自生CO2技术体系及驱油效率研究

论文摘要

自生C02驱油技术是一种新型的提高采收率技术,它通过向地层中注入生气剂体系,在地层中就地生成C02气体,起到使原油膨胀降粘、增压等作用,从而提高原油采收率。该技术具有工艺简单,注入量容易控制和不受气源限制、适应性强等优点,是一种极具潜力的新型技术。本文以生气效率和成本因素等为指标,对自生C02反应体系进行筛选,并对优选体系进行了进一步研究,单液法最佳体系为盐A,其生气速度和生气效率随温度的升高和体系浓度的增加而提高,采用20%浓度的生气效果最佳,在50～80℃,均能达到80%以上的生气效率,通过后续注酸能使生气效率进一步提高;双液法最佳体系为盐B+活性酸M体系,该体系的生气速度随着反应液浓度和注入速度的提高以及温度的升高而加快,生气效率不受这些因素的影响,基本都能达到90%以上。在油藏条件下进行了原油膨胀降粘实验,实验结果表明自生C02使原油的膨胀降粘效果明显,原油越粘,膨胀降粘效果越好;在70℃,压力6Mpa下,粘度12904mPas的原油膨胀达到32.5%;在70℃,压力10Mpa下,粘度3120mPas的原油粘度下降达到了54,3%。对pH值、盐浓度和盐类型对体系生气效率和生气速度的影响进行了研究,并用填砂模型研究了二价阳离子的存在引起的地层伤害,结果表明水的pH值在4～10范围内以及水中Na+离子、K+离子、C1-离子、SO42-离子、N03-离子不会对生气体系的生气效率和生气速度产生影响;Ca2+离子或者Mg2+离子的浓度过高（大于1000mg/L）会使自生C02体系的生气效率有明显的降低;当地层水中存在二价阳离子时,单液体系会对地层产生伤害;当温度70℃,地层水Ca2+离子浓度5000mg/L,模型渗透率为336.5×10-3μm2时,注入10%浓度的单液体系0.5PV,反应后模型渗透率下降了47.3%;采用单液体系加后续注酸的方法或者双液法基本不会对地层产生伤害。采用微观模型研究了自生C02驱油机理,实验表明自生C02驱油能力强,具有使原油膨胀降粘、驱替作用等多种效果。采用填砂模型研究了自生C02的驱油效率,实验结果显示该技术能有效提高原油采收率;对驱替方式来说,在70℃、压力10MPa的条件下,水驱后使原油采收率提高了7.6%～14.2%;对于吞吐方式来说,采用先吞吐后水驱的方式效果较好,水驱采收率为29.5%～32.3%,采用该方法的采收率为36%～43.7%。采用单液体系加后续注酸的方法进行了一口井的现场试验,结果表明自生C02体系有一定的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 2驱研究发展现状'>1.1 CO₂驱研究发展现状
• 2驱简介'>1.2 CO₂驱简介
• 2技术的产生'>1.3 自生CO₂技术的产生
• 2技术驱油机理'>1.4 自生CO₂技术驱油机理
• 2技术研究意义'>1.5 自生CO₂技术研究意义
• 1.6 本文研究思路及研究内容
• 1.7 本文创新点
• 2体系研究'>2 自生CO₂体系研究
• 2的性质'>2.1 CO₂的性质
• 2的密度'>2.1.1 CO₂的密度
• 2的粘度'>2.1.2 CO₂的粘度
• 2在原油和水中的溶解度'>2.1.3 CO₂在原油和水中的溶解度
• 2.2 单液法体系研究
• 2.2.1 单液法体系筛选
• 2.2.2 浓度和温度对盐A体系的影响
• 2.2.3 盐A体系后续注酸处理
• 2.3 双液法体系研究
• 2.3.1 双液法体系筛选
• 2.3.2 浓度和温度对体系B的影响
• 2引起的原油膨胀降粘实验研究'>2.4 自生CO₂引起的原油膨胀降粘实验研究
• 2.4.1 油藏条件下的膨胀实验
• 2.4.2 油藏条件下的降粘实验
• 2.4.3 原油粘度对膨胀降粘作用的影响
• 2体系适应性研究'>3 自生CO₂体系适应性研究
• 3.1 pH值的影响
• 3.1.1 pH值对单液体系影响
• 3.1.2 pH值对双液体系影响
• 3.2 盐浓度和盐类型的影响
• 3.2.1 一价阳离子的影响
• 3.2.2 二价阳离子的影响
• 3.3 地层伤害实验
• 3.3.1 单液法地层伤害实验
• 3.3.2 双液法地层伤害实验
• 3.3.3 地层伤害处理方法
• 4 微观模型实验
• 4.1 微观实验结果
• 4.2 实验结果及机理分析
• 5 填砂管模型实验
• 5.1 实验准备和步骤
• 5.1.1 实验仪器及实验用品
• 5.1.2 实验准备
• 5.1.3 饱和地层水和油
• 5.1.4 水驱油
• 2驱替实验'>5.2 自生CO₂驱替实验
• 5.2.1 驱替实验流程
• 5.2.2 驱替实验结果及分析
• 2吞吐实验'>5.3 自生CO₂吞吐实验
• 5.3.1 吞吐实验流程
• 5.3.2 吞吐实验结果及分析
• 6 现场试验
• 6.1 试验井基本信息
• 6.2 施工准备
• 6.3 体系及段塞大小设计
• 6.4 注入工艺方案设计
• 6.4.1 施工前准备
• 6.4.2 施工工序及参数设计
• 6.4.3 质量、安全、环保要求
• 6.5 施工效果分析及经验总结
• 6.5.1 施工效果分析
• 6.5.2 经验总结
• 7 结论和建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献