注二氧化碳提高采收率概况

注二氧化碳提高采收率概况一、注CO2驱油机理研究现状二、国外CO2驱技术发展概况三、国内CO2驱技术发展概况四、国内外CO2驱油技术特点对比五、矿场应用技术与国外的主要差距汇报提纲一、CO2驱油机理

CO2的物理化学性质决定了其是良好的驱油剂低于临界温度，在广泛的压力范围内，纯二氧化碳可以呈气态存在，也可以是液态存在。超过临界温度和临界压力之后，纯二氧化碳不可能被液化。但在超过临界压力的高压条件下，随着压力增加，二氧化碳汽变成为一种粘稠状物质，很象液体。降低原油粘度使原油体积膨胀改善水油流度比溶解气驱CO2溶解于水生成碳酸，具有弱酸性，能够改善井周围油层渗透性。非混相驱的机理原油采收率低早期溶剂突破发生连续的流体注入保持低的采收率一、CO2驱油机理CO2C2-6C7+极限系线P原油AL1G1G2L2M1原油B

蒸发气驱混相原理示意图

四组分系统驱油机理示意图CO2与原油在高压下产生混相，从而降低或消除毛管压力、提高驱油效率萃取原油中的轻质组份CO2在原油中溶解，使原油粘度下降、体积膨胀提高流体的两相或多相流动区间从而增加微观波及效率混相驱的机理一、CO2驱油机理

在凝析、蒸发的双重作用下，油气两相的界面张力能达到一个较低点，采收率能达到95%或更高，但气液两相并未达到严格的、物理化学意义上的混相。近混相驱的机理其实质是在实际的驱替过程中，注入流体和就地原油的界面张力没有消失，或是有水的影响，导致界面张力在储层驱替前沿不全为零一、CO2驱油机理二、国外注CO2驱油发展现状

CO2提高采收率技术已广泛应用于美国、加拿大、特立尼达、土耳其等国家和地区。Oil&Gas杂志统计2012年三次采油项目共327项，注CO2驱油共135项，占41.28%，是三次采油的主要技术。2012年世界EOR项目数及分布2012年世界EOR产量及分布世界注CO2驱油项目分布情况美国EOR产量变化

注CO2提高采收率项目主要分布在美国，且呈现逐年增加的趋势美国EOR项目数变化（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状美国气驱项目数美国气驱产量变化

随着近年来油价处于高位，CO2非混相驱替项目和产量有所增加，但是与混相驱相比仍然差距明显（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状对美国近年来实施项目统计结果表明，其CO2驱项目规模变化范围较大，从井组试验、矿场先导试验及矿场实施具有实施（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状见效时间：0.5-1.5年提高采收率：13%换油率：4-12Mcf/bbl。（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状

美国每年注入用于驱油的二氧化碳总量达2000万～至3000万吨,其中大约有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和化肥厂的尾气。美国用于输送CO2的管网十分发达，基本上所有提高采收率项目所用CO2均是采用管网运输，这也是美国CO2驱规模巨大的原因所之一。（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状吨油成本较低仅为18-28美元/桶折算为人民币为883-1374元/m3油美国CO2成本构成（1）美国二、国外注CO2驱油发展现状

