注空气驱油中油井伴生气爆炸极限实验研究

利用高温高压爆炸实验装置对不同温度、压力条件下油井伴生气的燃爆特性进行了研究,得到了爆炸极限的变化规律和安全氧含量。结果表明,初始温度和初始压力的升高均会扩大伴生气的爆炸极限范围,1 MPa、40℃时的爆炸极限为2.41%~27.23%,而20 MPa、120℃时的爆炸极限变为1.02%~61.52%,范围变宽;爆炸下限和爆炸上限分别对温度和压力变化较为敏感;随着氧气浓度的减小,爆炸极限交汇一点,得到安全氧含量7.8%。研究结果可为注气吞吐过程的安全控制提供实际参考。

注空气驱油室内实验研究

通过室内注空气动态驱油实验 ,模拟了原油在不同温度、不同注入压差等条件下的低温氧化过程 ,检测和分析了采出气体的含氧量变化 ,进一步研究了空气驱低温氧化机理。实验结果表明 ,在同一温度下 ,随着注入压差的增大 ,气体突破时间缩短 ,突破驱油效率及含氧量降低 ;在注入压差一定时 ,随着温度的升高 ,气体突破驱油效率增加 ,含氧量降低 ,低压差下气体突破时间延长 ,高压差下气体突破时间缩短。在低压差、高温油层中采用空气驱油 ,产出气体可控制在安全极限范围内。

特低渗透油田注空气驱油调研及认识

海塔油田经过近十年的勘探开发,年产油已达80×104t,成为大庆油田外围上产的主产区。但海塔油田探明储量中特低渗透储量比例高,渗透率小于2×10-3μm2的储量接近一半。针对海塔油田特低渗透储量比例大,常规注水开发难以有效动用的实际,积极探索特低渗透油田难采储量有效动用新途径。通过国内外文献调研,对特低渗透油田注空气技术,包括适用条件、注入方式和用量、跟踪分析调整、应用效果、采油工艺及地面设备等进行调研,为特低渗透油藏实施注空气驱油提供借鉴。同时,结合海塔油田的实际,在国内海拉尔油田优选出先导试验区,开展注空气驱现场试验,见到了初步效果。试验结果表明,海拉尔油田注空气驱油具有一定的可行性,可以有效动用部分难采储量,加快海塔油田上产步伐。可见,对于特低渗透油藏,空气驱的技术经济效益明显好于水驱,注空气开发技术可作为一项战略性技术储备,为提高特低渗透油藏最终采收率提供技术支撑。

注空气驱套管材质腐蚀规律与机理研究

随着采油技术的发展,注空气采油技术受到国内外很多油田的重视,但空气中氧的存在,会给油田管线及其他设备带来严重的腐蚀问题。为了明确注空气驱的腐蚀主导因素、腐蚀规律及腐蚀机理,利用高温高压反应釜模拟工况条件对油田所提供的20#与L360两种材质进行腐蚀试验,通过金相显微镜与X射线衍射仪对腐蚀后试样的形貌与产物进行表征分析,研究不同氧含量、压力与温度条件下材质的腐蚀规律与机理。通过分析得出:腐蚀速率随着氧含量、压力与温度的升高而升高;从金相显微镜观察可知,腐蚀类型为点蚀与溃疡腐蚀;XRD分析得到腐蚀产物的主要成分为铁的氧化物。腐蚀的主导因素为氧含量,油田在生产作业中应适当控制所注空气的氧含量。

注空气驱管材的腐蚀与防护研究现状

注空气驱过程中的管材腐蚀问题非常突出,严重制约着注空气驱技术的推广应用。本文论述了注空气驱过程中的腐蚀与防护研究,其主要包括注气井的氧腐蚀和生产井的CO2腐蚀、CO2/O2腐蚀以及CO2/H2S腐蚀,并介绍了其中各类腐蚀的腐蚀机理、影响因素和防护措施。

注空气驱油地面工艺关键技术研究

针对无法进行注水开发的低渗或特低渗透油藏,注空气驱油技术已成为发展最快的三次采油技术。注空气驱油在国内实施的油田和区块较少,可借鉴的工程实例不多,因此有必要开展地面工艺关键技术的研究。以某注空气驱油项目为基础,从压缩机选型、安全氧含量确定、减氧工艺筛选和注气管材选择等四个方面进行了理论计算及工艺筛选,形成了一套完整的适合低渗油藏的注空气驱油地面工艺技术,可为油田注空气驱油提供理论依据和实践经验。

