胜利油田低渗透油藏CO2驱提高采收率技术及应用宋 - 副本

1、 胜利油田低渗透油藏已探明地质储量胜利油田低渗透油藏已探明地质储量11.611.6亿吨（动用亿吨（动用7.67.6亿），其中特低渗透油藏亿），其中特低渗透油藏3.453.45亿吨，占亿吨，占40.0%40.0%，是下一步提高采，是下一步提高采收率的重要阵地。收率的重要阵地。特低特低渗透渗透油藏油藏占比占比例例% %弹性开发采收率低(8%左右)、注水难度大（注入压力30MPa）。 面临的困难：面临的困难：特低渗透油藏没有好的能量补充方式特低渗透油藏没有好的能量补充方式 超临界CO2是优越的驱油剂，可大幅度提高特低渗透油藏采收率。 压力（兆帕）压力（兆帕）CO2-EOR是我国现阶段规模化CO2利用

2、封存有效途径二氧化碳驱油利用特点提高采收率幅度大提高采收率幅度大同步实现封存同步实现封存利用潜力大利用潜力大已开展多项实践已开展多项实践国外：国外：100多项，多项，40年年国内：开展多个先导试验国内：开展多个先导试验胜利油区可实施胜利油区可实施CO2的低渗资源的低渗资源4.19亿吨。亿吨。在在EOR过程中，过程中，40-60CO2封存于地下封存于地下CO2驱油技术能够有效提高采收率驱油技术能够有效提高采收率7-20注入能力好注入能力好相同条件下，相同条件下，CO2注入压力远低于注水压力注入压力远低于注水压力（1/2左右）左右） 1、国外、国外CO2驱应用情况驱应用情况 2、国内、国内CO2驱

3、应用情况驱应用情况3、胜利油田注、胜利油田注CO2提高采收率技术提高采收率技术2007-2011 高89-1块CO2驱先导试验2012- 大规模大规模CO2液化提纯、输送、驱油封液化提纯、输送、驱油封存技术研究及工程应用存技术研究及工程应用矿场实矿场实践阶段践阶段1997-2000CO2吞吐室内及现场试验2001樊124块CO2混相驱室内实验室内实室内实验阶段验阶段1967CO2驱提高稠油采收率的室内实验1978CO2混相驱实验研究，列入石油化学工业部“六五”科技攻关项目基础研究l 建立建立CO2驱室内系统评价方法驱室内系统评价方法l 形成了形成了CO2驱提高采收率油藏工程方案优化设计技术驱提

4、高采收率油藏工程方案优化设计技术l 明晰了影响明晰了影响CO2驱开发效果的主控因素驱开发效果的主控因素机理研究适应性评价标准注采工艺先导试验捕集工艺大规模应用l CO2与原油相互作用机理与原油相互作用机理(产出气回注对驱油效果影响产出气回注对驱油效果影响)l CO2与储层相互作用机理与储层相互作用机理l建立了建立了CO2驱提高采收率油藏适应性评价标准，评价了资源潜力驱提高采收率油藏适应性评价标准，评价了资源潜力l CO2驱免压井安全注气管柱及多功能采油管柱驱免压井安全注气管柱及多功能采油管柱l CO2腐蚀控制技术腐蚀控制技术l CO2驱气窜控制技术驱气窜控制技术地面工程l 齐鲁石化首站齐鲁石化

5、首站高青末站管道及液化提纯高青末站管道及液化提纯l 高高89地区地区CO2驱注入及采出液地面处理技术驱注入及采出液地面处理技术l CO2驱产出气回收工艺驱产出气回收工艺l 发明了回收低分压发明了回收低分压CO2的复合胺溶剂的复合胺溶剂l 开发了热泵式低能耗开发了热泵式低能耗CO2捕集工艺捕集工艺l推进高推进高89-1块块CO2驱先导试验驱先导试验l编制编制高高89-樊樊142地区特低渗透油藏地区特低渗透油藏CO2驱工业试验方案驱工业试验方案（二） 明晰CO2与原油混相机理及与储层相互作用机理（四） 研制了CO2驱免压井安全注气管柱及多功能采油管柱（五） 探索了CO2驱气窜控制技术（一） 建立了