加拿大从1990年起至今共实施了43个注CO2提高原油采收率项目，Weyburn油田的项目是其中最成功的例子。

实施水驱以来，采收率达到30%；2000年采用CO2混相驱，采收率已达到46%，预期最终采收率可达60%。（2）加拿大二、国外注CO2驱油发展现状参数油田谢尔盖耶夫奥利霍夫拉达耶夫科兹洛夫阿尔德拉赫曼诺夫区渗透率，μm2地下原油粘度，mPa.s油层温度，℃0.235.7400.040.72271.5430.726.50.24-0.287.0-6.130-310.5484.036.0开发井，口注水井，口501676258627502232598采用方法前状况：采收率，%含水率，%22.851.028.828.342.782.742.5680.945.280.2注入PV数，%均平气水比最终采收率增长，%151：1.510.4151：112.4121：3.112.8121：2.810.4301：313.0增产原油量/吨CO2，吨0.560.480.890.670.32前苏联最早从1953年开始对注CO2提高采收率技术进行研究（3）前苏联二、国外注CO2驱油发展现状（4）国外注CO2驱油油藏特点以碳酸盐岩油藏为主近年砂岩油藏明显增加砂岩油藏中以常规低渗透油藏为主二、国外注CO2驱油发展现状（4）国外注CO2驱油油藏特点以低于60℃的低温油藏为主深度介于1500-2000m的油藏最多二、国外注CO2驱油发展现状（4）国外注CO2驱油油藏特点以黏度小于2cp的油藏为主密度低于0.876g/cm3的油藏为主二、国外注CO2驱油发展现状原油组分含量对比混相驱：海相沉积，层厚，非均质较弱；原油性质好，轻质组分含量高，混相压力低，一般低于10MPa；（5）国外注CO2驱油技术特点二、国外注CO2驱油发展现状（5）国外注CO2驱油技术特点CO2驱开始前的驱替方式油田采出程度含水率小溪46%/SACROC/95%BigSinking/50%ForestReserve17.4%/Ivanić油田40.5%/科罗拉多RWSU44%/东得克萨斯油田35%/BigSinking/89%部分油田的CO2注入时机统计主要用于水驱后提高采收率二、国外注CO2驱油发展现状油田井网小溪反九点法SACROC反九点法土耳其Ikiztepe油田200m×200m反五点井网weyburn线性SSU线性驱动已实施的注CO2驱油项目采用的井网类型主要是反九点、反五点和线性三种类型。部分油田的井网类型（5）国外注CO2驱油技术特点二、国外注CO2驱油发展现状注入方式优点缺点影响因素油田实例连续注入驱油效率高；混相压力小CO2用量大；CO2突破早，波及面积小注入速度；CO2用量；地层渗透率和饱和度SSU单元水气交替注入提高波及系数；降低CO2采出量；可能造成水屏蔽和CO2旁通包油；腐蚀问题非均质性；润湿性；WAG有关参数；渗透率；流体性质等LickCreek；SACROC；RWSU单元CO2吞吐资本投入少；较高的CO2利用率；采收率小注入速度；周期注入量；闷井时间等BigSinking；Camurlu重力稳定驱较高的采收率CO2用量大油藏具有大的倾角注入速度；油藏倾角的大小Timbalier海湾SSWG(水和气同时但分开注入)较高的波及面积重力超覆；腐蚀问题非均质性；润湿性；Weyburn油藏条件不同注入方式不同，但水气交替注入最多（5）国外注CO2驱油技术特点二、国外注CO2驱油发展现状（5）国外注CO2驱油技术特点（1）油藏密封性好；盖层吸附CO2能力要差；断层和岩墙遮挡性较好；（2）层内非均质性小，层间渗透率差异小，无高渗透贼层；（3）油藏连通性较好，注采井网较完善；（4）原油重质组分少，尤其是胶质、沥青质含量少；（5）如果含水油井地层水中Ca2+、Mg2+、Al3+等离子浓度偏高，则不宜进行混相和非混相驱替；（6）井况较好、不存在可导致通过管外窜漏的故障问题；（7）需要的井筒作业措施少。筛选标准筛选参数CO2混相驱CO2非混相驱地层岩性砂岩或碳酸盐岩不关键原油粘度（地层条件）/MPa·s1.5~10<600APIo22~36>12含油饱和度/20~55％20~5530~70原油组分C3~C12含量高不关键深度/m>800>600二、国外注CO2驱油发展现状世界约有3100公里CO2运输管线，年输量4.5千万吨。美国约有2000公里CO2运输管线。建设费约为$21000/in/km，受地形，河流交叉和国家政策的影响。美国年管输量1千万吨以上，运费约0.8美元/100吨公里。美国汽车运输用17美元/100吨公里。在年输量超过10万吨时，美国管输和车输的界限为100公里。管输CO2的安全（加微量硫醇等）（5）国外注CO2驱油技术特点以管道运输为主Weyburn油田气源管道线路图二、国外注CO2驱油发展现状三、国内注CO2驱油发展现状试验区芳48先导红87-2芳48树101黑59开发层位扶余扶余扶余扶杨青一段含油面积(Km2)0.433.72.492.364.5地质储量(104t)1617090148.5216渗透率(10-3μm2)1.40.241.261.063孔隙度(%)12.89.412.310.6512.4油藏中深(m)18802200188021202450平均地层压力(MPa)20.420.520.2622.0524.2压力系数（MPa/100m）1.090.931.081.040.99地层温度(℃)85.99885.110898.9温度梯度（℃/100m）4.64.454.55.14.03原油粘度（mPa·s）6.65.83.6平均有效厚度(m)9.212.46.612.27.2最小混相压力(MPa)292921.926.15正在开展2个井组、3个矿场大型先导试验，属于低孔、特低渗透油藏，油层中深均在2000米左右。1、中石油项目区块井网注采井距（m）注入井（口）油井（口）注入压力(MPa)日注入量（t）注入方式井组先导芳48五点法200-30015<2450连续注入红87-2五点法14<2840连续笼统注入区块试验芳48五点法400x250300x150300x1001426<2420~50先期间歇注入树101五点法300x250815<25.550先期间歇注入黑59反7点440x140519<4030~40先注水后连续注入1、中石油三、国内注CO2驱油发展现状试验区芳48红87-2芳48树101黑59统计时间2008.82008.62008.82008.82008.6注前地层压力(MPa)20.420.2622.0519.5混相压力(MPa)292921.926.15注入方式间歇连续间歇间歇连续注入压力(MPa)10.5-1514-1517-199.3-13.4平均日注入量(m3)5012-5813-3530-70累积注入量(m3)2388012060143512116119见效前平均单井日产量（t)12.211.53.2见效后平均单井日产量(t)1.62.41.135.8平均单井日增油(t)0.60.20.11.52.5混相、近混相驱效果较好，非混相驱效果一般1、中石油三、国内注CO2驱油发展现状序号油田名称实施时间油藏类型油藏埋深(m)渗透率（mD）孔隙度（%）注气方式驱替类型1储家楼2000断块296024121.3水气交替非混相驱2濮城沙一2008中高渗透235069028.1水气交替混相驱3富明富141998断块305085423.4水气交替混相驱4草舍2005低渗透30204614.1连续注气混相驱5胜利高892008特低渗透29004.712.5连续注气近混相驱6腰英台2010低渗透裂缝23005.414.2连续注气非混相驱

6个先导试验，主要针对两类油藏：中高渗透高含水开发后期、低渗透油藏提高采收率2、中石化三、国内注CO2驱油发展现状(1)气源不同：国外主要是天然CO2气藏（