氮气驱提高采收率机理与应用共31张幻灯片.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《氮气驱提高采收率机理与应用共31张幻灯片.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氮气 提高 收率 机理 应用 31 幻灯片
- 资源描述:
-
1、氮气驱提高采收率氮气驱提高采收率机理与应用机理与应用胜 利 油 田20192019年年6 6月月胜利油田分公司胜利油田分公司 一、一、氮气基本性质氮气基本性质 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 三、三、氮气驱现场应用的优势和影响因素氮气驱现场应用的优势和影响因素 五、五、氮气驱在樊氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 四、四、氮气驱在国内外的应用氮气驱在国内外的应用 六、六、认识认识 目目 录录一、氮气基本性质一、氮气基本性质 一、一、氮气基本性质氮气基本性质 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 三、三、氮气驱现场应用的优势和影响因素氮气驱现场应用的优势
2、和影响因素 五、五、氮气驱在樊氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 四、四、氮气驱在国内外的应用氮气驱在国内外的应用 六、六、认识认识 目目 录录(1)多次接触混相驱替:向地层中注入氮气时,氮气一方)多次接触混相驱替:向地层中注入氮气时,氮气一方面会抽提原油中的轻烃组分,另一方面又会向原油中溶解,面会抽提原油中的轻烃组分,另一方面又会向原油中溶解,但抽提能力大于溶解能力,因此,有较大量的轻烃组分被抽但抽提能力大于溶解能力,因此,有较大量的轻烃组分被抽提进入气相,直到气液达到平衡而混相。但是,当氮气在生提进入气相,直到气液达到平衡而混相。但是,当氮气在生产井底突破时,其强烈的抽提作用使
3、原油不断失去轻质组分产井底突破时,其强烈的抽提作用使原油不断失去轻质组分变为重质原油而逐渐失去流动性,直至产生固态沉积,使油变为重质原油而逐渐失去流动性,直至产生固态沉积,使油井的产能急剧下降。而且,注井的产能急剧下降。而且,注N2混相驱比混相驱比CO2和烃类气体混和烃类气体混相驱要求的条件高,实施的难度大,适用的范围较窄。相驱要求的条件高,实施的难度大,适用的范围较窄。二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 1、单独注氮气驱、单独注氮气驱(2)注)注N2非混相驱替:其作用机理主要有四条:一是非混相驱替:其作用机理主要有四条:一是有限量的蒸发和抽提;二是注气后,油气间的界面张有限量的
4、蒸发和抽提;二是注气后,油气间的界面张力远小于油水间的界面张力力远小于油水间的界面张力(约约4倍倍),而油气密度差又,而油气密度差又大于油水密度差大于油水密度差(约约6.7倍倍),从而减小了毛管力的作用;,从而减小了毛管力的作用;三是氮气能够进入水波及不到的微孔隙;四是氮气的三是氮气能够进入水波及不到的微孔隙;四是氮气的注入可有效增加地层的弹性能量。注入可有效增加地层的弹性能量。(3)循环注氮气:向地层中注入)循环注氮气:向地层中注入N2时,由于时,由于N2在原在原油及地层水中的溶解性非常差,但有良好的膨胀性,油及地层水中的溶解性非常差,但有良好的膨胀性,有利于保持油藏压力。但是,注纯有利于保
