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提高采收率(EOR)的方法

閱讀:6662發(fā)布時間:2021-4-12

 
 
 
簡介
 
 
 

油井的壽命會經歷三個不同的階段,在這三個階段中,,開采單位會采用各種技術將原油產量保持在高水平,。運用這些技術重要的是將油注入井口,,以便將其泵入地面。第三階段采用的技術,,通常稱為提高采收率(EOR),,可以大大提高開采效率。相關實驗室研發(fā)了包括復制油井和儲層條件的裝置,。巖心驅替泵或巖芯分析泵,,如Teledyne Isco柱塞泵,適用于這些提高采收率技術的實驗室,。
 
 

油井開發(fā)的三個階段

一次采油在一次采油中,,由于原油中存在氣體產生的壓力,原油被強制排出,。

二次采油- 在二次采油過程中,,儲層會受到注水或注氣壓力的影響,以保持繼續(xù)將原油輸送到地面,。

三次采油三次采油,,也稱之為提高采收率(EOR),引入降低粘度和改善流動性的流體,。這些流體由能夠和油,、蒸汽、空氣或氧氣,、聚合物溶液,、凝膠、表面活性劑聚合物制劑,、堿性表面活性劑聚合物制劑或微生物制劑等混溶的氣體組成,。

 

 
 
 

提高采收率的重要性

 
 
 
一次采油通常只能獲得油藏總產能的一小部分。二次采油技術可以將產量提高到三分之一或更多,。三次采油(EOR)能夠提取多達一半以上的油藏原始含油量,,這取決于油藏和采用的EOR工藝。

 

巖心驅替和柱塞泵

在開采井采用EOR方法之前,,必須進行研究,,以找到合適的方法和配方。提高采收率研究的一部分被稱為巖芯驅替,。從油藏中,,用空心鉆頭切割圓柱形巖石樣品。然后柱塞泵將流體引入到巖芯夾持器,。根據提高采收率的過程,,巖心驅替新引入的流體可能需要在高壓力和低流速下連續(xù)注入數小時至幾天,以取代巖石樣品中的油,。從巖芯驅替獲得的數據來看,,進行EOR的公司可以設計出盡可能多的原油回收的好方法,。

 

 
 
 

提高采收率方法

 
 
 

一些常用的提高采收率方法如下:

01

加熱法

注蒸汽歷來是應用廣泛的提高采收率方法。來自蒸汽或熱水的熱量能顯著降低原油的粘度,,使其更容易流動,。該工藝有許多變化,包括循環(huán)注汽,,其中首先注入蒸汽,,然后從同一井中采油;連續(xù)蒸汽噴射(注至井中的蒸汽驅動油分離生產井),、熱水注入和蒸汽輔助重力排水(SAGD)等,。另一套加熱方法,原位燃燒或火驅,,涉及注入空氣或氧氣,。在這個過程中,一些油的氧化作用如下:

 

1.產生熱量降低存油的粘度

2.把一些高分子量的碳氫化合物裂解成小分子

3.蒸發(fā)一些較輕的碳氫化合物,,以幫助混相置換油

4.產生蒸汽,,用蒸汽蒸餾殘留油

 

02

混相法

該方法在德克薩斯州西部被廣泛應用,通常采用超臨界CO2驅替具有適當特征的枯竭油藏(典型含油),。通過壓力和溫度的變化,,二氧化碳可以形成氣體、液體,、固體或超臨界流體,。當壓力和溫度達到臨界點以上時,超臨界CO2可以保持氣體的性質,,同時具有液體密度,。注入的混相CO2將與儲層內的原油*混合,從而有效地消除這兩種物質之間的界面張力,。CO2還可以通過溶解,、溶脹和降低油的粘度來提高采收率。在深層高壓儲層中,,壓縮氮氣被用來代替二氧化碳,。在一些大型油藏中,烴類氣體也被用于混相驅油,。
CO2,、氮氣、碳氫化合物氣體和煙道氣也被注入,,以不混相驅油。在一種惡劣情況下,,這些位移可能僅僅相當于儲層中的“壓力維持”(二次采油過程),。根據油的性質,、氣體成分、壓力和溫度,,驅油效率可達到或接近混相驅油,。CO2也以“吞吐”或循環(huán)注入模式注入,如循環(huán)蒸汽注入,。

 

03

化學法

三種化學驅油工藝包括聚合物驅油,、表面活性劑聚合物驅油和堿性表面活性劑聚合物驅油。在聚合物驅油方法中,,水溶性聚合物增加了注入水的粘度,,從而使中等粘度的油更有效地被驅替。非常特殊的情況下,,聚合物配方中的表面活性劑可以將油水界面張力降低到幾乎為零,,從而驅替殘余的原油。雖然目前還沒有大規(guī)模的表面活性劑聚合物驅油,,但該工藝具有相當大的采油潛力,。
這個過程的一個變化是在表面活性劑聚合物配方中加入堿。對于某些油,,堿可以將原油中的一些酸轉化為表面活性劑,,從而有助于原油的回收。堿也可對減少表面活性劑在巖石中的滯留起到有益的作用,。對于所有的化學驅油過程,,都需要加入增粘劑(通常是水溶性聚合物),以便使昂貴的化學物質有效地通過儲層,。
在注入相對昂貴的化學溶液,、可混溶氣體或蒸汽之前,凝膠也經常被用來戰(zhàn)略性地堵塞裂縫(或其他極易滲透的通道),。

 

04

其他方法

多年來,,已經產生了許多其他創(chuàng)新的提高采收率工藝,包括注入碳酸水,、微生物,、泡沫、堿性劑(不含表面活性劑)和其他配方,。這些方法顯示出不同程度的應用前景,,但在這些應用變得普遍之前還需要進一步的開發(fā)。

 
 
 

為什么選擇ISCO泵

 
 
 

無脈沖-這是巖芯驅替研究的一個關鍵特征,,其中壓力變化會被監(jiān)測和記錄,。對于使用的泵,本身不引入任何壓力變化是很重要的。即使低流速下沒有脈沖,,意味著好的分秒穩(wěn)定性,。

精度-數字伺服控制提供低速精度和流量精度。

連續(xù)流動-流體通常被泵入巖芯數小時或數天,。兩臺配有閥門組件的Isco柱塞器泵可實現無*的連續(xù)無誤計量,。

粘性流體-使用極粘性流體或液化氣體時,使用Teledyne Isco柱塞泵在許多情況下是可行的選擇,。

液化氣體-二氧化碳等氣體需要低泄漏,,預冷卻以改善填充和溫度控制。


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