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      減氧空氣驅(qū)適用范圍及氧含量界限

      2018-03-13 21:44:36廖廣志楊懷軍蔣有偉任韶然李黨國(guó)王連剛王正茂王伯軍劉衛(wèi)東
      石油勘探與開(kāi)發(fā) 2018年1期
      關(guān)鍵詞:管柱采收率氧氣

      廖廣志,楊懷軍,蔣有偉,任韶然,李黨國(guó),王連剛,王正茂,王伯軍,劉衛(wèi)東

      (1. 中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)分公司,北京 100120;2. 中國(guó)石油大港油田公司,天津 300000;3. 中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083;4. 中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院,山東青島 266000;5. 清華大學(xué)機(jī)械學(xué)院,北京 100083)

      0 引言

      國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)低、特低滲透油藏儲(chǔ)集層孔喉細(xì)小[1-2],注水開(kāi)發(fā)存在注不進(jìn)、采不出等突出問(wèn)題,而氣體比較容易注入該類(lèi)儲(chǔ)集層,是驅(qū)油和補(bǔ)充地層能量的良好驅(qū)替介質(zhì)。以空氣為介質(zhì)的空氣驅(qū)技術(shù)具有易注入、氣源充足、低成本、環(huán)保等明顯優(yōu)勢(shì),國(guó)外空氣驅(qū)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較大成功,且經(jīng)濟(jì)效益較高[3-5]。國(guó)外油藏儲(chǔ)集層物性相對(duì)均質(zhì),氣竄風(fēng)險(xiǎn)很低,因而采取直接注空氣的方式[6]。國(guó)內(nèi)陸相沉積油藏非均質(zhì)性嚴(yán)重,氣竄風(fēng)險(xiǎn)較大,采用直接注入方式,空氣與天然氣在井筒和地面管線中混合,容易引起爆炸[7];目前解決該問(wèn)題的主要方法是注入起泡劑進(jìn)行封堵,但該方法存在氧氣與水接觸后對(duì)管柱腐蝕作用強(qiáng)烈的問(wèn)題[8]。為了降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)和管柱腐蝕,可以實(shí)施減氧空氣驅(qū),但該方法適用于何種地質(zhì)條件的油藏及注入空氣中氧含量界限仍未得到很好解決,是目前阻礙減氧空氣驅(qū)推廣應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn),急需深化研究。

      1 減氧空氣驅(qū)適用范圍

      1.1 減氧空氣驅(qū)提高采收率機(jī)理

      空氣驅(qū)采油綜合了多種驅(qū)油機(jī)理,每種機(jī)理的作用也各不相同,包括:①保持或提高油藏壓力;②原油低溫氧化生成 CO2,產(chǎn)生煙道氣驅(qū)效應(yīng)、原油溶脹效應(yīng)、降黏度效應(yīng);③原油低溫氧化生熱,產(chǎn)生熱膨脹、熱降黏效應(yīng)及輕質(zhì)組分的抽提作用[9]。

      各種機(jī)理作用的大小取決于油藏的具體情況,在高溫高壓條件下各種機(jī)理的作用都會(huì)有所增強(qiáng)。氧化反應(yīng)的強(qiáng)弱與氧氣含量關(guān)系不大,而主要與溫度和氧氣分壓的高低相關(guān)??諝怛?qū)采油,高壓提高了混相能力,高溫提高了氧的利用率,因而高溫、高壓油藏中的驅(qū)油效果較好;低溫低壓油藏中,溫度不能有效累積而且壓力低于最小混相壓力,此時(shí)空氣驅(qū)就是典型的非混相氣驅(qū),相當(dāng)于煙道氣驅(qū),驅(qū)油效率偏低;直接點(diǎn)火形成火驅(qū)時(shí),空氣驅(qū)又表現(xiàn)為火驅(qū)的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。因此,不同的地層條件下空氣驅(qū)可以具有不同的機(jī)理且表現(xiàn)為不同的生產(chǎn)動(dòng)態(tài),驅(qū)替效果差異較大。

