高温混合气采油技术

,Company Logo,*,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,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,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,高温混合气采油技术,他，英俊潇洒，还有一桶石油,发生原理及设备简介,1,技术优势,2,应用条件,3,实际应用效果,4,高温混合气采油技术,设备简介,混合气发生器成套装置是利用液体火箭发动机高压高温燃烧技术研制的一种油田用石油热采注气装备，由以下五部分构成：,混合发生器本体（气,-,汽发生器）,高压空气供应系统（高压空压机）,燃料供应系统（柴油供应系统）,水供应系统,测控中心（测控系统）,1.,发生原理及设备简介,1.,发生原理及设备简介,气,-,汽发生器 高压空压机 水供应系统,柴油供应系统,测控系统,低成本、热效率高、灵活机动,1.,发生原理及设备简介,核心装置：气,-,汽发生器,气,-,汽发生器工作原理,利用燃烧学、流体力学、传热学、工程热力学的原理与工程技术研制的供石油热采使用的“高温混合气体注气装置”。,工作介质：燃料（柴油、原油、天然气等）、空气和水。,原理过程：用空气中的氧作为氧化剂，用柴油（原油、天然气）作燃烧剂，在高温下进行燃烧，产生高温燃气（,2000,），再通入水与之掺混进行热交换，使水吸热汽化，使燃气放热降温，产生的蒸汽燃气混合气，成分为水蒸汽（干度大于,95%,）,50%,、氮气,40%,、二氧化碳,10%,。,1.,发生原理及设备简介,1.,发生原理及设备简介,装置基本参数,蒸汽燃气混合气体产生量：,G=8001200,m,3,/h,燃料（以柴油为例）消耗量：,Gr=120160kg/h,电力消耗：,235Kw,高温混合气体干度：,95%,高温混合气体压力（随井压自动调节）：,P=125 MPa,高温混合气体温度（按采油工艺需要设定）：,T=150350,装置的特点,能源利用率高,不污染环境,含有效成分，与原油混相,体积小、重量轻,运行成本低,2.,技术优势,较快提高地层压力,高温混合气注入速度可达到,1440024000m,3,/d,，比常规注水恢复地层压力速度快；,气相渗透率远大于液相，压力波及范围更大、更快，驱替效果和排液效果更好；,高温混合气在地层内的重力分异作用，形成局部气顶和气体的超覆，具有重力驱油作用，并能够在一定范围内压制底水或边水。,防析蜡和降粘,高温混合气中的水蒸气热焓高，保证注入介质的温度，防止油层析蜡，对稠油又有降粘作用；,高温混合气中的二氧化碳具有一定的溶解性，可使稠油粘度降低,2030%,。,改善微观驱替效果,高温混合气中添加表面活性剂，可减小驱替介质与原油界面的表面张力，降低驱替压力，同时改变岩石表面的润湿性，从而提高驱替效率；,高温混合气添加发泡剂形成的泡沫，可封堵非均质油层中的大空隙及通道，具有调驱作用，提高储量的动用程度；,高温混合气中的二氧化碳溶于水中具有酸化作用。提高油层渗透率；,高温混合气中添加防膨胀剂可防止粘土矿物的膨胀；,高温混合气可防止对油层的冷伤害；,高温混合气非常适合水敏以及注水较困难的区块。,3.,应用条件,稀油油藏（含高凝油油藏）,具有气顶（或无气顶）带边、底水的层状或块状砂岩、裂缝性油藏,可采用注入高温混合气的方法，即可提高地层压力又可压制边底水，提高油井产量、控制含水上升速度或降低含水。,注水开发油藏（尤其是中质油油藏）,确定合理的段塞比及注入参数，实施水与高温混合气段塞驱，降低原油粘度，扩大扫油面积，提高注入介质的波及体积。,析蜡严重油藏,可用高温混合气进行解堵和驱替。,水琐严重区,添加防膨剂等药剂可有效解除水锁，并将井底周围存水大量排出。,特别适合水敏油藏、高凝油藏和不适宜注水开发的油藏,3.,应用条件,中质稠油油藏,高轮次吞吐开发的中后期油藏,油汽比已到经济极限值，采用高温混合气驱或与水蒸气混注或进行段塞驱，是改变蒸汽吞吐开发方式的经济有效方法之一。,常规开发的稠油油藏,利用高温混合气辅助蒸汽吞吐即经济又有效。,蒸汽吞吐过程中产生了大量井下存水,利用高温混合气进行吞吐排液，既可继续向油层提供热量同时大量的气体又可将地下存水排出，提高稠油油藏的回采水率。,原油粘度小于,5000mPs,的吞吐开发油藏,特别适合开发中后期的普通稠油油藏,3.,应用条件,高温混合气选井及现场条件要求,地质构造上贴近顶部；,油层井段相对集中，完井质量合格；,油层单层厚度大于,2m,；,油层连通系数大于,0.3,；,油层孔隙度大于,10%,，渗透率大于,10,毫达西；,初期产量较高、累积产量高、目前液面较低、产量较低；,井场具备变压器且不小于,250KVA,（或者具有同样功率的发电机）；,注气井口要求是热采井口；,注气管柱最好采用热采管柱。,4.,实际应用效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,1998,年气,-,汽发生器试验装置研制成功后，当年在曙光油田杜,66,块的曙,1-43-530,井组进行了气,-,汽段塞驱开采工艺试验。,试验取得成功后，于,2000,年在美国,SPE,发表题为“气,-,汽段塞驱提高中质稠油采收率”的论文，同年美国,JPT,杂志予以转载。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,油藏概况,油层厚度：,17.4m,地下原油粘度：,107.8mPa.s,原始地层温度：,47.0C,孔隙度：,24%,地面原油粘度：,3321.7mPa.s,原始地层压力：,11MPa,渗透率：,675mD,油层埋深：,10201160m,目前地层压力：,1.01MPa,开发概况,蒸汽吞吐方式开采 平均吞吐周期：,5.3,区块油汽比：,0.44,平均单井日产油：,1.8t,综合含水：,64%,采油速度：,1.28%,采出程度：,25.8%,平均油井动液面：,981m,试验前井组生产现状,9,口生产井有,4,口停产，日产液,14.2t,，井组日产油,1.7t,，综合含水,88%,。