注二氧化碳提高采收率重点看

1、2022/7/28注 二 氧 化 碳 提 高 原 油 采 收 率技术(jsh)交流交流单位(dnwi)：西南石油大学汇 报 人：熊钰电话13981823875Email：xiongyu-共三十二页主要汇报(hubo)内容项目组简介及获奖成果注气提高(t go)采收率前期研究基础研究条件注CO2驱的研究内容及技术思路共三十二页一、课题组组成(z chn)及业绩组长：张烈辉 教授、博导 石油工程学院书记，国家重点实验室副主任，博士，教授，享受国务院政府特殊津贴专家，四川省学术和技术带头人，首批新世纪百千万人才工程国家级人选，四川省有突出贡献的优秀专家，全国天然气标准化技

2、术委员会委员。获第九届孙越崎科技教育基金优秀青年奖、四川省第六届优秀青年科技奖、高等学校第三届100名优秀青年教师奖、第九届霍英东教育基金会高等院校青年教师奖。 “八五”以来承担和完成各类科研项目近40 项，其中国家级和部级项目13 项，有7项（次）成果获国家及省部级以上科技进步奖。在国内外发表论文90余篇，43篇论文被EI。出版专著2部，译著2 部，参编专著1部。 副组长：熊钰 教授 1995年参加工作，曾在Alberta大学进修，2007年获得(hud)四川省第九届青年科技奖。主要从事气田及凝析气田开发、油藏工程、注气提高采收率和油气藏流体相态的科研和教学工作。近年来承担和完成科研项目40

3、多项。获国家优秀教学成果奖二等奖1项，教育部和四川省政府科技进步一等奖2项，四川省教育厅优秀科研成果三等奖1项，西南石油大学科技进步奖一等奖2项、二等奖1项、三等奖2项。在国内外核心刊物发表文章40多篇，其EI检索达16篇、CA检索6篇，法国科学文摘检索（PASICAL）1篇。主要研究人员：熊钰 孙雷 陈军 蒋建勋 刘建仪 张广东 邹振辅助研究人员：博士生2人、硕士生5人共三十二页获奖项目名称奖 别等级年份油气藏数值模拟技术的应用与推广国家科技进步奖二2000有水气藏油藏工程研究国家科技进步奖二2003低渗透气藏渗流机理及开发技术研究四川省科技进步奖一2002带水气藏渗流机理及开采技术研究教育

4、部科技进步奖一2002气田及凝析气田开发新理论、新技术研究四川省科技进步奖一2004磨溪气田嘉二低渗透异常高压气藏渗流机理及开发技术研究四川省科技进步奖一2008一、课题组组成(z chn)及业绩共三十二页获奖项目名称奖 别等级年份海上油田注气开发（海上注气开发油田动态监测技术要求）局级一等2008现代决策分析与应用（关于注气筛选理论）省厅级三等2004辽河油田杜4等5个区块注CO2提高采收率室内评价可行性研究局级一2002中原油田CO2吞吐可行性研究局级一1999柯克亚凝析气田西五二挥发性油藏混相及非混相实验研究局级三2002大港油田二氧化碳驱最小混相压力测定研究局级三1999焉耆盆地油气藏

5、流体PVT相态分析局级二1998一、课题组组成(z chn)及业绩共三十二页二、前期研究(ynji)基础目前在研注气项目（1）中石油股份风险基金项目“CO2埋存及注气提高采收率候选油藏评价模型研究(ynji)” （2）中海油股份公司 “海上注气开发油田动态监测技术要求”，实际完成。 已完成项目（23项13）“九五”国家重点科技攻关项目“注气驱过程固容物沉积机理研究”“新228区块注CO2水气交替数值模拟研究与现场试验方案优化设计”“江苏油田N2CO2吞吐室内评价及方案设计 ”CNPC“注气混相、非混相驱开采配套技术研究”“江汉马36断块注N2方案设计”国重基金“注气提高采收率候选油藏评价指标体

6、系及综合评价方法研究”“南海西部文昌和涠洲构造油气藏流体相态研究” “辽河油田杜4等5个区块注CO2提高采收率室内评价可行性研究”，“中原油田CO2吞吐可行性研究” “柯克亚凝析气田西五二挥发性油藏混相区及非混相驱实验研究”，“大港油田二氧化碳驱最小混相压力测定研究”“焉耆盆地油气藏流体PVT相态分析”“中原油田低渗凝析气藏注气吞吐提高气井产能可靠性室内评价研究”共三十二页已完成项目（23项10）“芳48断块注CO2提高采收率室内评价研究”“中原油田CO2吞吐方案设计”“注气驱油室内试验及油藏工程方案研究”“川中大安寨角南注气驱油可行性研究”“吐哈油田温五块混相驱提高采收率室内实验研究”“中原