      1.2 減氧空氣驅(qū)油藏溫度適用條件

      為明確減氧空氣驅(qū)低溫氧化作用機(jī)理,采用高壓近絕熱量熱法開(kāi)展減氧空氣低溫氧化動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,裝置和方法參照文獻(xiàn)[10],實(shí)驗(yàn)按“加熱—等待—搜尋”模式運(yùn)行。

      1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

      實(shí)驗(yàn)材料與參數(shù):①大慶海塔原油;②空氣和減氧空氣(氧含量10%);③實(shí)驗(yàn)壓力5 MPa。

      實(shí)驗(yàn)步驟:①“加熱”階段,溫度按設(shè)定的2 ℃/min加熱幅度升高;②“等待”階段,通過(guò)控制器保持絕熱爐內(nèi)的溫度處于均勻平衡狀態(tài);③“搜尋”階段,比較試樣升溫速率與設(shè)定敏感度(一般為0.01 ℃/min),前者小于等于后者,自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)“加熱—等待—搜尋”循環(huán),前者大于后者,量熱儀自動(dòng)轉(zhuǎn)為“放熱”方式,控制器根據(jù)絕熱爐各個(gè)區(qū)域溫度與樣品測(cè)試系統(tǒng)的溫度差異進(jìn)行調(diào)節(jié),維持絕熱爐溫度與樣品測(cè)試系統(tǒng)溫度的一致。

      1.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

      對(duì)于空氣,實(shí)驗(yàn)中溫度低于120 ℃、時(shí)間小于900 min時(shí),未觀測(cè)到氧氣消耗及 CO2產(chǎn)生,同時(shí)未監(jiān)測(cè)到溫度累積,表現(xiàn)為加氧反應(yīng)。溫度繼續(xù)上升,大于等于120 ℃時(shí)監(jiān)測(cè)到放熱現(xiàn)象,溫度隨時(shí)間緩慢上升,至150 ℃前,觀測(cè)到氧氣有極緩慢的消耗,并伴隨微量的CO與CO2產(chǎn)生(見(jiàn)圖1)。

      圖1 實(shí)驗(yàn)溫度及氣體組分含量監(jiān)測(cè)曲線

      溫度繼續(xù)上升,逐漸累積到150 ℃以上,實(shí)驗(yàn)時(shí)間大于1 750 min時(shí),溫度上升較快,氧化反應(yīng)較劇烈,氧氣消耗加快,產(chǎn)出部分CO和CO2;實(shí)驗(yàn)溫度進(jìn)一步提高,上升到180 ℃以上,放熱加速特征更明顯,溫度急劇上升,此時(shí)產(chǎn)生大量的CO和CO2,原油氧化反應(yīng)逐漸由放熱較少的加氧反應(yīng)向大量放熱的裂鍵反應(yīng)轉(zhuǎn)變。

      由此可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)溫度在120 ℃以下時(shí),氧化反應(yīng)以加氧反應(yīng)為主,裂鍵反應(yīng)為輔;當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度在180 ℃以上時(shí),氧化反應(yīng)以裂鍵反應(yīng)為主,加氧反應(yīng)為輔;當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度在120~180 ℃時(shí),加氧反應(yīng)和裂鍵反應(yīng)并存,加氧反應(yīng)和裂鍵反應(yīng)的拐點(diǎn)溫度在150 ℃左右。而減氧空氣在相同實(shí)驗(yàn)條件下氧化,當(dāng)溫度累積到170 ℃,才觀察到氧氣消耗,高溫階段的氧化也不如空氣和原油劇烈。

      因此,油藏溫度小于120 ℃,氧氣消耗極少,放熱量少,難以產(chǎn)生熱效應(yīng),適合開(kāi)展減氧空氣驅(qū);油藏溫度大于等于120 ℃,原油氧化劇烈,氧氣消耗量大,熱效應(yīng)明顯,適合開(kāi)展空氣驅(qū);除此之外在選擇空氣泡沫驅(qū)或者氣水交替驅(qū)時(shí),由于液體的注入,降低了油藏溫度,此時(shí)更適于減氧空氣驅(qū),避免因氧氣無(wú)法有效消耗導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)。

