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CO2驱提高石油采收率的技术经济性分析论文 论文:
CO2驱提高石油采收率的技术经济性分析
作者:美合日阿依·穆太力普
学校:大连理工大学
院系:能源与动力学院
班级:动环0901
学号:200972003
日期:2012年6月6日
CO2驱提高石油采收率的技术经济性分析
美合日阿依·穆太力普(学号:200972003)
(大连理工大学能源与动力学院动环0901班)
摘要:利用CO2提高石油采收率(CO2一E0R)可满足环保和油藏高效开发的双重要求。在对国内外相关文献调研的基础上,对CO2一E0R技术研究进行了系统阐述。分析了CO2一EOR的采油机理,总结了CO2一E0R的实施方法,评述了通过数值模拟的方法CO2一E0R技术的经济价值、以及我国CO2一EOR应用的现状及前景。
关键词:CO2、提高石油采收率,经济性,数值模拟,封存。
自1952年沃顿(whorton)等人获得第一项利用 CO2采油的专利以来,CO2提高采收率(CO2一EOR) 技术始终是石油开采领域的研究重点。从20世纪 70年代起,CO2一EOR作为三次采油的一项重要手段,已在实验室和现场进行了相当规模的研究和应用,其中应用较多的主要是美国、前苏联、加拿大、英国等国家。目前,CO2一E0R已成为美国提高石油采收率的主导技术,2004年美国CO2一EOR增加的原油产量占全国提高采收率项目总产量的31%。近几年来,CO2一EOR技术发展迅速。研究表明,将CO2注入油层,不仅能大幅提高采收率,而且可达到CO2减排的目的,满足环保和油藏高效开发的双重要求。由于技术的进步和温室效应的存在CO2一EOR越来越受到重视,包括我国在内的很多国家都开展了现场实验。
一、 CO2提高采收率的机理
CO2用于EOR主要是由于以下各因素作用的结果:

CO2注入油藏后,可在原油中充分溶解,一般可使体积增加10%~100%。其结果不但增加地层的弹性能量,还大大减少了原油流动过程中的阻力,从而提高驱油效率。

CO2溶于原油后,~。原油初始黏度越高,黏度降低幅度越大。黏度降低,有利于原油流动能力,提高产油量。

CO2溶于原油和水,其黏度增加20%~30%,流度降低;原油碳酸化后,其黏度降低30%~80%,流度增加。其综合作用的结果,使油水流度比趋于接近,水驱波及体积扩大,有利于原油的采出。

CO2极易溶解于原油,其结果大大降低了油水界面张力,有利于原油流动,从而提高了原油采收率。CO2与原油混相后其界面张力降为0,理论上可使采收率达到100%。

CO2注入油藏后,部分CO2未溶解于油水中的CO2能萃取原油中的轻烃,使原油相对密度降低,黏度降低,从而提高原油流动性能,有利于开采。

随着油井生产井附近的地层压力下降,地层原油中溶解的CO2逸出,逸出的CO2气体驱动原油流入井筒,形成内部溶解气驱。
二、CO2一EOR的实施方法
目前CO2一EOR的实施方法主要有CO2混相驱CO2。非混相驱和CO2 吞吐,其中混相驱是油田CO2一EOR中应用比较广泛的驱油方式,混相驱更有利于驱出原油。另外,CO2一E0R实施中也有热CO2驱、碳酸水驱、就地生成CO2技术等其他方法。通过文献调研,对目前国内外CO2一EOR的实施方法及研究动态进行了较全面的总结,对油田开发领域的相关研究,具有一定的指导和借鉴意义。
三、评述了CO2一E0R技术的经济价值
1、通过CO2吞吐提高石油采收率
通过注CO2吞吐提高采收率机理物理模拟、数位模拟和应用技术分析,可形成适合复杂断块油田低渗、高含水和稠油三种类型油藏的CO2 单井吞吐提高采收率技术,该技术经矿场试验取得了较好的效果。所以CO2吞吐提高石油采收率方面有一定的经济价值。
(1)实验表明,在地层条件下原油中的CO2 % ,,% ,体现了CO2较强的超临界增溶膨胀和降黏的机理,表明CO2吞吐可能会较明显提高原油的采收率。随着CO2注人倍数的增加,采收率增大,注入量由1/4倍增至1 倍原油摩尔量时,CO2 吞吐可以比衰竭式开采提高最终采收率
% ~% ;但并非无限增长,当注入量达到一定值后,增油量减少。CO2可以连续进行有限次的多个轮次吞吐,第一轮次的采油效果最好,随后的吞吐轮次采油量逐渐减少。
(2) CO2吞吐有一合理的浸泡时间,在CO2与原油充分接触达到平衡后(地层压力稳定后) ,更长的浸泡时间不能再显著增产原油。
(3) 实验模拟在注入阶段、浸泡阶段以及放油过程中均没有出现明显的堵塞现象,矿场试验中