胜利油田低渗透油藏CO2驱油技术研究与应用.ppt

胜利油田低渗透油藏CO2驱油技术研究与应用,国际特低渗透油气勘探开发技术研讨会交流材料,汇报提纲,一、前言二、CO2驱区块筛选研究三、CO2驱提高采收率室内实验研究四、CO2驱油藏工程方案优化设计五、实施效果,前言,截至2008年底，探明储量7.67亿吨，占全油区的15.4；特别是2006、2007年探明分别为4331、6811万吨，占当年探明储量的44.7%和64.6%。,胜利油区具有丰富的低渗透油藏资源,胜利油区低渗透油藏历年新增探明储量柱状图,“十五”以来，特低渗油藏（储层空气渗透率10103m2）探明储量在每年低渗透新增探明储量中所占的比例呈现增长的趋势，已逐渐成为胜利低渗透油藏新增探明储量的主要类型。,胜利特低渗油藏探明储量占低渗透油藏总探明比例趋势图,百分比,前言,特低渗透油藏开发难题,梁4块注水情况统计表,（1）大型压裂弹性开发采收率低、递减快。,（2）注水补充能量困难（注水压力过高，套损严重，油水井寿命短）。,前言,因此，研究特低渗油藏的能量补充方法，大幅度提高低渗透油藏采收率具有重要意义。,前言,机理研究和国外矿场实践表明CO2驱可以大幅度提高低渗透油藏的采收率。,注气/水过程中驱替压差与注入倍数关系曲线,汇报提纲,一、前言二、CO2驱区块筛选研究三、CO2驱提高采收率室内实验研究四、CO2驱油藏工程方案优化设计五、实施效果,一、CO2驱区块筛选研究,采用“先制定筛选标准，再评价具体区块，最后确定典型区块”的原则。,区块筛选的流程图,一、CO2驱区块筛选研究,1、油藏筛选标准,在综合分析国内外注CO2提高采收率成功实例的基础之上，结合胜利油区的实际情况，确定了低渗透油藏CO2混相驱筛选标准。,2、胜利油区CO2驱资源潜力评价,满足CO2混相驱单元47个单元，9556万吨地质储量，按提高采收率15-20%计算，预计新增可采储量1433-1911万吨。,一、CO2驱区块筛选研究,满足CO2近混相驱单元62个单元，19045万吨地质储量，按提高采收率10-15%计算，预计新增可采储量1905-2857万吨。,2、胜利油区CO2驱资源潜力评价,一、CO2驱区块筛选研究,筛选高89-1块作为CO2驱先导试验区块,胜利油田部分低渗透油藏基本参数汇总表,3、区块筛选,选区原则：（1）距离气源近；（2）具有代表性；（3）基本具备混相条件。,一、CO2驱区块筛选研究,汇报提纲,一、前言二、CO2驱区块筛选研究三、CO2驱提高采收率室内实验研究四、CO2驱油藏工程方案优化设计五、实施效果,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,1、地层油与CO2的相特性研究2、CO2和地层油的最小混相压力研究3、长岩心模型驱替实验研究,通过室内实验研究认识CO2溶解于地层油后对地层油相态的影响，确定CO2驱油的机理；同时，为数值模拟中状态方程的建立和调整提供整套的相态基础参数及变化规律。,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,随着注入CO2 的量增加，地层原油饱和压力逐渐升高，表明地层油对CO2有较强的溶解能力。,1、地层油与CO2的PVT特性研究,随着原油中溶解的CO2增多，体积膨胀系数增大，CO2具有较强的膨胀地层原油的能力。,1、地层油与CO2的PVT特性研究,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,1、地层油与CO2的PVT特性研究,随着原油中溶解的CO2量的增加，地层油粘度降低，CO2对地层油有很好的降粘效果，可以改善地层油的流动性。,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,2、长细管模型实验,随实验压力的升高，CO2驱油效率增加。在压力升高到30.0MPa时,注1.2PV时驱油效率达到95以上,已经达到混相。,模型参数,最小混相压力的确定,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,3、长岩心模型驱替实验,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,长岩心驱油实验结果对比,只注CO2采收率78.7%,3、长岩心模型驱替实验,三、CO2驱提高采收率室内实验研究,汇报提纲,一、前言二、CO2驱区块筛选研究三、CO2驱提高采收率室内实验研究四、CO2驱油藏工程方案优化设计五、实施效果,四、CO2驱油藏工程方案优化设计,高89-1块CO2驱地质建模流程,（一）建立适合气驱需要的三维地质模型,（一）建立适合气驱需要的三维地质模型,精确描述气体的超覆和指进要求采用精细网格。