二氧化碳采油技术.docx

二氧化碳采油技术（徐卫东）一、CO采油技术简介及原理 2自上世纪50年代美国开始CO2驱油技术研究以来，CO2EOR技术发展 迅速，目前已经成为一项主导的EOR技术，据2010年油气杂志统计显示， 美国2010年开展的EOR项目中，CO EOR项目已经成为增油量最多的项目，2占美国整个EOR增油量的42.4%CO2作为一种优良的驱油剂，其优势主要体现在几个方面：高密度、 低粘度、易溶于原油和水、CO2对原油中轻质组分的抽提作用以及易于液 化等特点CO2在温度高于31°C、压力高于7.4MPa下时将处于超临界状态，此 时气液界面将消失，再提高压力CO2将不会被液化，此时的CO2密度近于 液体，粘度近于气体，称为超临界CO2超临界CO2具有一些特殊的物理 性质，主要表现在具有类似于气体的扩散性，同时兼有低粘度、低表面张 力的特性其扩散系数为常规液体100倍以上、表面张力远小于常规液体 的表面张力、而其粘度比常规液体低2个数量级以上随着注入气体摩尔分数的增加，原油粘度迅速下降，当注入压力达到 21MPa时，体积膨胀1.4倍，原油粘度降低到原来的0.32倍，注入CO2 降粘效果显著CO2萃取和汽化原油中的轻烃，大量的轻烃与CO2混合，可大幅度降低油水界面张力，从而提高原油采收率。

CO2遇水可形成弱酸，可改变油层岩石的孔隙结构大量的CO2溶于原油中具有溶解气驱的作用随着压力的下降，CO2 从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高驱油效果CO2注入后与原油的混相作用，CO2与原油形成混相后驱油效率达到 90%以上，将会大大提高原油采收率二、国内技术现状与国外注气开发技术相比，我国这方面起步晚，发展慢，与国际先进 水平存在明显的差距近几年在我国先后开展了 CO2驱油实验，国内众多高校和研究机构针 对不同油藏类型，不同原油物性开展了系列室内混相驱试验研究，并用组 分模型软件，开展了数值模拟和室内物理模拟研究，取得了很多成果1988年，大庆油田在萨南东部过渡带开辟了注CO2试验区，1990年 至1995年底先后对葡I 2油层和萨1110-14油层进行了非混相CO2油先 导性矿场试验两次试验均采用先进行前期水驱，尔后进行水-气交替注 入方式采收率提高6.0%试验研究表明：• 原油粘度下降，轻质组分增加，分子量减少，体现了 CO2对原 油轻质组分的萃取和使原油粘度下降的驱替机理；• CO2气经井底炮眼时被节流，在井筒里膨胀吸热致生产井井底温 度下降；• 注气后地下流体流度下降，生产井的产液量下降；•水-气交替注入使地下油、气、水同时存在，油层微观毛细孔道 产生了水锁与气体贾敏效应，阻滞了注入水的移动，致使注水启动压力和注水压力升高。

1998年末，江苏油田富14断块复杂小断块油藏进行了 CO/水交替的 2混相驱注入试验水气交替驱后油层中形成了新的含油富集带，试验区采 油速度由0.5%升至1.2%，综合含水率由93.5%降至63.4%，预计试验区最 终可提高采收率8.3%试验过程中注入压力有升高的现象江苏草舍油田Et油藏2005年进行了 CO2混相驱先导试验，截至2008 年6月，累计注气4.95万吨，部分油井已取得明显的增油效果，累计增 油8300吨，预计提高采收率17.23%2008年，中原油田在水驱废弃油藏濮城沙一下开展了井组CO2混相驱 油先导试验，优选了濮1-1井组采用水-气交替注入方式注入，目前已平 稳实施5个段塞，累积注入时间8493.2小时，累计注入液态CO214866.28t 采收率提高8.3%试验研究表明：濮城沙一油藏地层压力( 20.02 MPa)远远大于油藏的最小混相压力 (18.42MPa)，开展CO2驱混相可充分实现混相，大幅改善油藏开发效果, 提高采收率通过添加研制的抗高温CO2缓蚀剂可大幅降低腐蚀速率，有效抑制油 套管腐蚀，初步满足CO驱的需要2采用深部调剖+防气窜泡沫体系可有效控制流度，防止气窜。

三、学习体会及启示1、高温高盐油藏还未形成成熟的三次采油技术中原油田地层温度高，地层水矿化度和钙镁离子含量高其中温度＞90 C的储量占67%左右；矿化度＞10x104mg/L的储量占90%左右这 些特殊的油藏特点制约了化学驱技术在中原油田的应用2、 CO2混相驱能满足高温高盐深层油藏提高采收率的需要经过前期的理论探索和先导试验研究结果表明，CO2水气交替驱将成 为中原油田有效的三次采油技术之一，其优势主要体现在以下几个方面:♦温度、矿化度不受限制♦混相压力低♦能够有效提高驱油效率♦提高波及体积3、 水驱废弃油藏CO2混相驱提高采收率技术需进一步深化研究1） 水驱废弃油藏剩余油赋存状态尚不清楚，CO2混相驱驱替机理及 驱油方式需进一步攻关；（2） 水驱废弃油藏CO2混相驱开发方式及开发技术政策尚未开展技 术攻关；（3） 流度控制及防气窜技术需要深化研究；（4） 腐蚀机理及防腐技术攻关需进一步加强4、 深层低渗油藏CO2混相驱提高采收率技术需攻关研究1） 建立在深层低渗油藏复杂的孔隙结构及渗流特征基础上的CO2混相驱驱替机理及驱油方式尚未进行攻关；（2） 深层低渗油藏CO2混相驱技术政策需要攻关；（3） 适合深层低渗油藏的流度控制、起泡体系及防气窜技术需要深 化研究；（4） 适合深层低渗油藏的耐高压工工艺技术需要攻关。

5、 尚无成熟的CO2驱产出气收集、处理、回注技术；6、 CO2驱注入、产出、集输、处理技术需要研究；7、 CO2驱技术的应用可以体现“绿色开发”理念，提升中石化在我国 减少“温室效应”领域中的地位建议中石化加强CO2混相驱提高采收率技术攻关。