6、CO2驱提高采收率油藏适应性评价标准（三）形成CO2驱提高采收率油藏工程优化设计技术（一）驱油与封存选址技术1、影响驱油与封存效果的主控因素研究 利用室内物理模拟、数值模拟和数理统计方法，研究了CO2驱效果影响因素，其中混相能力与油藏渗透率是主要影响因素。 通过通过CO2驱油实验，建立了启动压力与储层渗透率的关系，驱油实验，建立了启动压力与储层渗透率的关系，CO2驱渗透率下限为驱渗透率下限为0.5mD。0.5油粘度： 1mPa.s渗透率范围：0.110mD岩心尺寸：1.5cm7cm长岩心物理模拟流程长岩心物理模拟流程长细管混相仪长细管混相仪油气相态分析仪和有油气相态分析仪和有机质沉淀测试系统机

7、质沉淀测试系统建成功能齐全的建成功能齐全的CO2驱实验室，总资产驱实验室，总资产2000多万元。多万元。设备名称设备名称模拟条件模拟条件主要功能主要功能长细管混相仪长细管混相仪温度：温度：180180 C C；压力：压力：70MPa70MPa混相压力和混相组成研究混相压力和混相组成研究长岩心物理模拟流程长岩心物理模拟流程温度：温度：180180 C C；压力：压力：70MPa70MPa双岩心夹持器双岩心夹持器 3.8cm3.8cm 200cm200cm 2.5cm2.5cm 200cm200cm驱油效果评价、注气参数优化、注入能力评驱油效果评价、注气参数优化、注入能力评价、流度控制研究等。价、

8、流度控制研究等。油气相态分析仪和有机质沉油气相态分析仪和有机质沉淀测试系统淀测试系统温度：温度：180180 C C压力：压力：100MPa100MPa气驱相态特征测试、气驱机理研究、有机质气驱相态特征测试、气驱机理研究、有机质沉淀析出研究等。沉淀析出研究等。气相色谱仪气相色谱仪油、气组分分析油、气组分分析高温高压界面张力仪高温高压界面张力仪温度：温度：180180 C C；压力：压力：70MPa70MPa高温高压条件下油水、油气界面张力测试。高温高压条件下油水、油气界面张力测试。 气驱非均质长岩心物理模拟流程：技术指标及功能达世界领先水平气驱非均质长岩心物理模拟流程：技术指标及功能达世界领先

9、水平 温度：温度：180 C； 压力：压力：70MPa； 双岩心夹持器：双岩心夹持器： 3.8（ 2.5） 200cm； 模拟地层倾角：模拟地层倾角：090技术指标技术指标主要功能主要功能 注气参数优化；注气参数优化； 注气对储层物性影响；注气对储层物性影响； 非均质性对气驱影响；非均质性对气驱影响； 抑制气窜及流度控制方法优化；抑制气窜及流度控制方法优化； 地层倾角对气驱的影响；地层倾角对气驱的影响； 采出气组分在线分析。采出气组分在线分析。价格为同类进口产品的价格为同类进口产品的1/2双岩心驱替实验装置流程示意图气体增压泵2三相计量三相计量54油泵气体流量计加稀泵水泵电磁阀油泵加稀泵水泵电

10、磁阀3电磁阀色谱仪气体流量计电磁阀色谱仪电磁阀电磁阀非均质长岩心物理模拟流程非均质长岩心物理模拟流程技术指标技术指标主要功能主要功能1、CO2与原油相互作用机理与原油相互作用机理 CO2与地层油相特性实验表明：与地层油相特性实验表明：CO2具有具有膨胀降粘、降低界面膨胀降粘、降低界面张力、改善流度比和强烈的抽提作用张力、改善流度比和强烈的抽提作用，是一种高效驱油剂。，是一种高效驱油剂。 高高89-1块块CO2与原油混相压力为与原油混相压力为28.94MPa。模型参数模型参数细管长度细管长度m m细管直径细管直径mmmm空气渗透率空气渗透率mDmD孔隙度孔隙度% %实验温度实验温度驱替速度驱替速

11、度m/hm/h16166.356.3510.080%，SG型凝胶封窜体系封堵型凝胶封窜体系封堵率达率达98%，油溶性封窜体系封堵率，油溶性封窜体系封堵率80%。岩心岩心编号编号孔隙体积孔隙体积mLmL渗透率渗透率,10,10-3-3mm2 2堵塞率堵塞率堵前堵前堵后堵后SGSG1#1#20.420.432.532.50.460.4698.698.62#2#22.822.822.422.40.320.3298.598.53#3#27.227.256.156.10.810.8198.598.5泡沫泡沫4#4#23.423.420.020.03.53.582.382.35#5#25.625.6 33

