川中低渗透致密油藏开发预测研究

川中低渗透致密油藏开发预测研究

石油公司在天然气储存和储存（ccs）方面具有天然优势。一般来说，适合储存b2的环境为800m或更深，大多数气田都能满足这一条件。中国适宜进行石油勘探的沉积盆地总面积约为550×104km2,也具有巨大的地下储存温室气体的潜力。把CO2捕获并注入地下,考虑的是双重效益,一是经济效益,二是环境效益。其中与石油工业相关的主要有2种方法:注入正在开采的油气田提高油气采收率和注入已经废弃的油气田。CO2在温度31～35℃、气压为72个大气压时即能液化,适宜于用小口径长输管道输送到适宜注入的油气田。CO2是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可以使原油体积膨胀,黏度下降,还可以降低油水间的界面张力,因此,CO2非混相驱和混相驱能够较大幅度地提高原油采收率。1四川东北部气田的co-b型注入四川中侏罗系油田的技术分析1.1天然气勘探开发现状四川盆地自上世纪90年代以来,在川东北达州市周围发现了铁山坡、渡河口、罗家寨和普光等下三叠统飞仙关组(T1f)和上二叠统长兴组(P2ch)海相鲕滩礁相酸性大气田。2008年探明的普光气田面积70km2,目的层埋深度4700～5700m,气藏储层平均厚度240m,探明天然气地质储量为4051×108m3,是当前四川盆地储量规模最大的气田(图1)。开发井平均单井日产气量80×104m3,所产天然气的CH4含量为75%,H2S含量为14.28%,CO2含量为9.57%。该气田已于2010年随着普光气田至上海天然气管道的建成而投入开发,设计年产天然气105×108m3,年产副产品硫磺200×104t,有铁路支线外运。据估算,每年采用高空燃烧排放的CO2量约为6.9×108m3,这会造成一定的环境问题。如果CO2能注入油田,既能达到环境保护的目的,又可提高油田的采收率,为当前实施节能减排最具潜力的技术措施。1.2川中侏罗系油田川中侏罗系油田共有2套储层,上部为凉高山组砂岩油层和沙溪庙组砂岩油层,岩性致密,根据南充油田717块岩心的分析,砂岩孔隙度平均为1.98%,渗透率都小于0.1mD,渗透空间主要是裂缝,其次是灰质被溶蚀而形成的次生小溶洞的溶孔,但所产原油性质正常,相对密度为0.8638,黏度为9.5×10-3mPa·s,凝固点为24℃,含蜡量为19.4%,具有陆相原油的特点。下部为大安寨组介壳灰质油层和东岳庙介壳灰质油层,岩性也很致密。根据桂花油田3223块介壳灰岩岩心的分析,平均孔隙度为1.7%,渗透率都小于0.1mD,储集类型是以裂缝为主渗滤通道,以溶孔为主要储集空间的裂缝—孔洞型储集层(川中侏罗系油田储层具有特低孔渗、双重介质特征,大面积整体含油,多层系叠合连片,不能把侏罗系油层简单定性为“裂缝性”,裂缝是测试及生产初期获得高产的必要条件,但各类空隙对储量和长期低产稳产有重要贡献)。川中侏罗纪油田区域自西向东、自北向南倾伏,局部构造平缓,倾角一般仅1°～3°,油藏埋藏深度在南充、龙女寺、营山、广安、合川等构造为1200～1400m,桂花、金华镇、莲池、公山庙、中台山等油田构造埋深为1700～2000m。川中侏罗纪油田自1958年产油以来,共钻950口以上的探井和生产井,共探明6个油田和8个含油构造,目前尚在生产的有5个油田,年产油量目前保持在10×104t左右,截至2009年累计产油量为470×104t。其中1959年投产的桂花油田目前尚在产油,历史钻井数在260口以上,共有隆盛、吉祥、河滩、蓬莱、文井和柳树等6块开发区。1973年曾达到年产量6.7×104t,目前年产量1.84×104t,累计产油量189×104t。桂花油田探明地质储量2413×104t,目前采出程度仅为7.8%。如能采用新的技术,如大型压裂酸化、钻水平井、成像测井、三维地震储层预测技术,加上CO2混相驱油提高采收率等,预计桂花油田的年产油量将在2015年恢复到4×104t,2020年达到7×104t,2025年达到10×104t(图2)。随着川东北下三叠统—上二叠统酸性大气田的陆续投产,将有更多的CO2加以埋藏,可将莲池油田、金华镇油田、公山庙油田和中台山油田等加入CO2混相驱油提高采收率试验区。这4个油田的探明地质储量为5995×104t,目前累计产油量为192.5×104t,采出程度仅为3.2%,增产潜力很大。其中,仪陇龙岗气田离川中侏罗纪油田的距离更短,且同属于中国石油天然气集团公司,下属企业之间的协调相对会更有效率,龙岗气田会是另一个最佳备选气源地。2工程投资及经济效益从川东北修建一条小口径的液化CO2专用管道通向正在开发中的侏罗纪油田,比如桂花油田(图3),以提高这些老油田的产油量和采收率。管道长度为150～200km,CO2注入井可利用油田的旧井改建,新建数座CO2的压缩机站即可。假设本方案期限为15年,基准折现率为12%,有效年利率为10.47%,工程的固定资产投资为104492万元,年操作费用为539万元,总投资现值为108518万元。根据川中桂花油田开采曲线预测未来15年的产油情况,按584美元/t(80美元/桶)计算,未来15年每年产油增加情况见图2,那么在生命周期内由于增产石油获得的收入是90023万元,表面上看略有亏损,可是,本文使用的工程投资数据是修建管道的最高标准,所以实际的收入和投入应该能基本持平。如考虑国家能给予碳税、碳交易方面的政策支持,比如按国际上每吨二氧化碳10欧元的标准来计算,这个方案将会有盈利。3将碳税和碳交易收入作为组成co驱油的重要因素通过分析,建议将普光气田CO2气从天然气中分离后注入川中侏罗纪油藏(如桂花油田),以提高这些低渗透致密油藏的采收率。在研究了川中桂花油田的开发历史后,绘制出桂花油田开采预测曲线,预计油田的年产油量将在2015年恢复到4×104t,2020年达到7×104t,2025年达到10×104t。同时,经济分析的计算结果也支持这一建议,如把碳税和碳交易收入作为考虑因素,则该项目的可行性将更充分,亦可以成为国内CO2驱油的示范案例之一。随着川东北下三叠统—上二叠统酸性大气田的陆续投产(比如同属于中国石油天然气股份公司的龙岗气田),将有更多的CO2需要加以埋藏,届时亦可将莲池油田、金华镇油田、公山