非烃类注气讲座

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,非烃类注气讲座,采油作业五区,1,内容纲要,烃类，非烃类气体概念,非烃类注气的分类,氮气，二氧化碳的性质,氮气注气的作用和机理,氮气注气存在的问题,二氧化碳注气的作用和机理,二氧化碳注气存在的问题,非烃类注气施工检查标准,2,烃类，非烃类气体概念,烃类气体,：,主要成分由C和H分子组成的烷类气体称作烃类气体，如：天然气，甲烷，环烷。,非烃类气体,：,主要成分由非烷类组成的气体，如：二氧化碳，一氧化碳，氮气，烟道气。,3,非烃类注气的分类,一：利用氮气和二氧化碳的特殊性质，作为驱替剂常注化，用于保持地层压力,来提高采收率。,国内从上世纪60年代起开始研究非烃类注气驱油技术。目前在辽河、胜利、江苏等油田均进行了试验，取得了一定的增油效果。对于超稠油油藏，单独注气会导致地层冷伤害，出现无法产液的情况。,辽河冷37-51-582井：初期进行单独CO2吞吐，油井堵塞，后注30t低干度蒸汽解堵未成，又注2000t高干度蒸汽解堵，油井恢复生产。,二：与蒸汽吞吐工艺复合或是配套，一般是先注入非烃类气体，再注入蒸汽，这样既能起到驱替，改善油水界面，酸化解堵等作用，又能避免单独注气导致的地层冷伤害，以提高采收率。,4,氮气，二氧化碳的性质,二氧化碳的性质,纯CO2的临界温度为31.11，临界压力为7.53MPa。常温条件下其密度比空气重50，并且具有很低的压缩因子。与空气的密度相比，CO2的密度具有异常特性。在339K（60）和17MPa条件下，CO2的密度为690 kg/m3，而在同样温度、压力下，空气的密度为160 kg/m3， CO2密度更接近典型的轻质油密度。因此，在驱替过程中CO2重力分异的倾向比空气小得多。,CO2溶于水生成碳酸。,氮气的性质,常温常压下，氮气为无色无味的气体，温度为0，其密度为1.25 kg/m3，它的导热系数为0.0205 cal/mh，粘度为0.0169 mPas；1m3液氮可变为643 m3气氮。氮在室温和大气压力下是无色、无嗅、无毒和不可燃的气体。沸点为-195.8，冷凝点：-210 。,氮是化学性质极不活泼的气体，在常态下表现为很大的惰性，氮气的压缩因子最大，是CO2的3倍，在相同条件下，它的压缩因子也比天然气高。较大的膨胀性有利于驱油。,氮气的性质受温度的影响较小，氮气在淡水、盐水及原油中的溶解性很弱，二氧化碳和天然气都比它易溶于水和油，该特性有利于用其保持油藏压力开采气藏。相同压力和温度下，氮气粘度比CO2和天然气都低。相同的压力、温度条件下氮气的密度要比CO2的密度小，比甲烷的密度高，但比其它烃类气体的密度低得多。,5,利用氮气的热传导性差的特点在油套环空注氮气，可改善隔热效果，提高井底蒸汽干度,降低套管温度，保护套管。,一：注氮气减小热损失,数值模拟：,井深,1000m,井口注汽压力,15MPa,温度,343,蒸汽干度,0.7,机理,氮气注气的作用和机理,6,二：氮气的封堵作用。,向地层注入氮气，氮气在地层空隙中发泡,堵塞大孔道，调整产液剖面。,三：氮气的非混相驱替作用。,注入氮气能降低水相相对渗透率，降低界面张力。,四：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，注入的氮气就会进入微构造高部位形成次生小气顶，驱替顶部原油向下移动。,五：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，节省注气量。,氮,气注气的作用,和机理,六： 氮气的非凝特性注入地层后具有较强的压制边底水的作用，,运用氮气吞吐技术能够有效地压制水锥高度，降低井底附近油水界面；同时抑制边水突进，减缓边水侵入影响，降低油井含水率，提高采收率。,7,氮气注气存在的问题,一：N,2,在稠油中的溶解度很小，不起降粘作用，其增产机理主要为提高蒸汽的波及体积及补充地层能量。