混合气体驱替煤层气技术的可行性研究

气体驱替煤层气技术是近年来发展起来的具有温室气体减排和提高煤层气采收率双赢效果的新兴技术,相关研究受到世界主要发达国家的广泛重视。对于温室气体减排的压力,发达国家的研究主要着眼于该技术在高渗透、不可采煤层中的应用,注入气体主要为CO2,目的是尽可能多地封存CO2,同时提高煤层气采收率。目前,国内在这方面的研究刚刚起步。国内煤层具有渗透率普遍较低、不开采煤层与要开采煤层难以界定的特点,注CO2气体驱替煤层气在这种煤层中的可行性值得商榷。针对国内煤层特点和煤矿瓦斯抽采率低的现状,建议采用富N2混合气体驱替煤层气技术,以提高煤层气产采收率。通过理论分析、数值模拟和现场试验研究分析了实施混合气体驱替煤层气技术的可行性。研究结果表明,混合气体驱替煤层气技术适用于国内低渗透、可开采煤层,可以提高煤层气采收率和单产量。

气体驱替在提高瓦斯抽采率中的创新与应用

我国是世界上矿井瓦斯事故发生频率很高的国家,瓦斯采收率低,瓦斯利用率低。另一方面,甲烷又是一种洁净、高热值的能源,并且更加环保。因此,提高煤层瓦斯抽采率,将大大减少煤矿安全生产事故,减少煤矿瓦斯排放对大气臭氧层的污染破坏和温室效应,还可弥补中国清洁能源的不足,是一举三得的事情。本文从气体驱替煤层气的角度出发,进行现场试验研究,对提高瓦斯抽采率进行了探索。

气体驱油的研究现状

根据使用气体的不同,介绍了二氧化碳辅助蒸汽驱油、氮气辅助蒸汽驱油、烟道气辅助蒸汽驱油、注天然气辅助驱油及空气辅助驱油等方法。综述了每种气体驱油的机理、适应油藏环境、优缺点以及最新的研究进展,以期为相关的研究工作提供支持。

边水油藏气体辅助重力驱适应区块筛选方法及应用

冀东油田边水油藏历经多年天然水驱开发后,目前处于高含水阶段,亟需改变开发方式,而气体辅助重力驱能够利用重力形成次生气顶,自上而下驱替原油,从而实现控水增油稳产。应用数值模拟方法,建立“一注三采”的边水油藏数值模拟模型,分析了水平渗透率、地层倾角、水体倍数和原油黏度对气体辅助重力驱开发效果的影响规律,结合重力准数量化分析了各影响参数与气驱采收率的关系,建立了边水油藏高含水后期气体辅助重力驱适应区块筛选标准及参数界限,并应用于冀东油田12个开发单元。结果表明:储层渗透率高、地层倾角大、原油黏度小的储层更适合天然水驱后气体辅助重力驱;建立水驱后气体辅助重力驱筛选标准为油藏渗透率大于700 mD、原油黏度小于3 mPa·s、倾角大于10°、水体倍数大于400倍;水驱后气驱可提高采收率约15%;筛选结果为冀东油田C区块最适合水驱后气体辅助重力驱开发,其次为H区块和K区块。该方法对于油藏天然水驱后气体辅助重力驱适应区块筛选具有指导意义。

在表面活性剂-气体交替泡沫驱中通过长时间分流来提高石油采收率的现场试验研究——长期注气过程中泡沫具有降低气体流度的能力，试验结果对计算近井气体流度、注入能力以及更大表面活性剂段塞的表-气交替泡沫驱的现场应用能起到指导作用

注气驱可以有效地驱替出气体波及区内的原油，但注入气波及效率不高，泡沫是提高波及效率的一种有前景的技术。在哥伦比亚Cusiana油田Mirador储层表面活性剂－气体交替泡沫驱现场试验中，处理区域的直径约为5．3m。当注气24～41PV、220PV和1250PV（PV为处理区域孔隙体积）时，该区域的气体流度系数分别为0．12、0．27和0．51。试验结果表明，长期注气过程中泡沫具有降低气体流度的能力．试验结果对计算近井气体流度、注入能力以及更大表面活性剂段塞的表面活性剂气体交替泡沫驱的现场应用能起到指导作用。无限期注气后泡沫强度仍然很低的模型拟合的泡沫参数与该现场试验中泡沫的长期动态不符。

泡沫驱提高油田采收率的研究进展

随着我国各大油田陆续进入开发后期,可供开采的常规油气藏资源越来越少,提高采收率的研究越来越受到重视。气体泡沫驱作为一种有效提高采收率的方式,广泛应用于我国各大油田,在现场应用中发挥了堵塞缝隙、降低出水率、提高采收率的作用。介绍了氮气泡沫驱、二氧化碳泡沫驱、空气泡沫驱在国内外的最新研究进展和现场应用情况,对3种泡沫驱进行了比较;讨论了表面活性剂作为发泡剂对提高油藏采收率的作用和影响。分析了3种泡沫驱油方式的优缺点和适应性,并对未来发展提出建议,认为我国的泡沫驱油技术还未成熟,要针对气体-泡沫注入方式以及注入时机等进行更深层次的研究,同时还要研发发泡剂和稳泡剂的配方,降低成本。