,纵向1层饱和度分布图,纵向5层饱和度分布图,目的层按照“主力油层以单砂体为单元，非主力油层以小层为单元”的原则建立精细的地质模型。,网格划分,平面网格划分：10m10m纵向单砂体：0.2m,沙四砂层组地层划分一览表,高89-1块平面网格划分图,（一）建立适合气驱需要的三维地质模型,高89-1块三维精细地质模型,平面上：10X10m纵向上：按0.2m一层划分规 模：25398413,（一）建立适合气驱需要的三维地质模型,（二）开发层系研究,1、高89块主力层（S41.2）突出，占本井区储量93%。2、非主力层面积小、储量小，不具备分层的物质基础。3、该块纵向上油层叠合程度高、含油井段小（50m），主力层不需细分。采用一套层系开发。,高89-1块分砂层组储量统计表,高89-1块注气井距控制在270350m。,（三）井网井距设计,高89-1块CO2先导试验井位部署图,试验区总井：24口（其中油井14口，注气井10口），含油面积2.8km2，地质储量170104t。中心试验井区总井14口：油井4口，注气井10口，含油面积0.6km2，地质储量40104t。,1、充分利用高89-1块现有井网2、有中心受效井3、试验区以五点法井网为主，井排方向沿着裂缝延伸方向,井网设计原则,（三）井网井距设计,（四）油藏模型建立,高89-1块CO2驱优化设计表,（五）注采参数优化,1、压力保持水平优化,低于混相压力（28.94MPa)时，随着压力的上升，采出程度上升幅度比较大，高于混相压力后采出程度上升幅度变缓；因此，压力保持水平应在30MPa左右。,采收率随地层压力变化图,（五）注采参数优化,采油速度与采出程度对比图,方案采油速度为2.5%，开发效果最优。,2、采油速度优化,（五）注采参数优化,随着注入PV数的增加，采收率增加，日换油率则呈下降趋势，考虑经济效益，最优的注入量为0.33PV。,3、CO2注入量优化,（五）注采参数优化,（1）一套层系开发（2）五点井网，井距：230-350m（3）地层压力保持水平：30MPa（4）采油速度为2.5%（5）注入CO2量0.33PV,高89-1块CO2先导试验井位部署图,（六）推荐方案指标预测,推荐方案,CO2驱与弹性开采开发效果对比曲线,15年后CO2驱采出程度26.1%，CO2驱比弹性开采提高了17.2%，其中，中心受效区15年采出程度33.0%，累计采油16.7104t，平均单井采油4.2104t。,8.9,26.1,33.0,指标预测,（六）推荐方案指标预测,汇报提纲,一、前言二、CO2驱区块筛选研究三、CO2驱提高采收率室内实验研究四、CO2驱油藏工程方案优化设计五、实施效果,按照“先单井试注，再整体推广”的原则，分“三步”实施。,五、实施效果,高894井周围一线生产井6口，注采井连井剖面表明：主力层连通性较好。,高894井井位图,注采井连井剖面,1、试注井基本情况,五、实施效果,2、注入井注入动态,地层有较强的吸气能力：2008年1月2日开始注入CO2，稳定注入压力为4MPa，日注液态CO2 40t。截至2009年6月底，已累计注气20297t。目前平均注入量63.6t/d，注入压力6MPa。根据G89-4井的注入情况，测算该井的比吸气指数为1.57t/（dMPam）。,高89-4井注气曲线,五、实施效果,2、注入井注入动态,CO2密度随井深变化曲线,深度为1150m（12.09MPa，31.3）时，处于超临界状态。,五、实施效果,2、注入井注入动态,CO2密度随压力、温度变化曲线,超临界流体具有类似气体的低粘度，液体的高密度，同时兼具低表面张力的特性。,五、实施效果,3、注气效果,周围生产井日油稳中有升，目前稳定在45t/d。,1、注气增油效果明显,五、实施效果,非注气周边井一直呈现递减趋势，G89-4井注气后其周围井产量较稳定,3、注气效果,注气增油效果明显,五、实施效果,按指数递减计算井组累增油5000吨,高89-4井周围生产井日产油变化曲线,3、注气效果,注气增油效果明显,五、实施效果,注入井底压力测试流压由2008年3月的23.2MPa上升到2009年1月的27.4MPa，上升4.2MPa；静压09年上升3.29MPa.,能量逐步恢复,3、注气效果,五、实施效果,1870m,1520m,高89-4井组生产井平均动液面变化曲线,注气后，周围生产井动液面由注气前的1870m升至1520m。进一步表明：通过注CO2可有效补充低渗透油藏地层能量。,能量逐步恢复,五、实施效果,3、注气效果,注气后部分井原油性质变好,高89-4井组油井原油性质统计表,五、实施效果,3、注气效果,结 论,初步实施的单井试验结果表明，低渗透油藏可以通过注CO2有效补充地层能量，减缓产能递减速度，达到最终提高低渗透油藏采收率的目的。,恭请领导专家批评指正,谢谢！,