注空气全温度域原油氧化反应特征及开发方式

通过模拟实验揭示了从30℃到600℃的注空气全温度域原油氧化反应特征,将原油注空气氧化反应划分为溶解膨胀、低温氧化、中温氧化和高温氧化4个温度区间,总结了不同温度区间的氧化反应机理。根据原油氧化特征结合矿场试验成果,提出稀油油藏注空气开发技术划分为减氧空气驱和空气驱,稠油油藏注空气火驱技术划分为中温火驱和高温火驱。稀油油藏温度低于120℃,应选择减氧空气驱,高于120℃,可直接采用空气驱开发;普通稠油油藏燃烧前缘温度低于400℃可选择注空气中温火驱开发,普通稠油油藏和胶质、沥青质含量较高的特/超稠油油藏,燃烧前缘温度高于450℃可选择注空气高温火驱开发。中国石油天然气股份有限公司近10年的攻关和开发试验证实,空气与其他气体驱油介质相比在技术、经济和气源等方面具有明显优势,不仅适用于低/特低渗透稀油油藏、中高渗透稀油油藏,也适用于稠油油藏,是一种很有潜力的新型驱油介质。

新一代高效、低成本、绿色注空气开发技术进展

注空气开发技术虽由来已久,但因压缩机质量和空气与油气混合后易爆炸等问题未得到很好解决,该技术一直未能大规模工业化推广。从2009年开始,中国石油依托重大开发试验平台,在低渗透、水敏及高含水老油田、潜山等油藏开展减氧空气驱试验,在稠油油藏开展注空气火驱试验;开展顶层设计,组织联合多家单位共同攻关,明确了从低温段到高温段全温度域注空气开发机理;制定了《驱油用减氧空气》等相关标准。历经十多年持续攻关,注空气开发理论取得重大突破,开发技术基本成熟配套,现场试验取得显著效果,已累计生产原油375×10^4t。注空气开发技术适应的油藏类型广、油品种类多,注入介质空气不受环境和气候影响,易得且组分稳定。该项技术高效、低成本、绿色,将成为低渗透、高含水、高温高盐、稠油和非常规等特殊条件油藏最具发展潜力的战略性开发技术,应用前景广阔。目前已经开始工业化推广,2020年产量将突破100×10^4t,2025年产量有望达到400×10^4t规模。