12、.133.1 5.25.2 84.284.2油溶体系油溶体系6#6#22.122.124.624.6 3.13.187.387.37#7#24.224.215.815.82.62.683.583.5(1)(1)地理位置及区域构造地理位置及区域构造 先导试验区（高先导试验区（高89-189-1块）位于山东省高青县块）位于山东省高青县, ,正理庄油田北部，高正理庄油田北部，高8989地区的中部，地区的中部，构造位置属于金家正理庄樊家鼻状构造带中部。构造位置属于金家正理庄樊家鼻状构造带中部。高高89-89-樊樊142142地区地层层序表地区地层层序表 界界系系组组段段亚段亚段次亚段次亚段新新生生界界

13、第四系第四系平原组平原组新近系新近系明化镇组明化镇组馆陶组馆陶组古近系古近系东营组东营组沙河街组沙河街组沙一段沙一段沙二段沙二段沙三段沙三段沙四段沙四段纯上纯上纯下纯下沙四下沙四下孔店组孔店组 主要含油层系为沙四上纯下亚段，主要含油层系为沙四上纯下亚段，埋深埋深2700-3200m2700-3200m，地层厚度约地层厚度约120-170m120-170m。沙四上沙四下标志层标志层标志层标志层高89-8井地层柱状图标志层4段纯下纯上地 层亚 段砂组 小层自然电位4米电阻感应曲线标志层电测解释结果123123412341231234沙四段(2)(2)先导试验区地质特征先导试验区地质特征高高89-1

14、块取芯井油层物性数据表块取芯井油层物性数据表 基于取芯资料，结合生产动态资料，进行了基于取芯资料，结合生产动态资料，进行了1616口测井二次解释。口测井二次解释。(2)(2)先导试验区地质特征先导试验区地质特征 原油粘度：原油粘度：1.59mPas1.59mPas；混相压力：；混相压力：28.9MPa28.9MPa；开始注气时地层压力；开始注气时地层压力24.5MPa24.5MPa，预计采收率可达到预计采收率可达到26.1%26.1%。（1 1）一套层系开发）一套层系开发（2 2）五点井网，五点井网，井距：井距：350m350m（3 3）地层压力保持水平：）地层压力保持水平：3030MPaMP

15、a（4 4）注气）注气速度速度：20t/d20t/d（5 5）注入）注入COCO2 2量：量：0.33PV0.33PV（6 6）工作量：部署总井数）工作量：部署总井数2424口口（油（油井井1414口、注气井口、注气井1010口）口）高高89-189-1块块COCO2 2先导试验井位部署图先导试验井位部署图方案设计方案设计油藏深度：油藏深度：3000 m3000 m含油面积含油面积: : 2.6 km2.6 km2 2地质储量地质储量: 170: 17010104 4t t空气渗透率：空气渗透率：4.7mD4.7mD高高89-189-1块块COCO2 2驱先导试验方案部署图驱先导试验方案部署图

16、注入井：注入井： 区块日注：区块日注：77 t77 t 单井日注：单井日注：25.5 t/d25.5 t/d 平均注入压力：平均注入压力：10.3 10.3 MPaMPa生产井：生产井： 试验区日油：试验区日油：33.8 t/d33.8 t/d 单井日油：单井日油：1-4.4 t/d1-4.4 t/d 试验区平均日油：试验区平均日油：2.2 t/d2.2 t/d 中心区平均日油：中心区平均日油：2.5 t/d2.5 t/d 高高89-1789-17井基本参数表井基本参数表高高89-1789-17井吸气指示曲线井吸气指示曲线2013.12009.112012.320090720100120100

17、720110120110720120120120720130120130720140122.215.511.014.515.010.014.813.015.021.022.018.00102030020401.734.416.316.418.48.313.816.512.426.91610.6高高89-1789-17井注气曲线图井注气曲线图油压油压MPaMPa日注日注t/dt/d未采油未采油 未压裂未压裂（1 1）COCO2 2具有具有较好较好注入能力注入能力（1 1）COCO2 2具有具有较好较好注入能力注入能力n 启动压力14.5MPan 吸气指数6.6t/d.MPa。n 注水启动压力22

18、.71MPan 吸水指数为3.3m3/d.MPa,吸气能力是吸水能力的10倍左右（折算到相同渗透率）。目的层深度目的层深度30003000有效厚度有效厚度10.2/610.2/6渗透率渗透率2.62.6目的层深度目的层深度31003100有效厚度有效厚度9.7/79.7/7渗透率渗透率11.4(2)(2) 方案实施情况方案实施情况 高高89S3井产量变化曲线井产量变化曲线0100200201103182011060420110821201111072012012420120411201206282012091420121201201302170501006.75.95.24.94.83.44.23.44.23.83.33.86