注空气驱油管道的腐蚀与防腐研究现状

注空气驱油具有成本低廉、气源丰富易取等优点，在传统采油方式快接近采收极限的情况下，注空气驱油已成为采油方式的发展趋势。但是注空气驱油的氧、二氧化碳、硫化氢等对管道的腐蚀问题则日趋严重，所以注空气驱油的腐蚀问题成为制约注空气驱油发展的主要障碍，本文探讨了注空气驱油管道的腐蚀机理，为输油管道的防腐提供参考。

注减氧空气驱油对不同管材的腐蚀行为分析

为了扩展注减氧空气驱油的适应范围,降低气驱腐蚀对油田生产的影响,采用灰色关联分析法确定地面和井筒管线腐蚀主控因素,利用挂片失重法衡量不同氧含量下、不同管材的腐蚀速率及制气成本的关系,通过宏观观察、扫描电镜、能谱分析、激光共聚焦显微镜等手段,考察了无水和气水混注工况对腐蚀类型和腐蚀发展的影响,统计了两种工况下的均匀腐蚀速率和点蚀速率,并对3种管材的腐蚀机理进行分析。结果表明,注减氧空气驱油腐蚀的主控因素为氧含量,同时受温度、压力的影响程度也较大;将临界氧含量控制在6%左右,可以兼顾安全、经济和腐蚀控制的要求;20^(#)、N80和13Cr等在气水混注工况下的腐蚀程度较重,以局部腐蚀和点蚀为主;且该工况不影响腐蚀产物类型,只影响腐蚀产物多少;无水和气水混注工况下的点,蚀速率均较大,在含水、高温、高压等作用的耦合下存在一定的穿孔风险。

低渗透油田注空气提高采收率技术

注空气驱油是低渗透油田进一步挖掘剩余储量的经济而有效的方法。该文较系统地介绍了国外注空气开发低渗透轻质油油藏提高采收率技术的室内驱油机理研究、注空气配套工艺技术及其防腐防爆具体措施和项目实例研究 。

注空气对N80钢的腐蚀影响因素及响应曲面分析

空气驱油在运行中由于注入空气中的氧气与地层水混合,造成管材的电化学吸氧腐蚀。影响N80钢腐蚀的三大因素为空气中的氧含量、压力、温度。单因素腐蚀影响试验发现随着空气中氧含量、体系总压力的上升,N80钢片的腐蚀速率总体呈现增大趋势;随着温度上升,钢片腐蚀速率呈现先增大后略有下降的趋势。根据试验数据,建立各影响因素曲面响应分析模型,分析不同氧含量、压力、温度下N80钢材的腐蚀情况,得出氧含量是对N80钢腐蚀速率的影响程度最大的结论。为减少腐蚀,建议在注气过程中应适当控制氧气含量。

高温低渗透油藏注气防窜聚合物泡沫体系的性能评价

渤海34-2高温低渗透油藏空气驱过程易发生气窜,常规控制手段存在较多局限性,亟待研究新的调剖技术。基于聚合物增黏和泡沫调驱双重特性,研发了一种聚合物泡沫调剖体系,测试了该体系的泡沫稳定性、流变性能,通过室内驱替实验和CT扫描评价了该体系的封堵性能和作用范围,在此基础上采用二维模型分别进行了注空气后转水气交替(WAG)实验和注调剖剂再注空气实验。结果表明,130℃下聚合物泡沫调剖体系对渗透率约35×10^(-3)μm^(2)的岩心封堵率高达98%,能很好地抑制气窜。在气体突破后WAG方式可提高驱油效率10.14%;而采用注复合泡沫调剖体系再转气驱提高驱油效率15.81%,较常规WAG驱油效率提高5%以上。高温下聚合物泡沫调剖体系的封堵能力和提高采收率效果较好,为同类高温低渗透油藏注气防窜提供了一条新思路。

高温高压条件下可燃气体安全氧含量测定试验研究

针对注空气过程中可燃气体有发生燃爆的风险,对常温常压下的安全氧含量进行了理论计算;采用试验装置对压力1~30 MPa、温度40~120℃环境下可燃气体的安全氧含量进行了测定,并基于试验数据进行了数据拟合。研究结果表明,安全氧含量与初始压力呈对数关系,与初始温度呈线性关系,温度、压力的升高均会造成安全氧含量的降低,其中30 MPa、120℃条件下不发生燃爆的安全氧含量为6.68%(体积分数),远小于常温常压下的理论计算值10.08%(公式法)和12.17%(爆炸三角形法),体系危险性大幅增加。研究结果可为注空气驱现场安全生产和工艺操作提供理论依据和指导。