5、持油藏压力。但是,注纯N2会导致露点压力会导致露点压力上升,从而引起地层中液体的析出上升,从而引起地层中液体的析出(4)注)注N2重力驱:是指对倾斜的、垂向渗透较高的地重力驱:是指对倾斜的、垂向渗透较高的地层,在含油气构造顶部注入层,在含油气构造顶部注入N2,利用重力分异作用保,利用重力分异作用保持或部分保持油藏压力。它要求油层具有足够高的垂持或部分保持油藏压力。它要求油层具有足够高的垂向渗透率向渗透率(0.2 um2),以便使油气在垂向上能有效地,以便使油气在垂向上能有效地分异和移动,并且注入速度应当小于临界速度分异和移动,并且注入速度应当小于临界速度Vc,使,使重力足以维持密度较小的重力足
6、以维持密度较小的N2与原油分离,以便抑制粘与原油分离,以便抑制粘性指进的形成,从而提高波及系数。性指进的形成,从而提高波及系数。(5)注)注N2压水锥:其原理主要有三个方面。第一,氮压水锥:其原理主要有三个方面。第一,氮气的非混相驱替作用。第二,氮气的重力分异驱替作气的非混相驱替作用。第二,氮气的重力分异驱替作用。在向油层注入氮气后,由于重力分异,注入的氮用。在向油层注入氮气后,由于重力分异,注入的氮气就会进入微构造高部位形成次生小气顶,从而增加气就会进入微构造高部位形成次生小气顶,从而增加了一个附加的弹性能量,驱替顶部原油向下移动,延了一个附加的弹性能量,驱替顶部原油向下移动,延缓了油水界面
7、的恢复。第三,氮气不溶于水,较少溶缓了油水界面的恢复。第三,氮气不溶于水,较少溶于油,且具有良好的膨胀性,驱油时弹性能量大,能于油,且具有良好的膨胀性,驱油时弹性能量大,能保持地层压力,有利于减缓底水锥进。保持地层压力,有利于减缓底水锥进。(1)保持地层压力,增加弹性能量。保持地层压力,增加弹性能量。(2)稀释降粘:在高压下,氮气能部分溶解于原油,使原油膨胀,降低原油粘度。稀释降粘:在高压下,氮气能部分溶解于原油,使原油膨胀,降低原油粘度。同时氮气溶解使原油体积膨胀,膨胀油将水挤出孔隙空间,使排驱的油相相对渗同时氮气溶解使原油体积膨胀,膨胀油将水挤出孔隙空间,使排驱的油相相对渗透率高于吸吮时的
8、水相相对渗透率,发生相对渗透率转换,有利于油流流动。透率高于吸吮时的水相相对渗透率,发生相对渗透率转换,有利于油流流动。(3)堵水不堵油:泡沫具有堵水不堵油:泡沫具有“遇油消泡、遇水稳定遇油消泡、遇水稳定”的性能,它在含油饱和度高的性能,它在含油饱和度高的油层部位易溶于油,不起泡,不堵塞孔隙孔道,提高油相渗透率;而在水层中的油层部位易溶于油,不起泡,不堵塞孔隙孔道,提高油相渗透率;而在水层中能够发泡、增粘,降低水相渗透率,从而有效地提高波及系数及驱油效率。能够发泡、增粘,降低水相渗透率,从而有效地提高波及系数及驱油效率。(4)扩大油层加热带:泡沫具有扩大油层加热带:泡沫具有“堵大不堵小堵大不堵
9、小”的功能,即优先进入高渗透大孔的功能,即优先进入高渗透大孔道,从而防止热水的突进。因此,注热水的同时注入氮气泡沫,可扩大热水加热道,从而防止热水的突进。因此,注热水的同时注入氮气泡沫,可扩大热水加热半径,增加热水的波及体积。半径,增加热水的波及体积。(5)提高洗油效率:起泡剂本身是一种活性很强的阴离子型表面活性剂,能较大提高洗油效率:起泡剂本身是一种活性很强的阴离子型表面活性剂,能较大幅度降低油水界面张力,改善岩石表面润湿性,使原来呈束缚状的油通过油水乳幅度降低油水界面张力,改善岩石表面润湿性,使原来呈束缚状的油通过油水乳化、液膜置换等方式成为可流动的油。化、液膜置换等方式成为可流动的油。(
10、6)调剖作用:一是泡沫对高渗透带的选择性封堵:高渗透带阻力小,气体会优调剖作用:一是泡沫对高渗透带的选择性封堵:高渗透带阻力小,气体会优先进入,占据孔隙的大部分空间,减少液相的饱和度,从而降低液相的流动能力。先进入,占据孔隙的大部分空间,减少液相的饱和度,从而降低液相的流动能力。二是泡沫对高含水层的选择性封堵:泡沫对含油饱和度比较敏感,在含油饱和度二是泡沫对高含水层的选择性封堵:泡沫对含油饱和度比较敏感,在含油饱和度低的地方,能形成稳定的强泡沫,产生有效的封堵。三是泡沫封堵后能产生液流低的地方,能形成稳定的强泡沫,产生有效的封堵。三是泡沫封堵后能产生液流转向作用:对高含水层和高渗透带产生有效封
