之间的交互作用,难以满足上述低渗油藏CO2驱中的多因素多水平的研究需要．作者将实验设计方法引入上述CO2驱优化设计的数值模拟研究中,利用该方法可以利用少量具有代表性的CO2方案,最大量地获取需要的敏感性分析信息,从而有效提高数值模拟方法的效率．采用上述方法分析了低渗油藏CO2驱中的关键因素以及它们之间的交互作用,确定了适合低渗油藏条件的CO2驱注采方式、注采井型及其优化组合．研究表明,利用大斜度井连续注CO2,结合生产井生产气油比和油藏平均压力实施开关井控制方法可以增加注入能力、缩短开发周期,并能够同时获得油藏采收率和温室气体埋存的联合优化效果;研究同时发现存在相渗滞后作用的情况下油藏CO2埋存潜力较大．     

注水开发油藏CO2驱可行性研究

阐述注CO2驱驱油方式和注水开发后油藏CO2驱的优势,对比分析CO2注入方式的优缺点及油藏适应性,优选适合油藏水驱后CO2的最优注入方式。最后对注水驱后的高含水期油藏注CO2提高采收率问题进行现场可行性分析。