化学驱提高采收率技术.ppt

TheApplicationandDevelopmentofEORTechnologyofChemicalFlooding 化学驱提高采收率技术的发展及应用 Introduction引言 PerformanceandEffectinshengli在胜利的应用及评价 PolymerFloodingApplicationCase聚合物驱应用实例 ASPFloodingApplicationEvaluation三元复合驱应用评价评价 NewDirectionofChemicalFlooding化学驱的新方向 Outline目录 TheFormedMatchingTechnology相应配套技术 提高采油采收率 EOR Steamstimulation Huff Puff 蒸汽吞吐 ThermalSteamflooding HotWater 蒸汽驱 热水 热采In situcombustion火烧油层 MisibleHydrocarbonMisible烃气混相驱CO2andothergases二氧化碳及其它气体PolymerFlooding聚合物驱 ChemicalAlkalineFlooding碱驱化学驱Surfactant AlkalinePlusPolymer二元复合驱Alkaline Surfactant Polymer ASP 三元复合驱 聚合物驱最初于1964年在美国应用 然后推广到苏联 加拿大 英国 德国和印度 1986年 化学驱的规模达到最大 提高原油采收率 EOR 美国实施强化采油项目数及产油量表 化学驱的有利条件 陆相油藏严重的非均质性对于水驱提高采收率来说是不利的 但对聚合物驱是有利的 VK 0 5 地层温度 地层水的盐度相对较低 对聚合物溶液的粘度影响不大 聚合物驱有利于提高原油采收率 正韵律油藏适于聚合物驱 可开发出上部油层的剩余油 聚合物驱适宜的原油粘度范围相对较宽 20 100mPa s 预测中国的EOR将增加11 8亿的原油产量 化学驱占76 非混相驱5 混相驱8 热采11 聚合物驱24 三元复合驱50 二元复合驱2 聚合物先导实验开始于1972年 随后在大庆 大港 胜利 河南等油田进行了扩大实验 现已形成配套技术 中石化有21个单元进行了聚合物驱 中国的化学驱状况 大庆年原油产量 中国化学驱状况 中石化集团 三元复合驱提高采收率超过20 含水率 ASP P F 94 10 95 6 95 7 96 3 W F 96 3 96 8 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 ASP 9 AP FP 4 中国化学驱状况 SINOPEC 进行化学驱的单元 21 Introduction引言 ChemicalFloodingApplicationEffect化学驱应用效果 PolymerFloodingApplicationCase聚合物驱应用实例 ASPFloodingApplicationEvaluation三元复合驱应用评价 NewDirectionofChemicalFlooding化学驱的新方向 Outline目录 TheFormedMatchingTechnology相应配套技术 胜利油田的地理位置 胜利的化学驱条件 较高的残余油饱和度 30 从1992年 从1997 1994年 先导试验 扩大的矿场实验 工业应用 Whatwedid 胜利油田EOR的过程 化学驱应用效果 孤东 胜坨 孤岛和飞雁坛油田实施聚合物驱OOIP为216 106t 胜坨 孤岛 孤东 胜利油田化学驱项目 化学驱应用效果 聚合物驱 孤岛聚合物先导实验曲线 胜坨S21 3实验曲线 T 75oC TDS 11254mg L 化学驱应用效果 ASP 孤岛ASP扩大实验曲线 日产油t d 含水率 化学驱应用效果 2002年末 累计增油600万吨 年增油达130万吨 增油及时间 化学驱应用效果 显著的经济效益 用所谓的 增加项方法 进行经济评价的结果表明 聚合物项目的内部反合率大于12 石油工业的基值 化学驱应用效果 显著的经济效益 对比 油价 931元 吨 化学驱应用效果 每1吨聚合物增油量 油价 931元 吨 经济评价 化学驱应用效果 经济参数对比 内部反合率 ChemicalFloodingApplicationEffect 内部收益率均 12 采收率平衡点均 6 表明三次采油工业推广项目有较大的盈利能力 工业应用的经济评价 化学驱应用效果 孤岛中部1Ng3最终评价的主要经济参数 经济评价 化学驱应用效果 引言 应用与效果 聚合物驱应用实例 三元复合驱的应用评价 化学驱的新方向 目录 相应配套技术 聚合物驱应用实例 先导性试验区域面积 0 56km2层厚 产量 165 104t投入 4 产出 13 扩大实验区域面积 4 54km2 产量 1078 104t投入 40 产出 85 油藏横截面示意图 油藏深度 1173 1230m 净厚m12 1孔隙度 33平均渗透率 m22 5渗透系数0 54地层温度 70原油粘度mPa s41污水矿化度mg L5923二价离子浓度mg L92注入水矿化度mg L7093粘土含量 9 4 油藏参数 聚合物驱前的生产现状 在聚合物驱区域的水驱 1971 9 1994 11 注入量 40 平均注入速度181m3 d 井口压力 5 7MPa采出量 76 平均采液 采油速率142 8 9m3 d采收率38 1 OOIP 含水率93 7 最终原油采收率43 8 水驱 剩余油饱和度45 1 聚合物的筛选 70 6r min 浓度 1000mg L 聚合物驱方案的优化 浓度 1500mg L注入段塞 