,二：对于特、超稠油其增产效果相对较差，对于粘度小于5000mPa.s（50）的稠油具有较好的增产及助排效果。,三：注液氮，近井地带半径1m内温度下降约为10-20，对于特、超稠油容易造成施工压力升高，注氮困难，因此，在施工工艺上采取先蒸汽预热地层然后注氮气再注蒸汽的方式，或者是混合注入（克拉玛依现场实施表明段塞式注入增产效果较混合注入好）。,四：N,2,辅助蒸汽吞吐技术在油藏蒸汽吞吐的初期增产不明显，但可以起到一定的助排作用，蒸汽吞吐后期，其可以提高蒸汽波及体积并有效补充地层能量，增产效果比较明显。,8,二氧化碳注气的作用和机理,一：溶解降粘,：溶解于稠油中，（可使原油体积膨胀11%）。降低稠油粘度，增强油相流动性（羧化作用，降低油分子间引力），改善油水流度比，提高蒸汽驱替效率。,二：降低界面张力,：改善油水界面亲和力，增加界面活性，降低残余油饱和度。,三：提高蒸汽波及体积,：与蒸汽形成气泡，堵塞孔喉，产生贾敏效应，暂堵高渗透层， 提高蒸汽波及体积。,四：补充地层能量,：溶解于稠油中，使稠油体积膨胀，产生溶解驱作用，此外，当地层压力低于饱和压力时，逸出原油补充地层能量，提高驱油效率。,五：酸化解堵,：溶解于水中，呈酸性，解除部分杂质。,9,理,一：注液态CO2，近井地带半径1m内温度下降约为10-20对于特、超稠油容易造成施工压力升高，注氮困难，,二：由于CO2溶于水生成碳酸而引起电化学反应导致管材发生腐蚀,。,（检测生产井产液的PH值，井下使用防腐管具，加密观察地面计，储，运设备）,。,三：由于其酸化解堵作用，易造成相邻井的地层联通，发生汽窜。（H9),（,做好邻井的油套压、产气量以及产出二氧化碳浓度监测，要求自施工时起至焖井结束期间，加密录取）,。,四：由于CO2易溶于原油中，在开采过程中经过泡沫流后，分离出来，成为伴生气进入系统，导致缓冲罐分离出的天然气烃类含量降低，不能燃烧。（25G-21）,（安全排放）,。,二氧化碳注气存在的问题,10,罐 车,泵 车,注入管线,井口,变频器,配电柜,非烃类气体注气流程,11,非烃类注气施工检查标准,1、按要求检查各项安全手续（,临时用电许可票、HSE告知书、安全监督派遣单；工作前安全分析表、现场施工检查表、通用作业许可票、施工记录单）；,2、所有进入现场施工的人员必须按要求正确穿戴劳保着装，系好衣扣和帽带，劳保用品必须在有效期内；,3、含有H2S气体的施工现场施工方操作人员必须随身携带H2S气体检测仪。,4、施工现场实施封闭管理，施工区域设置安全警界线及安全警示标志，禁止采用井场设备固定安全警界线；,5、施工井场车辆车头朝外，禁止正对井口，车辆摆放不能处于下风口，避开闸门朝向；,6、罐车增压泵与注入泵采用金属软管连接，距离不大于5m，注入泵出口与注入井之间必须采用硬管线连接，弯头处用铁链固定，距离井口大于9m，禁止穿越高压管线，禁止带压拆卸；,7、变频控制柜距离井口大于10m，并固定好，变频控制柜下底与地面的垂直距离必须大于0.3m，小于1.5m，控制柜上应有危险标识；,8、注入泵电机和变频控制柜必须设置接零（地）保护；,9、现场用电缆和电线无破损、无接头，线路摆放整齐，严禁拖地或挂在绷绳、井架或其它铁器上，并应避免机械损伤和介质腐蚀；,10、车载式注入泵的四个车轮必须垫上固定式枕木；,11、雷雨、冰雪、大雾、六级以上大风等恶劣天气禁止施工；,12、试压，（15MPa，15分钟)所接井口及地面管线保证在设计压力下不刺不漏，井口闸门手轮灵活好用。,13、严禁同时施工，禁止交叉作业。,12,13,施工中巡回检查内容,序号,检查部位,检查内容,1,变频器控制柜,门是否关严，有无发热和异响等,2,非烃类储罐车,液位情况，出口是否渗漏,3,注入泵,注入压力；泵柱塞处是否漏气。,4,注入管线,是否有渗漏,5,井口闸门,是否漏气,6,相连通井,是否气窜,严禁非工作人员进入现场，严禁跨越和触摸注气管线,14,谢 谢！,15,