co2驱提高采收率技术的应用及其发展趋势

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1、CO2驱提高采收率技术的应用及其发展趋势　　摘要：CO2排放引发的环境问题引起国际社会高度关注，国际大石油公司正在考虑实施环境友好的技术政策以刺激经济。应用CO2提高采收率是实现枯竭油气藏CO2，埋存的有效途径，CO2驱油包括混相驱、非混相驱，注入CO2可提高采收率8%～15%。CO2驱油实现提高采收率与埋存的有机结合，改善开发效果，必将为全球油气资源的高水平、高效益开发和可持续发展做出积极贡献。　　关键词：CO2提高油气采收率；CO2-EOR；油田开发　　1前言　　当前各大产油国中，加大新油藏的勘探开发是石油工作的重要方向；另外，提高

2、已发现油田的采收率，是各国石油工业的焦点所在。国内研究建立了适合中国地质特点的CO2埋存评价体系，建立符合中国地质特点的CO2埋存基本地质理论，开展了CO2提高采收率、高效廉价CO2捕集、CO2储运、腐蚀与结垢等相关课题研究，CO2提高采收率与埋存研究取得重要成果。　　2注CO2驱油机理及开发设计技术　　2.1注CO2驱油机理　　CO2的临界温度是31℃，与其相对应的临界压力为7.5495Mpa，在超过临界压力的高压条件下随着压力增加，CO2气变成一种液体的黏稠状物质。CO2比一般烃类气体易溶于水，而且其在原油中的溶解度大于其在水中的溶

3、解度，CO2可以从水溶液中转溶于原油中。因CO2本身易溶于油和水的物理化学特性，具有一些特殊的驱替机理。CO2易溶于原油，并能起到如下作用：增大原油体积，促使孔隙介质中部分残余油恢复流动，若随后注水，就可使油藏中残余油量减小；降低原油粘度，提高其流动性和驱油效率，使毛细管的渗吸作用得到改，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。　　2.2注入方式　　由于地下条件的不同，不同油藏的最佳注入方式也不相同：连续注入CO2的驱油效率高、混相压力小，但其CO2用量大，波及面积小；水气交替注入能够提高波及系数、降低CO2采出量；CO2吞吐

4、的投入资本少、利用率高，不过采收率较小。CO2吞吐的影响因素有注入速度、周期注入量、闷井时间等；重力稳定二氧化碳驱具有较高的采收率，但主要适用于大倾角或是垂直裂缝较集中的油藏，并且它所需的二氧化碳量通常比水气交替注入驱需要的多；水和CO2同时但分开注入具有较高的波及面积，不过易造成重力超覆和腐蚀。水气交替注入方式综合了2个最常用的提高采收率方法（注水和注气）的优点，其注入方式为交替注入CO2小段塞和水直到完成所需要的CO2注入总量为止。这种注入方式的特殊情况就是只注一个CO2段塞，然后连续注水。通过调研发现，WAG是目前在现场最主要的开

5、发方式，并且采用交替注入小段塞CO2和水是提高油藏采收率的最佳措施。　　3应用现状5　　江苏油田，富14断块富14断块为一断鼻构造，目的层上部为一连续性较好、分布较广的泥岩盖层，具有较好的气封隔性。含油面积0.57km2，平均中深2090m，油层平均有效厚度6.1m，平均渗透率854@10-3Lm2，原始含油饱和度66%，原始油藏压力20.90MPa，地下原油粘度2.43mPa#s，密度为0.82g/cm3，原始气油比为23m3/m3。该断块于1984年投产，1987年8月开始边外和边缘注水。1998年在可行性研究的基础上开始了CO2混

6、相驱现场试验，到2000年底，试验区CO2混相驱试验阶段累积增产原油5218t，占波及区原始地质储量的4.01%。数值模拟研究表明，在现有条件下，CO2波及区仅能提高原油采收率8.3%。　　4发展趋势　　通过文献调研和前面的分析可以发现，注CO2采油的机理易于实现，因此应用较为广泛，而且也越来越受到人们的重视，但是就目前的技术现状来看，还有一些问题需要解决，这主要包括以下几点。　　（1）腐蚀问题。采用注CO2提高原油采收率技术会将CO2带入原油生产系统。CO2溶于水后，对油气井管材具有很强的腐蚀性，在相同的pH值时其总酸度比盐酸还高，，

7、故它对井内管材的腐蚀性比盐酸更严重。截至目前，世界各国在涉及CO2的油气生产实践中，已经试验和使用了多种防腐措施，积累了比较丰富的经验。主要的防腐措施包括：选用耐腐蚀金属材料、涂层和非金属材料、缓蚀剂处理等。　　（2）过早气窜和较小的波及系数。由于CO2的粘度与原油粘度之间具有很大的差异引起流度比很不理想，又进一步导致了气体的过早突破和很小的波及系数，这对注气开发是非常不利的。目前，如何控制注气开发的流度比，从而推迟CO2的突破时间以及增大CO2的波及系数，5是注CO2开发面临的最为重要的问题。针对这一问题，国外进行了很多有益的尝试，主

8、要集中在3个方面：一是与其他EOR相结合，比如在注气过程中加入表活剂形成泡沫，可降低气体流度和减小油藏非均质性的影响，从而提高注入气体的波及效率；二是发展新的注气方式。2001年D1Malcolm提出SAG