,该井组几乎处于停产状态。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,实验过程,第一段塞,时间：,1998.12.071999.02.10,，中心井,43-530,井注入气,-,汽混合物,累计注入时间：,1106hr,（,65d,）注入压力：,78MPa,注入温度：,200250,累计注入量：,7210,4,m,3,井底压力：,4.11MPa,井底温度：,88.8,时间：,1999.04.18,，开始注热水,注水压力：,02,Mpa,注水温度：,8090,日注水量：,100m,3,第二段塞,时间：,1999.12.032000.01.20,累计注入时间：,936hr,（,48d,）注入压力：,610MPa,注入温度：,200250,注水压力：,35MPa,注水温度：,8090,日注水量：,100m,3,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,非常好的增产效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,实验效果,试验后,(1999,年,3,月,13,日,)4,口停产井全部恢复生产，见到产液量大幅度增加，含水下降，井组最高日产液,48.5t,，日产油,29.2t,，含水,39.8%,。截止,2000,年,1,月,31,日，该井组累计增产原油,4215.8t,。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,实验效果,吸气剖面测试：,1998,年报,12,月,16,日测四参数，测试曲线见下图。,测试结果表明：,井深,900m,处温度曲线出现明显拐点，认为是气水混相带。油层底部吸气好，层号：,49,、,50,、,51,、,48,、,44,。吸气厚度,15.4m,，占油层总厚度的,33.6%,。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,曙,1-43-530,井组试验（辽河油田曙光油田杜,66,块）,实验效果,地层压力测试：,试验前测得地层压力为,1.01 MPa,。注气后，距中心注入井,100m,的,43-0530,井，测压结果为,2.47 MPa,。,油井液面测试：,油井液面测试结果见表。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,油田试验结论：,1998-2000,年期间，在辽河油田共进行气,-,汽段塞驱试验,5,井次（,4,个井组），吞吐试验,2,个井次。通过上述试验取得如下认识：,气,-,汽段塞驱（,WAG,）试验见到提高地层压力、降低油井含水、提高产液及产油量的好效果。说明此项技术（,WAG,）提高油田采收率是可行的。,此次试验尚存在不足。其一，气段塞过大，其二，段塞数量太少。因此，表明试验参数控制合理，效果将会更好。,采用吞吐方式效果较好，两口井分别注高温混合气,72000m,3,、,75000 m,3;,分别增油,556,吨、,479,吨，平均单井增油,518,吨。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,油田试验结论：,吞吐井效果较好的主要原因,两口的原油粘度较低为,30004700mPs,注高温混合气前两口井由于地层能量低，产量较低，平均单井产油,0.4,吨。,高温混合气中的,CO2,与原油混相，可以有效的改变流体性质。特别对稠油、高凝油可以起到降粘和降凝的效果。,CO2+N2,作为助排剂，提高了油井产量，因而提高油田的开采效果。,高温混合气即可提高地层压力又可压制边底水，提高油井产量、控制含水上升速度或降低含水；,蒸汽吞吐过程中所产生的大量井下存水，利用高温混合气进行吞吐排液，既可继续向油层提供热量同时大量的气体又可将地下存水排出，提高稠油油藏的回采水率；,由此可见常规开发的稠油油藏，利用高温混合气辅助蒸汽吞吐经济有效。,【1】,气,-,汽段塞技术,(WAG,技术,),提高采收率油田试验,4.,实际应用效果,非常好的增产效果,GD2-31N520,井组（胜利油田孤岛采油厂）现场试验,为了配合中石化进行的,提高稠油油藏采收率技术研究,先导试验，探寻新的稠油增油工艺，解决注水、注聚等措施后的接替增油工艺。孤岛采油厂选取,GD2-31N520,井组做混合热流体驱油，实施提高稠油油藏开发效果的现场试验。该井组周围的,20,口井，依据地层构造条件和距离分为一线采油井,9,口，二线采油井,11,口。在注入施工过程中，分别对一线采油井、二线采油井的油井产液量、产气量、温度、动液面及油套压、示功图等参数进行监测。对一线采油井加密观测，二线采油井每天监测，二线以外的采油井定期观测。,【2】,气,-,汽混合热流体驱油试验,4.,实际应用效果,非常好的增产效果,GD2-31N520,井组（胜利油田孤岛采油厂）现场试验,GD2-31N520,井位于中二中,Ng5,稠油单元，低效水驱转蒸汽驱的调整区的中心部位，与它同层近距井有,18,口。,GD2-31N520,井作为混合热流体驱的注入井。,根据设计要求注入用段塞方式，从注气第,6,天加入,0.04%,的,DP-4,泡沫剂，注入施工严格按预定方案进行。根据收集监测资料进行分析、研究、调整优化注气参数。注,57,天，空气进入量约,61.56104m3(9927m3/d),，注入泡沫剂共,4100kg,，最后注,100m3,水作为封堵。,生产观察分析认为，一线井,9,口,在,DG2-31N520,注气后出现明显增产、稳产的变化，特别是,31-522,和,32-526,井，经统计这两囗井共增油,3311.