11、堵后,注入水产生液流转向作用,转向作用:对高含水层和高渗透带产生有效封堵后,注入水产生液流转向作用,扩大波及体积,提高驱油效率。四是泡沫中的气组分在气泡破裂后产生重力分异,扩大波及体积,提高驱油效率。四是泡沫中的气组分在气泡破裂后产生重力分异,上升到渗透率更低的,注入水难以到达的油层顶部,扩大了波及体积。上升到渗透率更低的,注入水难以到达的油层顶部,扩大了波及体积。2 2、氮气泡沫驱氮气泡沫驱 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 常用的氮气泡沫驱有氮气泡沫热水驱、氮气泡沫和水交替驱、氮气泡沫调常用的氮气泡沫驱有氮气泡沫热水驱、氮气泡沫和水交替驱、氮气泡沫调驱等几种形式,其作用机理
12、大体相同。主要有以下几个方面:驱等几种形式,其作用机理大体相同。主要有以下几个方面:一、一、氮气基本性质氮气基本性质 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 三、三、氮气驱现场应用的优势和影响因素氮气驱现场应用的优势和影响因素 五、五、氮气驱在樊氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 四、四、氮气驱在国内外的应用氮气驱在国内外的应用 六、六、认识认识 目目 录录 三、氮气驱现场应用的优势和影响因素三、氮气驱现场应用的优势和影响因素 氮气驱开发方式的有利因素氮气驱开发方式的有利因素:氮气是非腐蚀性的惰性气体,在工艺上不存在防腐问氮气是非腐蚀性的惰性气体,在工艺上不存在防腐问题,
13、无水质问题,可避免一整套比较复杂的处理水质的工题,无水质问题,可避免一整套比较复杂的处理水质的工艺流程设备;艺流程设备;吸气能力强,能保持稳定,容易实现注吸气能力强,能保持稳定,容易实现注采平衡;采平衡;注气流压低于注水流压,有利于避免裂缝张注气流压低于注水流压,有利于避免裂缝张开,防止产生窜进现象;开,防止产生窜进现象;油井见注入气的情况比见注油井见注入气的情况比见注入水的情况简单,比较容易管理;入水的情况简单,比较容易管理;气源广,可以就地气源广,可以就地取材,不需要管道输送,现有的制氮、分离、注入技术和取材,不需要管道输送,现有的制氮、分离、注入技术和设备能够完全满足需要,有坚实的物质基
14、础;设备能够完全满足需要,有坚实的物质基础;压缩系数压缩系数比气顶气、烟道气和比气顶气、烟道气和COCO2 2的都大,有利于增加地层能的都大,有利于增加地层能量而且注氮气效果与注干气相近,成本相对要低得多,量而且注氮气效果与注干气相近,成本相对要低得多,同时也可以防止大气污染;同时也可以防止大气污染;对于低渗透储层、正韵律储对于低渗透储层、正韵律储层可以大大提高采收率,比注水效果好得多。层可以大大提高采收率,比注水效果好得多。受矿化受矿化度影响很小,能解决注水困难或水敏性油藏的很多问题。度影响很小,能解决注水困难或水敏性油藏的很多问题。氮气驱开发方式的影响因素氮气驱开发方式的影响因素:二、试验
15、区块筛选二、试验区块筛选 三、氮气驱现场应用的优势和影响因素三、氮气驱现场应用的优势和影响因素 对于低渗油田,注气压力高,注入能力低;对于低渗油田,注气压力高,注入能力低;裂缝油藏不容易裂缝油藏不容易注气,如何注气、防止气窜是一个难题;注气,如何注气、防止气窜是一个难题;氮气强烈的抽提作用,氮气强烈的抽提作用,易产生固相沉积问题;易产生固相沉积问题;注氮气采出的天然气需要专门的设备除注氮气采出的天然气需要专门的设备除去氮气;去氮气;注注N N2 2要求的纯度高,一般要达到要求的纯度高,一般要达到99%99%以上,如有少量以上,如有少量O O2 2混入,会引起压缩机内润滑油起火爆炸;混入,会引起
