黑59区块回注气驱CO_2浓度优选

国内部分油田进入了三次采油期.采用CO2驱油提高采收率,具有低碳环保、经济高效等优势,已经得到了推广应用.回注气驱油技术作为CO2驱替技术的一个延伸,其组分的确定对矿场提高采收率具有十分重要的意义.本文针对松辽盆地的油藏特征,进行了细管实验分析和数值模拟研究,分析了回注气组成对最小混相压力的影响以及不同CO2纯度下的驱油效率特征.同时,应用油藏工程方法,确定了回注气提高采收率的工程技术指标,为矿场回注气的高效开发提供技术参考.实验分析和数值模拟结果均表明,黑59区块回注气CO2浓度比例不低于93%时,驱油效果最佳.

溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性

针对致密油藏水平井产量递减快,衰竭开发采收率低等问题,提出了衰竭开发后期回注溶解气提高采收率的方法。基于新疆玛湖凹陷百口泉组地质油藏特征,建立了致密油藏多级压裂双水平井机理模型,系统研究了上述方法在致密油藏中的生产特征及敏感性。结果表明,溶解气回注可以有效提高致密油藏采收率,缓解水平井产量递减的速度。采出程度随注入量、注入速度及吞吐轮次逐渐增加;气体分子的扩散作用可增加基质的受效范围,扩大气体的作用半径;弱非均质性储层(变异系数 0.2)采用溶解气吞吐提高采收率效果最佳。敏感性分析结果表明,吞吐轮次对注溶解气提高采收率的影响最大,其次是注入时间、注入速度、扩散系数、焖井时间。另外,建立的代理模型可准确预测和优化致密油藏注溶解气提高采收率效果。

酸气回注工艺及其技术优势分析

随着酸性天然气田的大规模开发,天然气净化产生的酸气量急剧增加,而环保要求日趋严格,给酸气的后处理带来巨大压力。受全球硫磺市场供过于求的影响,硫磺价格下跌,传统的硫磺回收法处理酸气的工艺经济效益变差,因此酸气回注技术越来越受到重视。回顾了国外酸气回注工艺的发展现状,系统介绍了酸气回注的选址和工艺流程等问题。以中东卡塔尔国家Khuff气田天然气净化厂的两种酸气处理工艺为例,从工艺设施、投资费用、环保、工艺适用范围四方面进行了对比分析,得出酸气回注工艺技术的优越性,并结合国内油气田具体情况,给出了相应建议。

酸气回注技术的发展与现状

由于酸性油气田开发产生的酸气后处理受到硫磺回收成本和排放限制,酸气回注成为一种有效的选择。酸气回注风险高,技术难度大,目前主要应用于北美地区。本文回顾了国外酸气回注技术的发展现状,并结合实际工程案例,系统地介绍了酸气回注的工艺流程、回注选址、设备材料选择和安全环保要求等。讨论了自行开发酸气回注技术以及应用于国内外酸性气田开发工程项目的必要性。

酸气回注--以土库曼斯坦阿姆河右岸封存场地适应性评价为例

酸气回注技术既是碳减排技术之一,又可在一定程度上缓解硫磺供需矛盾,降低酸雨发生频次,并有利于环境保护的绿色执行技术之一,因此,正日渐受到全球关注。土库曼斯坦阿姆河右岸区块是中国海外天然气的重要来源地之一,在中石油国际合作开发过程中,考虑到硫磺市场价格波动性及后续运输距离的不确定性等不利因素,与传统硫回收工艺相比,酸气回注技术值得研究与分析。限于中亚特殊地缘与环境特征,其酸气封存场地的选择尤为重要。本文参考二氧化碳封存选址原则,提出运用酸气回注的地质工程学方法,对阿姆河右岸酸气回注封存场地进行适应性评价。首先,选择适应酸气封存选址的指标,包括研究区地质构造稳定性、地震和断裂发育情况、地层压力、地温、储层孔隙度和渗透率、盖层封闭性等;然后根据区域实际地质情况,对每个指标进行权重赋值,运用层次分析法来进行盆地级评价;最后,参照利用沉积微相和更细的储层物性资料,进行了更细级别的封存场地优势带分析,为下一步工作指明方向。