0 2 0 4PV 物理驱替 提供参数 ap1 ap2 ap3 sslope adp1 adp2 bp brk crk c 1 2 pown Ipv Csep 注入体积的优化 聚合物驱注入参数的优化 注入浓度的优化 在扩大实验区块聚合物的注入始于1994 12终于1997 9淡水配制聚合物溶液 并用污水稀释 注入体积430PV mg L 预计增加原油采收率8 5 每吨聚合物增油106吨 预计增油量 聚合物驱潜力预测 聚合物驱改善了油藏的非均质性 井16 313注入剖面 注入0 1583PV后聚合物开始突破 是水突破所需注入量的24倍 应用与效果 注入体积 PV 应用与效果 扩大区域聚合物驱特性曲线 聚合物驱单井响应分类 响应井 76 比率 89 4 59口井含水率下降超过10 16 X015 9 14 42609 21608 2 聚合物效果 实际增油86 2 104t 提高原油采收率8 0 最终增油92 7 104t 提高采收率8 6 增油对比 税收后的净现值变化 聚合物驱经济评价 引言 应用与效果 聚合物驱应用实例 三元复合驱的应用评价 化学驱的新方向 目录 相应配套技术 surfactant 表面活性剂 polymer 聚合物 alkaline 碱 提高表面活性剂和碱的流度 减小油水间的界面张力 它和油中的酸性物质反应 生成表面活性剂调节体系的盐含量 减小界面张力 mobilitycontrol 乳状液的影响 聚合物增加粘度 乳状液增加粘度 流度控制 三元复合驱机理 三元复合驱体系能够有效地将界面张力从101mN m降到小于10 3mN m 将毛细管数增大2 3个数量级 并且降低了残余油饱和度 低界面张力与毛细管数 实验区块的布井方式 中国第一个三元复合驱区块面积0 03km2OOIP 7 8 104t注入井 4采油井 9井距 50m 净厚m11平均渗透率 m22 5地层温度 68粘土含量 6 4原油粘度 68 mPa s41 酸值mgKOH goil3 1污水矿化度mg L4450 二价离子浓度mg L92 油藏参数 三元复合驱之前的生产状况 试验区域的水驱 1987 12 1992 7 水累计注入量5 06PV原油采收率54 4 OOIP含水率98 4 残余油饱和度35 1 三元复合驱的方案设计与实施三元复合驱体系 1 5 Na2CO3 0 2 CY1 0 2 OP 10 0 1 3530S 用淡水配制注入 CY1 石油磺酸盐OP 10 非离子表面活性剂3530S 聚合物分子量15 106 ASP体系与原油的界面张力曲线 段塞设计和实际注入化学剂的浓度 先导试验的ASP驱 Aug 1992 June1993 井1WellNo 1 井7WellNo 7 井9WellNo 9 ASP驱的生产曲线ProductionCurvesofASPflooding 原油饱和度 时间曲线 根据井 的C O测井 OilSaturationVs Time C OLoggingfromWellG1 中心井ASP驱的生产曲线ProductionCurvesofCenterwellofASPflooding 98 5 85 0 1 0 13 4 OOIP 13 4 ROIP 30 4 总原油采收率Totaloilrecovery67 靶层Targetlayer Ng42 44面积Area 0 61Km2OOIP 1 972103t注入井Injector 6生产井Producer 13井距Wellpacing 212m ASP驱扩大试验的井分布模型WellpatternofexpandedASPtest InjectionwellProductionwell 孔隙体积PoreVolume 103m33 160深度Depth m1190 1310净厚度NetThicknessm16 2孔隙度PorosityPorosity 32平均渗透率AveragePermeability m21 5渗透率系数Permeabilitycoefficient0 74初始原油饱和度Originaloilsaturation 66 9地层温度FormationTemperature 70原油粘度CrudeoilViscositymPa s70原油密度Oilgravity g cm30 96原油酸值Oilacidnumber mgKOH g1 7采出水矿化度ProducedWaterSalinitymg L6 864钙镁离子浓度Ca2 Mg2 contentmg L143注入水矿化度InjectionWaterSalinitymg L6 188 油层参数ReservoirParameters 表面活性剂的筛选Surfactantscreen 界面张力InterfaceTension 界面张力等值线InterfaceTensionContour Targetzone 表活剂Surfactant BES PS 2 1 碱Alkaline Na2CO3聚合物Polymer 3530S ASP配方的筛选ASPformulascreen 碱的吸附损失 1 AdsorptionLossofAlkaline 吸附前beforeadsorption afteradsorption吸附后 表面活性剂的吸附对界面张力的影响EffectofAdsorptionofsurfactantonInterfacetension 表活剂的吸附不大Adsorptionofthesurfactantisnotgreat 表活剂浓度范围较宽Thesurfactantpossessesawiderconcentrationwindow 2 BES 0 1 PS 