7、油田文72沙三中注气提高采收率研究”“葡北油田注气过程(guchng)中固相沉积研究”“吐哈温西一、三块非混相驱提高采收率室内实验研究”“葡北混相驱动态监测及跟踪评价研究”“中原文留油田注天然气动态监测及评价研究”共三十二页三、研究(ynji)条件设备及硬件条件 (1)实验测试仪器投入高温高压长岩心驱替实验装置高温高压PVT装置（RUSKA、DBR）HP6890气相色谱仪细管驱替装置全尺寸岩心相对渗透率仪 储层孔径分析仪 岩石压缩系数测定仪 密度测试分析(fnx)系统等10多套多功能测试仪器和实验架。(2)微机和大型软件投入办公条件：台式微机15台，笔记本电脑3台，相应输出设备。投入软件： G

8、eoframe、Forward、CMG、Eclipse、西南石油大学自开发软件。 Hycal多功能长岩心驱替设备RUSKA-PVT仪长岩心驱替装置DBRRUSKA储层孔径议色谱仪密度仪共三十二页四、注CO2驱的研究(ynji)内容及技术思路CO2驱基础理论注气候选油藏筛选指标体系及筛选方法研究 潜力油藏注气提高采收率实验评价研究注CO2的室内(sh ni)评价实验内容注CO2提高采收率潜力区块综合评价注CO2提高采收率可行性研究典型区块数值模拟及方案设计注二氧化碳提高采收率油藏工程方案研究 注气监测与动态评价注气动态监测内容注CO2动态监测技术要求研究共三十二页1、CO2驱基础理论 本课题针对

9、不同的原油类型，研究不同方式和比例注入二氧化碳后在超临界条件下的原油和CO2特性的变化及对驱油效果的影响。不同压力温度条件下，CO2注入地层后的相态变化规律研究；多孔介质中不同含水饱和度和不同性质(xngzh)原油下CO2注入后的物理化学性质变化研究；不同成因岩石中注CO2后驱油效果影响因素及综合评价研究；注CO2驱在多孔介质中的扩散行为、影响因素和量化评价研究；CO2驱替过程中对不同性质原油的抽提作用及量化评价方法研究；不同类型原油注CO2以后的固溶物沉积规律研究；不同类型原油注CO2以后的固溶物沉积相态模拟理论与方法研究；CO2埋存率与驱油效率影响因素和量化评价研究 共三十二页研究的主要方

10、法和手段多区块不同原油的取样和PVT全分析不同比例的CO2注入后的流体基本特征研究长岩心驱替实验分析对比分析的主要参数流体密度的变化原油粘度的变化饱和压力的变化情况膨胀能力抽提组分的分析.实例（中原(zhngyun)、大港和辽河、塔西南等）共三十二页例某5个区块的相态特征室内(sh ni)研究部分结果降粘分析(fnx)CO2对原油膨胀能力实验共三十二页在注入气对原油的相态影响方面，不同的注入介质(jizh)对混合流体的性质影响是不同的。CO2注入对原油性质的影响和富气影响更接近一些不同原油注二氧化碳后原油体积系数变化对比共三十二页2、注气候选油藏(yu cn)筛选指标体系及筛选方法研究 注CO

11、2候选油藏筛选指标体系研究数值模拟研究模拟不同注气实验，获取对应(duyng)实验的特征参数；基于实验获取的筛选指标体系无因次参数团的组合对评价注CO2驱油效果和埋存能力的影响研究；多种无因次参数团试验设计方案及最优模拟运行方案研究；各设计方案数值模拟研究。综合评价理论和方法研究基于现有数据库统计和实验结果的筛选指标综合评价理论与方法研究；基于数值模拟结果的无因次参数团曲面拟合方法研究；曲面拟合误差分析及代表性检验；对比研究。工程应用研究针对我国现有拟实行注CO2提高采收率的油田进行大面积的油藏筛选研究，有效指导生产实践，减少盲目性。通过现场应用，验证模型和方法的有效性和适用性。共三十二页CO

12、2混相驱候选区块室内综合筛选油藏的多种因素对是否适合注CO2提高采收率的影响是整体性的，对其定量评价需在多种因素的定量化的基础上综合研究(ynji)这些评选参数对注气的影响,避免失败是很重要的。使用的参数油藏地质参数储层特征参数室内评价参数简单例子 参 数混相驱适宜参数范围目前地层压力（MPa）10目前含油饱和度（%）2864粘度（mPa.s）0.876膨胀率（%）1030倾角（o）090最小混相压力（MPa）7.535深度（m）1000厚度（m）37混相压力/地层压力0.753.5适宜度初值 理想离差比较函数目标规划问题参 数油藏1油藏2油藏3混相压力/地层压力0.9090.8720.324

