注气提高采收率技术-

1、2008-7-10 目 录 一、概述 二、注气提高采收率机理 三、气驱实验研究技术 四、气驱数值模拟技术 五、气驱采油流度控制技术 六、气驱应考虑的几个问题 七、国内气驱应用实例 1 1 2008-7-10 一、概述 气驱采油技术是已有80多年历史的提高原油采收率方法 之一。最初以注液化石油气为主，后来发展为注干气。近年 来该技术发展很快，广泛用于油田开发方式有注气混相驱、 近混相驱、非混相驱；还有注气维持地层压力驱油等。 该技术使用的气体包括:天然气、液化石油气、CO2、N2 氮气、烟道气和空气等。 气驱采油是一项复杂的技术，其中包括抽提、溶解、蒸 发、凝析、增溶等能改变原油相态特征的作用机

2、理。 一、概述 1、注气提高采收率主要方法 注气混相驱： CO2混相驱 烃混相驱:高压注干气、富气驱、注液化石油气 烟道气混相驱 氮气混相驱 1 2 2008-7-10 一、概述 1、注气提高采收率主要方法 注气非混相驱： CO2非混相驱 天然气非混相驱 氮气、烟道气非混相驱。 吞吐： CO2吞吐 N2吞吐 一、概述 2、气驱所用的主要气体 天然气 低分子饱和烃气体和少量非烃气体组成的混合气体 分类：干气（主要是甲烷） 湿气（分离器气体） 富气（高含C2C4） 液化石油气 可用于混相驱和非混相驱 组成不同混相压力不同 注入不损害油层 气源：油、气田开采 1 3 2008-7-10 一、概述 2

3、、气驱所用的主要气体 天然气中常见组分主要物理化学性质 组 分 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 异丁烷 正戊烷 异戊烷 己烷 庚烷 氮 氧 氢 二氧化碳氧 一氧化碳氧 硫化氢 分子式 CH4 C2H6 C3H8 nC4H10 iC4H10 nC5H12 iC5H12 C6H14 C7H16 N2 O2 N2 CO2 CO H2S 分子量 16.04 30.07 44.01 58.12 58.12 72.15 72.15 86.18 100.21 28.01 32.00 2.02 44.01 28.01 34.08 临界温度 K 190.55 305.43 369.82 425.16 408.13 4

4、69.60 460.39 507.40 540.20 126.10 154.70 33.20 304.19 132.92 373.50 临界压力 MPa 4.604 4.880 4.249 3.797 3.648 3.369 3.381 3.012 2.736 3.399 5.081 0.297 7.382 3.499 9.005 沸点 -161.52 -88.58 -42.07 -0.49 11.81 36.06 27.84 68.74 98.42 -195.80 -182.96 -252.87 -78.51 -191.49 -60.31 一、概述 2、气驱所用的主要气体 CO2 临界温度3

5、1.11、临界压力7.53MPa 可用于混相驱和非混相驱 混相压力低较易实现混相驱 易溶于原油膨胀原油体积、降低原油粘度 易溶于水增加水粘度、提高渗透率、降低油水界面张力 抽提原油轻质组分，降低残余油饱和度 产生腐蚀、结垢等问题 气源：天然CO2气田、工业副产品、废气回收 1 4 2008-7-10 一、概述 2、气驱所用的主要气体 N2 惰性气体 混压力高于CO2和烃气 用于混相/非混相驱、注气保持油藏压力 无地层伤害和腐蚀问题 气源：空气分离制氮 烟道气 大部分为氮气，12CO2 混相压力介于CO2和甲烷之间 用于混相/非混相驱，有腐蚀、浮尘问题 气源：电厂排放 一、概述 3、气驱提高采收

6、率筛选标准 美国新墨西哥石油采收率研究中心的筛选标准 参 数 混相驱 N2和烟道气 >35 <0.4 C1C7含量高 >40 非倾斜薄层 无要求 >2000 无要求 烃气 >23 <3 C2C7含量高 >30 非倾斜薄层 无要求 >1300 无要求 CO2 >22 <10 C5C7含量高 >20 范围宽 无要求 >800 无要求 非混相驱 >12 <600 无要求 >35 无要求 无要求 无要求 >600 无要求 原油重度/oAPI 地层油粘度/mPa.s 原油组分 原油饱和度/PV 地层类型 油层

7、厚度/m 渗透率/10-3µm2 深度/m 温度/ 砂岩、碳酸盐岩 砂岩、碳酸盐岩 砂岩、碳酸盐岩 1 5 二、二、注气提高采收率机理、二、注气提高采收率机理、一次接触混相一次接触混相区9 9 9可以混相二、注气提高采收率机理、蒸发气驱多次接触混相9过程相对稳定,前缘混相类似于一次接触混相9注入气体为:干气、CO2、烟道气、N999二、注气提高采收率机理、注入剂与地层原油组成的混相关系 JEFRI高温高压PVT仪 3.气驱最小混相压力的确定3.气驱最小混相压力的确定3.气驱最小混相压力的确定4.长岩心驱替实验11注:1.驱替泵;2.地层油容器;7.压力传感器;8.观察窗;9.回压阀;

8、10.分离瓶;11.取样口;12.气量计。4.长岩心驱替实验 激光法测试固相沉淀下降出现拐点,检测并处理透光强度的变化能准确确定固相析出点。侧视图环压液活塞油藏流体激光发射激光接收电磁搅拌器SDS 系统压力传感器BPR JEFRI 泵O i l C O 2活塞容器恒温浴可视样品筒0.600.70 2008-7-10 七、国内气驱应用实例 江苏油田CO2吞吐矿场试验 江苏油田富46块富46井 吞吐目的层Es12,3 11、14号层，地下原油粘度2.24mPa.s，地面 密度0.8148g/cm3 吞吐前日产油2,2t，含水95.0% 1997年1月12日19日共注入CO2 521.25t（26.38×10