注二氧化碳提高原油采收率技术研究进展
文章在介绍注CO2采油机理和注CO2采油两种方式的基础上,详细分析了注CO2提高原油采收率技术所面临的一些问题,进一步介绍目前面对这些问题已经应用或者正在探究的解决措施。
标签:CO2;采油机理;采油方式;研究趋势
引言
二次开采以后油藏中仍然会有大量的原油存留,储层的含油饱和度仍有20到35,再次开采利用的空间很大。同时,随着温室效应的日益显著,埋存二氧化碳已经成为避免气候变化的重要途径之一,地质封存被认为是未来主要的埋存方式,而开采中或者枯竭的油田具有很大的存储潜力。因此,注入二氧化碳提高原油采收率成为一举两得的事情,减轻温室效应的同时提高油藏的利用率,得到世界各国的重视和应用。
注二氧化碳提高原油采收率的方法研究早在几十年前便有记载,1958年美国Permai
盆地开展的二氧化碳混相驱替项目是最早的现场应用,注入二氧化碳后,二氧化碳与储油层和原油发生各种物理和化学反应,从而提高驱油和采收率。近几年来,随着原油资源的日益稀缺和环境保护的迫切需要,注二氧化碳提高原油采收率的技术研究更加受到关注和重视,很多国家针对改方法做了诸多实验和研究。
1注CO2采油的机理
相比一般烃类气体CO2更易溶于水,而且其在原油中的溶解度大于其在水中的溶解度,因为其易溶于水和油的物理化学特性,CO2具有以下一些驱替机理:
(1)降低油水界面张力,减少驱替阻力。CO2极易溶于油,它在油中的溶解度比在水中溶解度大3到9倍。在驱油的过程中,大量的CO2与轻烃混合,能大幅度降低油水界面张力,减少残余油饱和度,从而提高原油采收率。
(2)降低原油粘度。当原油中溶解CO2时,原油粘度会明显下降,下降幅度主要取决于压力、温度和非碳酸原油的粘度大小。原油原始粘度越高,下降幅度越明显;温度较高时,CO2溶解度降低导致降粘作用下降;同一温度,压力上升CO2溶解度上升,降粘效果相应增强,但是超过饱和压力后粘度却会增加。
(3)使原油体积膨胀。实验显示,CO2充分溶解于原油中可使原油体积膨胀10到40,从而增加了原油的内动能,并且大幅减少毛管阻力和流动阻力,因此提高原油流动能力。
f(4)溶解气驱作用。CO2在油层中占据一定的空隙,增加了油层的压力,使原油增产。生产过程中压力下降使原油中溶解的CO2逸出,具有溶解气驱的作用,提高驱油效果。
除了上述作用,注入二氧化碳还具有酸化解堵等作用,这些机理同时作用,提高原油采收率。
2注CO2采油的主要方r