CO_(2)辅助重力驱油开发效果影响因素分析

针对各类地质参数对CO_(2)辅助重力驱油技术开发效果影响规律尚不明确的问题,以某中低渗油藏为研究对象,建立多个一注一采机理模型研究地层沉积韵律、倾角、渗透率、孔隙度、垂直渗透率与水平渗透率比值、渗透率级差对CO_(2)辅助重力驱油效果的影响。结果表明:正韵律沉积地层相较于反韵律地层更适用于CO_(2)辅助重力驱油;地层倾角有利于重力分异和形成气顶;中低渗低孔油藏开展CO_(2)辅助重力驱油,对抑制气窜突破具有一定作用;垂直渗透率与水平渗透率比值越小,越有利于抑制气体的纵向快速扩散;渗透率级差对CO_(2)辅助重力驱油影响不大;不同地质因素对采出程度影响由大到小依次为垂直渗透率与水平渗透率的比值、地层倾角、地层渗透率、地层孔隙度、地层渗透率级差。A油藏矿场实践表明,CO_(2)辅助重力驱油能够使其阶段累计产油量提高3倍以上,可取得明显的增产效果。研究成果可为同类油田的CO_(2)驱开发提供理论指导。

提高煤层气采收率新技术分析

影响我国煤层气采收率的主要因素是煤层储层条件和开发技术,可以通过改善钻完井技术和增产技术来提高煤层气采收率。分析了常用钻完井技术、压裂技术和注气技术存在的一些缺点,认为短半径径向水平井技术兼有完井和增产的作用,可以大幅度增加单井的产能;高能气体压裂技术能够改善储层导流能力并保护煤储层,减小对煤储层造成水敏性污染,降低成本;通过注气前、后的瓦斯浓度及流量随时间的变化曲线,说明混合气体驱替煤层气有明显的效果。

中国煤层气增产技术

文章介绍了煤层气的定义、解吸特性、开采现状、增产措施实施的必要性、国外煤层气增产技术发展现状以及我国煤层气开发的特点,分析了国内煤层气主要增产技术:压裂技术、多元气体驱替技术和多分支井技术的机理、使用的范围以及它们各自的优缺点,结合现场实例阐述了以上三种技术在我国的应用现状,并指出了它们存在的问题,展望了煤层气增产技术的发展趋势。

跟踪提高采收率前沿技术,搞好课程教学工作

世界经济迅速发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。经济有效地提高石油采收率是油气资源开发的永恒目标。从世界范围来看,蒸汽驱应用最广泛,其次是烃类气体驱和化学驱。针对我国油藏条件,聚合物驱得到很大的应用和发展,应用规模和配套技术都处于国际前列,并已在大庆、胜利等油田工业性推广。高等院校应该紧密跟踪提高采收率的前沿技术,有的放矢,搞好《提高采收率原理》课程的教学工作,为石油工业提供基础理论扎实、掌握前沿技术的专业人才。

提高煤层气采收率的方法和技术进展

本文主要综述了现有提高煤层气采收率的方法和技术的研究进展。结果表明,研究将提高石油采收率领域常用的一种成熟技术——热力促采法,迁移到提高煤层气采收率领域的可行性和适用性条件,对于验证油气领域相关理论和方法等基础研究领域以及拓展煤层气开采新技术、新工艺等工程实践领域具有重要的科学意义。

我国煤层气井增产技术及问题探讨

增产技术是制约我国煤层气井产能突破的重要瓶颈,对我国水力压裂、多元气体驱替和多分支水平井3种主要增产技术的现状进行分析及问题探讨。研究认为,优选适宜我国特定煤层地质条件的压裂液是提高水力压裂效果的关键,研究不同煤层地质条件下对煤储层伤害小又能最大化煤层气产出率的最佳注入CO2与N2成分比是多元气体驱替技术发展的重要基础,多分支水平井技术将是未来我国主要的增产技术手段。

高倾角低渗断块油藏顶部注气规律研究

对于高倾角低渗透断块油藏,水驱对顶部剩余油的动用效果较差。采用顶部注气的驱替方式,充分利用高倾角的地质特征,能有效提高该类油藏的采出程度。从角度对比了气体辅助重力驱,以及人工气顶驱两种主要的顶部注气方式,利用数值模拟方法,建立了某区块的油藏数值模型;以区块采出程度为目标优选了顶部注气驱方式。研究表明,人工气顶驱对该类油藏具有较好的适应性,可大幅度提高采收率。针对人工气顶驱的开发特征对相关工艺参数进行单因素分析,并加以正交试验优化工艺参数。结果表明:对于高倾角低渗透断块油藏进行人工气顶驱时,注气量为主要影响参数,其次为注采周期及闷井时长,注气速度对采出程度的影响最不敏感;同时,对于所研究的区块,优选注气速度为7 000 m3/d、注气量为9.00×107m3、注采周期时长为30 d,闷井时长80 d。

煤层气增产措施技术进展探析

我国拥有丰富的煤炭和煤层气资源,煤层气裂隙系统是煤层气运移的主要通道,但裂隙连通性差、渗透率低,因此如何提高低渗透煤层的煤层气产量是煤层气开采处理至关重要的问题。本文分析了我国煤层气勘探开发技术的现状,结合国内外常见的煤层气增产技术进行探讨和研究,对压裂、注热、微生物、多元气体驱替、多分支井等技术进行了详细分析,阐述了增产技术的原理和适用性。