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1、第33卷第4期钻采工艺Vol.33No.4DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY·59·开采工艺利用CO2提高石油采收率技术研究现状1,21郝敏,宋永臣(1大连理工大学能源与动力学院2沈阳化工大学机械工程学院)郝敏等.利用CO2提高石油采收率技术研究现状.钻采工艺,2010,33(4):59-63摘要:利用CO2提高石油采收率(CO2—EOR)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—EOR技术研究进行了系统阐述。分析了CO2—EOR的采油机理,
2、总结了CO2—EOR的实施方法,评述了CO2—EOR研究中的最小混相压力的确定、改善CO2波及效率等关键技术的研究进展,以及我国CO2—EOR应用的现状及前景。关键词:CO2;提高石油采收率;油田开发;综述中图分类号:TE357文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1006-768X.2010.04.019自1952年沃顿(whorton)等人获得第一项利用而提高驱油效率。CO2采油的专利以来,CO2提高采收率(CO2—EOR)2.降低原油黏度技术始终是石油开采领域的研究重点。从20世纪
3、CO2溶于原油后,一般可降低到原黏度的0.1～70年代起,CO2—EOR作为三次采油的一项重要手0.01。原油初始黏度越高,黏度降低幅度越大。黏段,已在实验室和现场进行了相当规模的研究和应度降低,有利于原油流动能力,提高产油量。用,其中应用较多的主要是美国、前苏联、加拿大、英3.改善油水流度比国等国家。目前,CO2—EOR已成为美国提高石油CO2溶于原油和水,其黏度增加20%～30%,流采收率的主导技术,2004年美国CO2—EOR增加的度降低;原油碳酸化后,其黏度降低30%～80%,流原油产量占全国
4、提高采收率项目总产量的31%。度增加。其综合作用的结果,使油水流度比趋于接近几年来,CO2—EOR技术发展迅速。研究表近,水驱波及体积扩大,有利于原油采出。明,将CO2注入油层,不仅能大幅提高采收率,而且4.降低界面张力可达到CO2减排的目的,满足环保和油藏高效开发CO2极易溶解于原油,其结果大大降低了油水的双重要求。由于技术的进步和温室效应的存在,界面张力,有利于原油流动,从而提高了原油采收CO2—EOR越来越受到重视,包括我国在内的很多率。CO2与原油混相后其界面张力降为0,理论上可[1～6]国家
5、都开展了现场实验。使采收率达到100%。5.萃取原油中轻烃一、CO2提高采收率的机理CO2注入油藏后,部分CO2未溶解于油水中的CO2用于EOR主要是由于以下各因素作用的CO2能萃取原油中的轻烃,使原油相对密度降低,黏[7～11]结果:度降低,从而提高原油流动性能,有利于开采。1.使原油体积膨胀6.溶解气驱作用CO2注入油藏后,可在原油中充分溶解,一般可随着油井生产井附近的地层压力下降,地层原使体积增加10%～100%。其结果不但增加地层的油中溶解的CO2逸出,逸出的CO2气体驱动原油流弹性能量,还大
6、大减少了原油流动过程中的阻力,从入井筒,形成内部溶解气驱。收稿日期:2009-12-18基金项目:国家973计划项目“二氧化碳捕集分离与封存技术”(编号2006CB705804),国家自然科学基金重点项目基础研究“温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存”(编号50736001)。作者简介:郝敏(1977-),女,硕士,讲师,2004年毕业于辽宁石油化工大学油气储运专业,现在读大连理工大学能源与动力学院博士研究生,主要从事提高石油采收率方面的研究工作。地址:(110142)辽宁沈阳化工大学机械工程
7、学院油气储运教研室,电话:13898127191,E-mail:haomin5990@gmail.com钻采工艺2010年7月·60·DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGYJuly2010两边移动,在构造两边的生产井中将原油采出(图二、CO2—EOR的实施方法3)。主要采油机理是对原油中轻烃汽化和抽提,使目前CO2—EOR的实施方法主要有CO2混相原油体积膨胀,黏度降低,界面张力减小。另外,驱、CO2非混相驱和CO2吞吐,其中CO2混相驱应用CO2还可以提高或保持地层压力,当地层压
8、力下降最为普遍。另外,CO2—EOR实施中也有热CO2驱、时,CO2就会从饱和了CO2的原油中溢出,形成溶解碳酸水驱、就地生成CO2技术等其他方法。通过文气驱,达到提高原油采收率的目的。适用于非混相献调研,对目前国内外CO2—EOR的实施方法及研驱的油藏类型主要有:究动态进行了较全面的总结,对油田开发领域的相(1)重油或高黏油油藏。关研究,具有一定的指导和借鉴意义。(2)压力衰竭的低渗透油藏。[7,12～15](3)高倾角、垂向渗透率高的油藏。1.CO2