乳状液的粘度Theviscosityofemulsionof0 2 BES 0 1 PS 碱浓度Alkaliconcentration 粘度Vis mm2 s 121 2mm2 s 65 ASP配方的色谱分离ChromatographicSeparationofASPFormula 筛选表面活性剂浓度的驱替试验CorefloodforConcentrationScreenofSurfactant 模型号 表活剂浓度 原油采收率 增产1m3油的化学剂成本 筛选注水模型的驱替实验CorefloodforinjectionpatternsScreen 每吨化学剂增油 配方要素比较Theformulafeaturescomparison Simulationsoftware reviseUTCHEM仿真软件 UTCHEM修正版 适用于模拟不同种化学驱过程Convenientforsimulatingvariouskindsofchemicaloil displacingprocesses 适合现场应用Suittofieldapplicationability 特征Features 按默认浓度表达化学方程式的新方法NewsolutionofachemicalequationImplicitsolvingconcentration关键词入口Keywordsentry默认药剂参数Automaticimplicitofchemicalparameters高级的撤销和重做处理方式advancedback forthprocessingmodule 参数优化正交表TheOrthogonalPlanningTableforParameterOptimum 设计与施工Plandesignandimplementation 前置液增加0 046PVFrontslugincreased0 046PV1998 4 2001 6注入主段塞ImplementedmainslugbetweenApril1998andJune20012002 3月完成后置液CompletedrearsluginMar 2002 ASP驱扩大试验的响应 效果 总结TheresponsesummaryofextendedASPflooding 聚合物驱与ASP驱出水量比较ThecomparisonofwatercutchangeofpolymerandASPflooding 聚合物与ASP驱的效果比较TheeffectcomparisonofpolymerandASPflooding 原油增加曲线Oilincreasementfold 原油采收率Oilrecovery 引言Introduction 特性与效果PerformanceandEffect 聚合物驱应用实例PolymerFloodingApplicationCase ASP驱应用评价ASPFloodingApplicationEvaluation 化学驱的新方向NewDirectionofChemicalFlooding 要点Outline 形成的配套工艺TheFormedMatchingTechnology 化学驱配套技术 化学剂评价与筛选油藏描述油藏工业设计油藏预调整化学驱示踪技术化学驱性能监测化学驱效果评价地面施工图优化 聚合物性能 1 分子量 粘度法 2 水解度 滴定法 3 固含量 恒重法 4 粘度屈服值 旋转粘度测定 5 过筛因子 过筛粘度法 6 渗透性 恒压下过滤 7 溶解速度 测定年度 化学剂评价与筛选 1 盐敏性 2 热稳定性 3 剪切稳定性 4 吸附性 5 注入能力 6 阻力系数 7 残余阻力系数 质量控制表 溶于淡水溶于产出水 溶于不同水源时粘度比较 化学剂体系互溶性 表面活性剂性能评价 活性剂质量控制 经济有效的表面活性体系设计 复配和分析 油藏描述 流程图 重点 粘度分布 高渗透带确定 构造水分布 注入 产出关联式 高渗透带确定 油藏描述 油藏工程设计 注入浓度注入段塞注入体积注入位图 物理模拟 模型 单管 双管 平板驱替微观监测手段 CT 注入井 生产井 驱替过程中构造图 CT POLYMER VIP polymer SL CHEM 改进UTCHEMFACS 数值模拟 模拟不同的化学驱油过程 适用现场应用 NPVEOR 优化原因和经济的注入参数指标 NPV 注入参数优化 单井注入浓度设计 产油层的厚度原油粘度差异地层总含盐量差异高渗透带注入能力差异 生产井和注入井的分布 注入量 注入能力系数 Pi Ps H 注入能力 注入量 要点 压力分布非均质性低注入能力高渗透带多孔介质流不完善的井位图坏的井条件状况 5 前期调整 内容 1 增注时机 2 促使边 角井响应 3 注入井位置调整 4 优化次序W F 方法 示踪调整 增注后效果好全部响应后效果最好 合理的增注时机 最初增注响应后最低点未增注 示踪调整 周边减注 A 内部压力升高B 外部压力升高缓慢时 逐渐减少注入 示踪调整 程度 时机 示踪调整 边 角井性能 边井19 11性能 10249 周边减注 19 11 阶段性增油比较 示踪调整 压力维持水平 合理的注入 产出比 改进的W F 方法 压力恢复 流动系数变化干扰试井试验 井间变化状况改进的非牛顿流体试井软件 性能监测 响应鉴定 原油增量的计算 含水率 1 日增油量 1吨响应有效期 3个月 cumuli L pratio cumuli Lcumuli cumuli prod Log Lp a b Np衰减Qt Qi 1 D n t 1 n 净增 npt Qt Qo tp 响应鉴定与原油增量的计算 前言 生产与效果 聚合物驱应用实例 ASP复合驱应用评价 化学驱的新趋势 概要 形成的配套技术 耐高温耐盐 聚合物