二氧化碳驱油技术综述.docx

二氧化碳驱油技术综述第一章前言提高采收率(EOR) 研究是油气田开发永恒的主题之一。迄今为止,已形成化学驱、气体混相驱、热采和微生物采油四大类。近几年,注气驱提高采收率发展迅速,其中又以注 CO 2驱的发展速度最快。一方面,注CO 2驱油的效果非常明显。另一方面, CO 2气体的利用可以减轻温室效应,这也使 CO 2驱在全球推广运用。早在1920 年就有文献记载,可以通过注入 CO 2气体的方法来采出原油。而CO 2的现场应用最早开始于 1958 年,在美国 Permain 盆地首先进行了注 CO 2混相驱项目, 这一项目的结果说明注 CO 2不但具有很高的效益,而且是一种有效的提高采收率方法。随着技术的进步、环境保护的需要,注CO ,呈现出可采储量的动用程度高、自然递减率高、综合递减率高、综合含水率高等特点。同时,目前随着勘探开发技术的提高,低渗透油田储量占的比例越来越大。因此在石油后备储量比较紧张的形势下,动用好和开发好低渗透油田,对我国石油事业持续稳定的发展具有重大意义。但是低渗透油田由于其物性差,比如孔隙度和渗透率都比较小,因此,单井产量低,开发难度大。利用二氧化碳开发低渗透油田可以有效提高原油采收率。 国外 CO 2 驱发展概况自上个世纪五十年代,国际上许多国家就开始把二氧化碳作为一种驱替溶剂进行现场和实验研究。由于二氧化碳能溶解于原油,降低界面张力,降低原油粘度,在一定的条件下还能与原油混相,进行混相驱油,从而提高原油的采收率。二氧化碳驱油特别是二氧化碳混相驱油已经成为现在低渗透油藏开发的主要方式之一。注入二氧化碳用于提高石油采油率已有 30 多年的历史。二氧化碳驱油作为一项日趋成熟的采油技术已受到世界各国的广泛关注,据不完全统计,目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近 80个。 90 年代的 CO 2 驱技术日趋成熟,根据 1994 年油气杂志的统计结果,全世界有137 个商业性的气体混相驱项目,其中 55 ﹪采用的是烃类气体, 42 ﹪采用的是CO 2,其他气体混相驱仅占 3﹪。目前,国外采用二氧化碳驱油的主要国家有: 美国、俄罗斯、匈牙利、加拿大、法国、德国等。其中美国有十个产油区的 292 个油田适用 CO 2驱,一般提高采收率 7﹪~ 15﹪,在西德克萨斯州,CO 2驱最主要是EOR 方法,一般可提高采收率 30﹪左右。 国外 CO 2 驱项目情况国外近年来注气技术发展很快,己成为除热采之外最重要的提高采收率方法。在目前油价下,1992 年热采产量与 1990 年相比,基本稳定不变,化学驱降低了 % ,其产量也很少,而注气却增加了 % ,其中烃类混相驱和非混相驱增加了 % ,近几年还有增长的趋势。在国外,注二氧化碳技术主要用于后期的高含水油藏、非均质油藏以及不适合热采的重质油藏。推广二氧化碳驱油的主要制约因素是天然的二氧化碳资源、二氧化碳的输送及二氧化碳向生产井的突进问题以及油井及设备腐蚀、安全和环境问题等。为解决以上问题,提出了就注 CO 2 提高原油采收率技术,这种技术是向地层中注入反应溶液,使其在油藏条件下充分反应而释放出气体,溶解于原油之中,降低原油粘度,膨胀原油体积,从而达到提高原油采收率的目的。美国是 CO 2 驱发展最快的国家。自 20 世纪 80 年代以来,美国 CO 2 驱项目不断增加,已成为继蒸汽驱之后的第二大提高采收率技术。美国目前正在实施的 CO 2 混相驱项目有 64 个。最大的也是最早使用 CO 2 驱的是始于 1972 年的 SACRO C 油田。其余半数以上的大型气驱方案是于 1984 ~1986 年间开始实施的,目前其增产油量仍呈继续上升的趋势。大部分油田驱替方案中,注入的 CO 2体积约占烃类空隙体积的 30% ,提高采收率的幅度为 7%~22%。 小油田 CO 2 混相驱的应用与研究过去, CO 2 混相驱一般是大油田提高原油采收率的方法。大油田由于生育储量多,剩余开采期长,经济效益好,而小油田 CO 2驱一般不具有这些优点。近年来许多小油田实施了 CO 2混相驱提高原油采收率方案,同样获得了良好的经济效益。如位于美国密西西比州的Cree k油田就是一个小油田成功实施CO 2驱的实例。该油田于 1996 年被 JP石油公司收购时的原油产量只有 143m 3/d,因油田实施了 CO 2 驱技术,使该油田的原油采收率大大提高,其原油产量在 1998 年达到了 209m 3/d,比 1996 年增加了 46%。 重油 CO 2 非混相驱的研究与应用 CO 2 驱开采重油一般是在不适合注蒸汽开采的油田进行。这类油田的油藏地质条件