16、压缩机内润滑油起火爆炸;起泡剂降解和吸附,使起泡剂降解和吸附,使得阶段采出程度降低;得阶段采出程度降低;氮气泡沫、水交替驱采油方式下,气水氮气泡沫、水交替驱采油方式下,气水交替年限是最大的影响因素,随着气水交替注入年限的增加,累积交替年限是最大的影响因素,随着气水交替注入年限的增加,累积产油量随之增加,但万方气换油率随之降低;产油量随之增加,但万方气换油率随之降低;矿化度,适当的矿化度,适当的矿化度可以降低泡沫剂分子极性基团之间的静电斥力,增加泡沫的矿化度可以降低泡沫剂分子极性基团之间的静电斥力,增加泡沫的稳定性;过高的矿化度尤其是过高的钙镁离子浓度,使泡沫剂的极稳定性;过高的矿化度尤其是过高
17、的钙镁离子浓度,使泡沫剂的极性集团附近形成离子团簇,大大降低了泡沫剂分子的规则排布,从性集团附近形成离子团簇,大大降低了泡沫剂分子的规则排布,从而降低泡沫体系在多孔介质中封堵调剖能力;而降低泡沫体系在多孔介质中封堵调剖能力;注入方式,连续注注入方式,连续注入方式可以保证油层中形成的泡沫流连续推进,但消耗量过大,一入方式可以保证油层中形成的泡沫流连续推进,但消耗量过大,一般采用段塞式。但是段塞大小及停注间隔时间要进行优选,以求得般采用段塞式。但是段塞大小及停注间隔时间要进行优选,以求得油层中泡沫流不致中断消失。一般采用小段塞混注方式为佳。油层中泡沫流不致中断消失。一般采用小段塞混注方式为佳。一、
18、一、氮气基本性质氮气基本性质 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 三、三、氮气驱现场应用的优势和影响因素氮气驱现场应用的优势和影响因素 五、五、氮气驱在樊氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 四、四、氮气驱在国内外的应用氮气驱在国内外的应用 六、六、认识认识 目目 录录四、氮气在国内外采油中的应用四、氮气在国内外采油中的应用 美国七十年代开始用含氮气美国七十年代开始用含氮气85%85%以上和含二氧化碳以上和含二氧化碳15%15%以下的烟道气进以下的烟道气进行提高油田采收率研究和工业试验。至八十年代中期,日注氮气量总计达行提高油田采收率研究和工业试验。至八十年代中期,日注
19、氮气量总计达到到1500104m3(每年(每年50108 m3以上)。以上)。19861986年,美国用氮气驱油的油田年,美国用氮气驱油的油田增加增加28.6%28.6%。19871987年年5 5月,美国德士古公司获准在埋藏月,美国德士古公司获准在埋藏4141砂层的区块上进砂层的区块上进行注氮作业,在进行的三个注氮周期中,在每一个周期内,行注氮作业,在进行的三个注氮周期中,在每一个周期内,1515天注氮天注氮110110104m3。由于注氮成功,该区块获增产原油约。由于注氮成功,该区块获增产原油约0.880.88万吨。万吨。19881988年美年美国仅氮气泡沫压裂每年达国仅氮气泡沫压裂每年达
20、36003600井次,氮气泡沫酸化达井次,氮气泡沫酸化达10001000井次以上,苏井次以上,苏联仅在某一油田,用氮气泡沫试油年达联仅在某一油田,用氮气泡沫试油年达800800井次。井次。1、氮气在国外采油中的应用、氮气在国外采油中的应用四、氮气在国内外采油中的应用四、氮气在国内外采油中的应用2、氮气在国内采油中的应用、氮气在国内采油中的应用19851985年年5 5月月4 4日,我国首次氮气泡沫压裂在辽河油田施工成功,标志着我国氮气日,我国首次氮气泡沫压裂在辽河油田施工成功,标志着我国氮气泡沫压裂工艺技术已向国际先进水平起步。泡沫压裂工艺技术已向国际先进水平起步。从从20192019年起,辽