油气田酸气回注技术进展及其应用前景

由于硫磺市场的萧条和环境保护的日趋严格,零排放的酸气回注已成为一种替代硫磺回收工艺的有效酸气处理方法,特别是针对低含H2S且处理量少的酸气。概述了酸气回注技术的发展历程和应用现状,并对国外的实际工程案例进行了分析,系统地阐述了酸气回注技术的理论研究、工艺流程、安全操作以及材质选择等相关问题。同时分析了酸气回注在中国的应用需求及客观条件,展望了该技术在中国的应用前景。

高含硫气田酸气回注与硫回收经济性对比

随着高酸性天然气气田的大规模开发,酸气(H2S和CO2)处理的压力日益增大。国内采用的硫回收工艺面临投资高、环保要求高、对高碳硫比及潜硫量不大的气田适用性差及成品硫磺的运输费与价格波动等问题。介绍了国外已开展的酸气回注工艺项目,并以川东北的普光气田为例,通过计算酸气回注工艺在固定投资及年操作费用的上下限区间,对硫回收工艺与酸气回注工艺进行了经济性对比。结果显示,酸气回注的经济成本仅为硫回收成本的60%左右,定量地说明了在一定条件下酸气回注工艺的经济效益要好于硫回收工艺。

酸气回注方案关键技术研究

酸气回注是一种安全环保的酸气处理方式,其原理是将酸气压缩后通过井筒回注到已废弃的产层或水层中。基于酸气不同组分的相平衡机理进行酸气回注方案设计,分析不同相态的输送方式,结合酸气脱水、增压、管线腐蚀和水合物防止等关键工艺技术,优选合理的回注工艺参数。

塔河油田二号联酸气回注工艺设计及过程模拟分析

为解决常规酸气处理工艺成本高、污染环境等缺点,提出了一种经济、环保的酸气处理方法——酸气回注工艺。以塔河油田二号联合站为研究对象,结合国内外设计案例,进行了酸气回注工艺设计及过程模拟分析,设计包括井筒回注工艺、管输工艺和压缩工艺。采用GLEW-pro软件优化了回注酸气在井筒中的压力分布、密度分布和温度分布,确定井口回注压力为12.089 MPa;采用Ariel公司生产的四级往复式压缩机,压缩比为3.5,压缩机出口压力为15MPa;最后通过HYSYS软件模拟总体工艺处理过程,模拟结果显示该设计工艺能满足井筒回注压力要求,脱水率达99.5%,管输无游离水产生,确保了管道无腐蚀威胁、无水合物生成。

酸气回注地面装置材料腐蚀规律研究

针对酸气回注过程中高压酸气会对管材和压缩设备材料造成严重腐蚀的问题,通过腐蚀失重试验、应力腐蚀开裂试验,并利用扫描电镜、X射线衍射等方法,开展地面装置材料在酸气回注过程中的腐蚀行为和规律研究。结果表明:在不同压缩阶段,管线材料20~#钢的腐蚀速率均要明显高于316L不锈钢,且随酸气压力的升高而增大,两种材料都未发生应力腐蚀开裂,对应力腐蚀开裂都不敏感;压缩机活塞杆材料17-4PH不锈钢的腐蚀速率很低,但会发生应力腐蚀开裂,对应力腐蚀开裂敏感。