13、密度（g/cm3） 0.8460.8350.9含油饱和度（%）626020深度（m） 318030001900倾角（o）843油层厚度（m）13.516.510粘度（mPa.s） 3820实例(shl)油藏CO2混相驱的综合评价结果为Ri：在3个现有油藏中，油藏2具有最佳的注CO2混相驱的潜力，油藏1相对于油藏2稍差一些，而油藏3不适合进行CO2混相驱 共三十二页例：多候选区块综合(zngh)筛选综合评价(pngji)结果矩阵油藏2最好共三十二页3、潜力油藏注气提高采收率实验评价(pngji)研究地层(dcng)原油PVT全分析；地层原油样品检查与复配；井流物组分及组成分析；地层温度下的单次脱

14、气实验；地层流体的容量资料和PV关系测试；多次分离实验；地面分离试验。不同比例二氧化碳注入后的流体相态变化研究；井流物组分及组成分析；地层温度下的单次脱气实验；地层流体的容量资料和PV关系测试；多次分离实验；地面分离试验。二氧化碳对油田各层组原油溶胀能力研究；在目前地层压力条件下注入不同量（5组数据）的二氧化碳，测试非混相下未溶于原油的二氧化碳中的烃类组分及组成；在目前地层压力条件下注入不同量（5组数据）的二氧化碳，测试非混相下排除未溶于油的二氧化碳后的原油组分及组成；多次接触二氧化碳后原油PVT性质的改变研究（包括正向多次接触和反向多次接触）。注气驱替机理及驱油效率综合评价研究：最小混相压力

15、（MMP）及测定驱替效率研究；研究混相驱水气交替过程水/溶剂的最佳比例研究；二氧化碳混相驱注气段塞、注入速度对采收率的影响研究；不同成因储层和倾角条件下的重力稳定驱机理和注气速度研究。长岩心吞吐及驱替实验：CO2吞吐周期及注入段塞匹配关系研究；CO2吞吐注入速度与焖井时间的关系研究； 最小混相压力（MMP）及测定驱替效率研究；研究混相驱水气交替过程水/溶剂的最佳比例研究；CO2混相驱注气段塞、注入速度对采收率的影响研究；利用多联岩心研究不同注入压力和注气速度下气窜的影响因素及相关关系。室内注气驱替实验的模拟评价研究地层原油相态拟合分析；二氧化碳注气过程中的相态变化研究；室内注气驱替实验的模拟分

16、析及敏感因素分析。共三十二页对混相驱而言，最重要的室内评价参数的获得是MMP主要方法长岩心驱替细管实验流体组分的监测分析主要用途选择核实的注入油藏（油藏筛选）确定合理的注入压力设计(shj)合理的驱替段塞设计合理的驱替方式水气交替连续注入马749块最小混相压力图 13块最小混相压力图 共三十二页长岩心驱替对比(dub)实验研究在38MPa驱替压力(yl)下，在注入0.771 PV时气开始突破，突破后产油量几乎接近于零，采收率变化不大，突破时采收率约为87.6%（左图） 驱替压力38MPa，在注入0.658 PV时水开始突破，突破后驱替近视于活塞式驱动，很快不再产油，最终驱油效率为64.668%

17、。（右图）共三十二页4、油田注二氧化碳提高采收率油藏工程方案(fng n)研究 油藏工程及数值模拟研究油藏开采现状研究；油藏水动力学系统核实(hsh)；油藏单井控制储量核实及可采储量标定；油藏驱动方式及单层生产能力分析；油藏平面及纵向上的产能分布特征；单层注入能力和合理注采参数研究。注气开发过程中的层系的划分和注气井位的确定；注入和采出层位的选择以及相应的注气技术界限研究；（注入方式、注入压力、气水段塞大小、气水比、注气周期、注气年限、注入时机、注采比等影响研究）注采井网及井距、注气速度和采油速度；合理注采方案的设计及效果研究。注CO2工艺参数研究注气方案经济评价与方案对比共三十二页CO2注入