21、河、江汉、胜利三大油田上了六套油田现场制氮注氮装置,用年起,辽河、江汉、胜利三大油田上了六套油田现场制氮注氮装置,用于三次采油来提高采收率,经几年运行均取得可喜成果。于三次采油来提高采收率,经几年运行均取得可喜成果。我国大庆油田自主开发的我国大庆油田自主开发的“泡沫复合驱油技术泡沫复合驱油技术”已在大庆采油一厂和采油二厂已在大庆采油一厂和采油二厂进行先导性矿场试验,取得十分成功,在全国科学技术大会上获得了进行先导性矿场试验,取得十分成功,在全国科学技术大会上获得了20192019年国家年国家技术发明二等奖。技术发明二等奖。辽河油田和河南油田利用氮气隔热助排工艺增加稠油产能均取得成功。其中,辽河
22、油田和河南油田利用氮气隔热助排工艺增加稠油产能均取得成功。其中,辽河曙光古潜山稠油油藏辽河曙光古潜山稠油油藏0505年年7 7月实施了氮气隔热助排工艺技术月实施了氮气隔热助排工艺技术217217口井,累计注口井,累计注氮增油氮增油3170531705吨,。吨,。20192019年年4 4月,泡沫复合驱油单井试注在埕东油田进展顺利,实施后月,泡沫复合驱油单井试注在埕东油田进展顺利,实施后28288 8井吸水井吸水剖面有所改善,周围油井明显受效,剖面有所改善,周围油井明显受效,目前胜利油田滨南采油厂、现河采油厂、孤岛采油厂等投入千余万元自己购置目前胜利油田滨南采油厂、现河采油厂、孤岛采油厂等投入千
23、余万元自己购置了制氮气系统设备。东辛采油厂主要用氮气泡沫进行冲砂、洗井、诱喷、解堵作了制氮气系统设备。东辛采油厂主要用氮气泡沫进行冲砂、洗井、诱喷、解堵作业工艺。桩西采油厂利用氮气泡沫酸酸化及排酸技术较多。业工艺。桩西采油厂利用氮气泡沫酸酸化及排酸技术较多。纯梁采油厂梁家楼油田纯梁采油厂梁家楼油田0505年年1111月月6 6日在纯日在纯47-447-4井组开展了第一口注氮气试验获得井组开展了第一口注氮气试验获得成功,成功,0606年年8 8月月8 8日在纯日在纯56-1756-17井开展了氮气强化泡沫驱试验也取得显著效果。井开展了氮气强化泡沫驱试验也取得显著效果。一、一、氮气基本性质氮气基本
24、性质 二、二、氮气驱驱替类型和机理氮气驱驱替类型和机理 三、三、氮气驱现场应用的优势和影响因素氮气驱现场应用的优势和影响因素 五、五、氮气驱在樊氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 四、四、氮气驱在国内外的应用氮气驱在国内外的应用 六、六、认识认识 目目 录录1 1、地理位置、地理位置 樊樊2929块位于位于山东省高青县境内块位于位于山东省高青县境内,大芦湖油田中部。大芦湖油田中部。大芦湖油田为典型大芦湖油田为典型的低渗油藏,地质储量的低渗油藏,地质储量17891789万吨万吨 ,其中樊,其中樊2929块地质储量块地质储量647.4647.4万吨万吨,92,92年投入年投入开发,五点
25、法井网,注采井距开发,五点法井网,注采井距250250米。米。9-11 五、氮气驱在樊五、氮气驱在樊29块的前期试注总结块的前期试注总结 一、试注前期工作一、试注前期工作2 2、钻井情况、钻井情况到目前为止,樊到目前为止,樊2929块完钻各类井块完钻各类井5555口,其中取心口,其中取心井井2 2口口(F10(F10、F29F29)F5-11F5-13F5-15F5-9F6-10F6-12F6-16F7-11F7-13F7-17F7-19F7-7F7-9F7X15F8-10F8-12F8-14F8-16F8-18F8-22F8-6F8-8F9-11F9-13F9-7F10F10-1F10-10
展开阅读全文