      2 減氧空氣驅(qū)氧含量界限

      2.1 氧含量爆炸界限

      國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表明,雖然空氣驅(qū)未發(fā)生過(guò)因氧含量超標(biāo)引起的安全事故,但其安全風(fēng)險(xiǎn)確實(shí)存在,也一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn),氧含量的爆炸邊界條件是采取相應(yīng)安全控制措施的重要依據(jù),是空氣驅(qū)提高采收率技術(shù)必須要解決的技術(shù)難點(diǎn)。

      2.1.1 臨界氧含量的理論計(jì)算

      可燃性氣體(液體蒸汽)與氧氣發(fā)生完全燃燒時(shí),化學(xué)反應(yīng)式[11]如下:

      式中m——?dú)湓訑?shù),個(gè);n——碳原子數(shù),個(gè);λ——氧原子數(shù),個(gè)。

      當(dāng)可燃性氣體(液體蒸汽)體積分?jǐn)?shù)為爆炸下限時(shí),此時(shí)反應(yīng)為富氧狀態(tài),理論臨界氧含量(也叫理論最小氧體積分?jǐn)?shù))可表達(dá)為:

      其中

      式中CO——可燃性氣體的理論臨界氧含量,%;L——可燃性氣體的爆炸下限,%;N——每摩爾可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)所需要的氧分子數(shù),個(gè)。

      可燃?xì)怏w在爆炸上限時(shí),其臨界氧含量等于混合氣中的實(shí)際氧含量,如無(wú)具體實(shí)驗(yàn)作依據(jù),可采用可燃性氣體的爆炸下限達(dá)到完全燃燒時(shí)所需要的氧分子個(gè)數(shù)(即最小氧體積分?jǐn)?shù))來(lái)估算臨界氧含量。表 1為采用(2)式計(jì)算烷烴爆炸下限對(duì)應(yīng)的理論臨界氧含量,可以看出在同類(lèi)烷烴物質(zhì)中甲烷的理論臨界氧含量低于其他烷烴類(lèi)化合物;對(duì)多數(shù)石油類(lèi)烷烴而言,常溫常壓下,理論臨界氧含量為 12%,低于這個(gè)值,即使遇明火也不會(huì)發(fā)生爆炸。

      實(shí)際油藏中,儲(chǔ)集層具有高溫、高壓特征。氧含量界限受壓力、溫度、惰性氣體等因素影響,與常溫、常壓下臨界氧含量有較大差異,因此,必須開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究確定。

      2.1.2 臨界氧含量物理模擬

      2.1.2.1 產(chǎn)出氣組分對(duì)爆炸臨界氧含量的影響

      國(guó)內(nèi)部分適合空氣驅(qū)常規(guī)油井產(chǎn)出氣組分分析結(jié)果[5]顯示,產(chǎn)出氣中甲烷含量均小于 96%(見(jiàn)表 2)。據(jù)此配制了4個(gè)有代表性的不同組分的模擬可燃?xì)怏w,在溫度20 ℃、壓力0.4 MPa條件下開(kāi)展4個(gè)組分可燃?xì)怏w及純甲烷氣的臨界氧含量爆炸對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

      表2 實(shí)驗(yàn)用可燃?xì)怏w及油井產(chǎn)出氣組分

      實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(見(jiàn)圖2),純甲烷的爆炸上下限含量為4.13%、13.5%,可燃?xì)怏w中含有C2、C3時(shí),甲烷含量相應(yīng)降低,爆炸臨界氧含量上升;而隨著 C2、C3含量的降低,甲烷含量上升,爆炸臨界氧含量下降;純甲烷的爆炸臨界氧含量最低,為 10%。由此說(shuō)明,該氧含量臨界值為常規(guī)油井產(chǎn)出氣發(fā)生爆炸的最低界限。適合空氣驅(qū)的中國(guó)陸上油田,油井產(chǎn)出氣甲烷含量均小于 96%,其爆炸臨界氧含量不會(huì)低于純甲烷的界限,只要空氣驅(qū)中氧含量低于 10%,就不可能發(fā)生爆炸。