含酸气挥发油藏回注溶解气对原油相态与物性的影响

含酸性气体(H_2S和CO_2)的挥发油藏选择回注溶解气开发,既能减缓压力衰竭,又可以节省酸气处理费用。但回注含酸气组分的溶解气对原油相态与物性影响规律尚不明确,进而制约了注气开发效果的预测和注气组分的优化。以国外某挥发油藏为例,在组分划分和PVT实验拟合的基础上通过模拟注气膨胀实验研究了溶解气及H_2S和CO_2等主要气体组分对原油相态与物性的影响规律。结果表明:溶解气中的H_2S和CH_4对原油p-T相图影响显著,而CO_2和溶解气对原油p-T相图影响很小;酸性气体除降黏能力低于CH_4以外,在降低原油饱和压力、降低原油挥发性和膨胀原油体积方面均强于CH_4;含酸气挥发油藏回注溶解气有利于提高增油效果。

含酸气挥发油藏回注溶解气混相机理研究

针对高含酸气组分(H_2S和CO_2)的挥发油藏,基于热力学平衡理论和组分数值模型,利用模拟注气膨胀实验、最小混相压力计算、模拟多级接触实验和模拟细管实验,研究了回注溶解气的混相方式、混相压力和混相过程以及酸气组分对混相的作用机制。以目标区块为例的研究结果表明:回注溶解气混相方式为蒸发和凝析并存,且凝析混相机理占主导地位;原油中的酸气组分能够降低最小混相压力,增强凝析式混相作用,其中H_2S的作用效果强于CO_2;在蒸发和凝析并存的动态混相过程中,尤其在向前接触段酸气组分有利于减少接触次数,降低混相难度;另外,酸气组分还有助于降低气油流度比,改善注气效果。

基于状态方程的溶解气回注油藏物质平衡计算方法

传统物质平衡方程(material balance equation,MBE)计算溶解气回注的过程中,油气体积系数和溶解气油比等物性参数难以准确测定,当分离器温度、压力等计算条件变化时又需重新进行高压物性实验,过程烦琐且成本较高。针对以上问题,从物质平衡原理出发,分别在油藏压力高于和低于饱和压力条件下推导出物质的量形式的溶解气回注物质平衡方程,同时给出油藏采出程度和含油饱和度表达式;结合Peng-Robinson(PR)状态方程和闪蒸计算方法编制了相应的程序,预测了实际油藏地层压力和平均流体饱和度等开发动态特征,并运用组分模型对计算结果进行验证。结果表明:该物质平衡方法能够准确预测溶解气回注开发特征;对于异常高压油藏,原油主要的可采储量来自弹性气驱开发阶段,应保持地层压力高于原油泡点压力。

裂缝油藏回注溶解气混相驱替特征及影响因素

裂缝油藏回注溶解气混相驱油机理较为复杂。以实际裂缝型挥发油藏为例基于双孔双渗组分模型研究了回注溶解气的驱替特征和原油驱动方式;分析了扩散作用、窜流能力、压敏效应、采油速度和回注气比例的影响规律。结果表明:回注溶解气混相驱替时,原始弹性能量、原油溶解膨胀和注气波及同时存在;地层压力逐渐下降,溶解气油比逐渐增高;储层原油轻质组分和饱和压力逐渐增加,黏度和密度逐渐减小。扩散作用和裂缝者质窜流有利于减小注入气沿裂缝的突进同时降低基质原油黏度和密度,但减弱了注气波及作用;压敏效应可以增加岩石的弹性能量,有利于提高原油采出程度;适当地提高采油速度和回注气比例有助于增强波及作用其中1.2的回注比可以实现注采平衡。

低渗透挥发油藏回注溶解气开发注采参数界限

低渗透挥发油藏回注溶解气在开发初期地层压力较高,存在"采油易,注气难"的问题,随着地层压力的降低,开发中后期又会出现"采油难,注气易"的情况。因此,明确注采参数的界限是制定开发技术政策的前提。通过建立注采参数界限模型,推导得到已知地层压力下的最大采油速度、最大回注比以及临界压力的表达式,结合实例油藏绘制注采界限图版,研究了多因素对注采参数界限的影响规律并提出开发技术政策建议。结果表明,注采参数界限及图版准确可靠,能够反映实际生产情况;注采参数界限受注采能力、地层压力、采油速度、井网类型、井网密度等因素的影响,并且存在相应规律;溶解气应尽量全部回注,适当增大井网密度,在开发初期提高注气井比例,并根据回注比确定采油速度,在开发中后期降低注气井比例,提高采油速度,从而保障高质高效开发。