18、(zh r)方案设计在实验研究和油藏精细描述基础上，利用数值模拟来完成模型：可采用黑油模型或组分模型关键问题相态参数场需利用所有的相态和长岩心及细管实验数据建立正确的相态参数准确的地质模型主要研究的基本设计参数注入速度 周期(zhuq)注入量 最大生产速度 注气压力 段塞长度注气层位选定影响因素说明:段塞大小：1%PV; 初始地层压力：目前饱和度结果气突破时间（天）含水率（%）采液速度1%水气比：1:225654.532%21751.794%15351.518%9647.46采液速度1%水气比：1:433265.092%25359.194%17146.018%10352.96采液速度1%水气比

19、：1:636747.212%25751.914%17744.978%10549.41采液速度1%水气比：1:837260.302%27649.524%18046.238%10648.80例：某油藏基本注气参数设计共三十二页例：注入速度过大会破坏气驱油气界面的稳定(wndng)、引起驱动气的指进，形成驱动气的早期突破，降低注气效果如：考虑纵向非均质性的渗透率级差、厚度等因素影响(yngxing)的最大注气速度为：层号有效厚度（m）渗透率（mD）单层地下最大注气速度（m3/d）10.53246.7517.7721.10782.2312.3732.035109.930.3942.372122.613

20、9.5250.605189.7515.6061.09725.603.8272.63492.2633.0284.40457.6834.5293.83180.0541.67某实际油藏剖面单层最大注气速度 采液速度恒定时注气速度与原油采收率的关系 累积注入量与累积采油量的关系 随注入速度的增加，原油采收率下降。含有高渗薄层时，随注入速度的增大，原油采收率下降较封堵薄层快 在相同的注入速度条件下，封堵高渗透薄层，仅注厚层，随氮气累积注入量的增加原油采收率可大幅提高 共三十二页典型区数值(shz)模拟及方案设计在注入孔隙体积达到0.3PV后，1%段塞比10%段塞采出程度高出23%。这说明了对于水气交替来

21、说，段塞相对小对开发效果越有利 非混相驱替效率(xio l)较低，在注入0.2PV后，非混相驱替油采出程度基本上维持在44%左右共三十二页例：典型区块的数值模拟(mn)（纵向上共16个小层）累积增油量和换油率与CO2周期注入量的关系 累积增油量和换油率与CO2注入速度的关系 共三十二页注气开发动态监测内容监测目的注入产出剖面的关联(gunlin)研究注入井和生产井的剖面流量监测 混相情况监测与评价 注气驱扫油效率评价 防气窜及增注工艺效果研究 主要研究内容注气参数监测参数；产吸剖面高压密闭测试与解释技术要求 压力监测技术要求 示踪剂监测技术要求 产出流体性质及动态分析 饱和度监测技术与要求前四

22、次没有看到注入气影响5、注气监测(jin c)与动态分析共三十二页5、注CO2动态监测技术要求(yoqi)研究注气监测(jin c)基本技术框架共三十二页例:某注气油藏动态(dngti)监测基本监测内容监测要求注入组分监测葡北油田注入的油田伴生气和天然气田。要求取分离器、压缩机出口和配气间气样,进行气组分分析,初期一周一次；若气组分稳定后,一季度一次。地层流体组分监测选择构造不同位置的三口井,进行井流物组分分析,初期一年一次,若单井气油比变化,可缩短监测周期,半年一次。压力监测要求井底流压不低于33 MPa，15天测一次；三口井测压力恢复，半年一次。水质监测每3个月在注入井井口和井底和生产井分

23、离器取样，选择有代表性的3-4口井进行水质全分析。单井见水后一周一次水样全分析。PVT取样分析注气前,选择具有典型的1-2口生产井，并对其地面分离器取样，注气过程中对进行PVT取样分析，半年一次。气油比每周一次注气稳定后每周准确计量一次。剖面监测生产井产液剖面测试一年一次；注入井吸水剖面、吸气剖面半年一次。示踪剂监测为判断油水井砂体连通状况和地下流体渗流方向，选择4种示踪剂分别在不同注入井中注入，在生产井中监测。原油指纹监测包括原油指纹、分子量、密度、组分等监测。投产前,每口井取油样分析建立档案；投产后,半年取油样一次。共三十二页例：油田（区块）示踪剂筛选及室内评价研究注气用安全示踪剂筛选；不同储层示踪剂扩散行为研究；不同压力条件下示踪剂的滞留行为研究；油藏条件下示踪剂的化学性质(huxu xngzh)研究；注气示踪剂的室内实验检测方法研究；示踪剂溶剂段塞长度设计。细管测量法的实验装置扩散行为研究葡北几种示踪剂在原油中的分配实验(shyn)结果共三十二页不同压力条件下示踪剂的滞留行为研究主要(zhyo)考虑的影响因素泥岩含量 原油饱和度 温度