高含硫油井的酸气回注技术——以顺北井区为例

酸气回注技术已逐渐成为一种经济、环保、高效的酸气处理方法。针对顺北井区二号联油井的高含硫工况,在评价了回注酸气组分和回注条件的基础上,制定了相应的酸气回注方案。通过案例分析,阐述了酸气回注技术中地层选择、井口压力确定、压缩机选型、材料等工艺分析方法及方案制定应用技术。分析结果表明:酸气回注技术首先要考虑回注地层和井口回注压力;回注地层的选择要综合考虑地质和非地质两个方面因素;酸气回注方案制定过程中要利用相平衡原理充分脱水,防止腐蚀和水合物的生成;压缩机的选择除了基本设计外还应防止酸气在级间冷凝以及腐蚀。最终选择奥陶系地层作为回注地层,采用源头增压,四级增压方案实现酸气同层封存。

海上平台“膜分离+酸气回注”工艺技术研究

针对海上平台天然气脱硫脱碳及废气处理问题,提出一种“膜分离+酸气回注”工艺体系。分析了膜分离技术与酸气回注技术在石油化工领域应用情况,提出采用膜分离技术对海上平台采出气进行脱硫脱碳处理,再采用酸气回注技术将脱除的酸气回注至地层封存。结合某海上平台生产情况,设计了“二级膜分离+四级压缩”酸气回注工艺,从工艺设备成橇体积、系统生产能耗、工艺副产物处理等方面与LO-CAT工艺做对比。对比结果表明:“二级膜分离+四级压缩”酸气回注工艺设备成橇尺寸更小(11 m×8 m×7 m),系统生产能耗更低(269.9 kW),兼具无副产物生成、脱硫脱碳等优点。结论认为:膜材料多样性、分离与压缩级数可调节性,使“膜分离+酸气回注”工艺体系对不同油气田开发方案均有良好适用性,在海上平台应用具有良好经济与环保前景,国内相关领域研究有待进一步推进。

酸气回注工艺技术

酸气回注的整体流程包括增压、脱水、管道输送和井口注入。回注过程按4或5级增压并设级间冷却,选用变频电驱往复式压缩机。多数项目没设独立脱水系统,采用压缩级间分离脱水。采用碳钢保温管道,部分长度较短的采用未保温不锈钢管道。密相或液相酸气直接注入井下。高含H2S酸性气田小规模硫磺回收,或生产的硫磺找不到销路时,最好的解决方法是酸气回注。对油田来说,酸气回注可实现气驱采油,有利于提高原油采收率。对富含H2S的酸气进行回注,能解决硫磺回收过程造成的污染,直接避免CO2和SO2等废气排放,有利于环境保护。

井下流体组分分析注气扫描应用实例

塔里木盆地牙哈凝析气田采用循环注气部分保压方式开采,实现了凝析油高效开发。近些年部分采油井出现了回注干气气窜严重、气油比上升加快、底水抬升水淹加剧等问题。为了解回注气的走向和分布,应用斯伦贝谢公司的井下流体组分分析仪进行大规模扫描测试,得到了井下压力梯度及流体组分梯度的分布;认识了回注干气的运移规律,落实了井下流体在纵向、横向分布特征,明确了开采的潜力井段及区域,为牙哈凝析气田整体调整方案奠定了基础。

酸气回注过程泄漏扩散危险区域模拟及应急预案研究

酸气回注过程中运用Phast软件研究管道泄漏孔径、风速、大气稳定度对酸气泄漏扩散面积的影响。模拟结果可以为设计人员更加详细了解酸气回注的范围,也能够为应急预案的制定提供一定的指导作用。