      2.1.2.2 CO2、N2含量對(duì)爆炸臨界氧含量影響

      圖2 不同組分實(shí)驗(yàn)氣體爆炸臨界氧含量關(guān)系

      圖3 N2、CO2氣體含量對(duì)爆炸臨界氧含量的影響

      實(shí)施空氣驅(qū)、空氣泡沫驅(qū)提高采收率過(guò)程中,注入空氣中的氧氣與儲(chǔ)集層中的原油發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生CO2,隨N2共同完成驅(qū)替過(guò)程?;旌蠚怏w中存在的CO2、N2對(duì)爆炸臨界氧含量同樣會(huì)產(chǎn)生一定的影響,對(duì)此開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(見(jiàn)圖3),隨著N2含量的增加,爆炸臨界氧含量緩慢上升,實(shí)驗(yàn)中最高達(dá)13.0%;而隨著CO2含量增加,在低于10%時(shí),爆炸臨界氧含量同樣表現(xiàn)為緩慢上升,但超過(guò)10%時(shí),爆炸臨界氧含量表現(xiàn)為快速上升,當(dāng)CO2含量為20%時(shí),爆炸臨界氧含量上升至15.7%。由此可見(jiàn),N2含量增加對(duì)爆炸臨界氧含量的影響較小,而CO2的影響較大,但隨著兩種氣體含量增加,爆炸臨界氧含量呈上升趨勢(shì),且大于純甲烷的臨界值。

      空氣驅(qū)技術(shù)中空氣減氧的主要目的是在確?,F(xiàn)場(chǎng)安全可靠的條件下盡可能降低成本,減氧空氣中氧含量是現(xiàn)場(chǎng)安全和成本的決定性參數(shù)。產(chǎn)出氣組分、N2和 CO2等對(duì)爆炸臨界氧含量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),合理的爆炸臨界氧含量為10%,將空氣氧含量減至10%后注入油藏,產(chǎn)出氣中氧含量基本上在5%以下,達(dá)不到爆炸臨界值,可以確??諝怛?qū)項(xiàng)目的安全運(yùn)行。

      2.2 氧含量腐蝕界限

      注空氣驅(qū)油的過(guò)程中,注氣井中氧的分壓較高,在潮濕高溫的環(huán)境中,主要發(fā)生氧的去極化反應(yīng),會(huì)對(duì)注入井管壁造成嚴(yán)重的腐蝕[12-13]。國(guó)外油田空氣驅(qū)過(guò)程中,曾出現(xiàn)腐蝕垢脫落堵塞地層現(xiàn)象,國(guó)內(nèi)也發(fā)現(xiàn)空氣泡沫驅(qū)或空氣火驅(qū)注入井發(fā)生嚴(yán)重氧腐蝕。國(guó)內(nèi)一些油田往往通過(guò)注入空氣泡沫或者采用氣水交替來(lái)抑制氣竄,在此過(guò)程中由于水的存在加速了油管的腐蝕,使油管更容易被腐蝕穿孔。

      2.2.1 管柱氧腐蝕實(shí)驗(yàn)

      2.2.1.1 不同氧含量空氣介質(zhì)電化學(xué)腐蝕

      采用大港油田空氣泡沫驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)用注入水與現(xiàn)場(chǎng)用油管掛片,設(shè)置模擬實(shí)驗(yàn)溫度為100 ℃,實(shí)驗(yàn)壓力20 MPa,進(jìn)行96 h的腐蝕實(shí)驗(yàn)。

      圖 4為不同氧含量條件下測(cè)得電流與電位關(guān)系曲線(Tafel曲線),可以看出,自腐蝕電位隨著混合氣體中氧含量的增加而負(fù)向移動(dòng),同時(shí)陰陽(yáng)極腐蝕電流顯著增加;氧氣含量升高,油管的腐蝕速率與氧含量之間呈現(xiàn)指數(shù)性增加趨勢(shì)(見(jiàn)圖5)。

      圖4 腐蝕Tafel曲線

      圖5 腐蝕速率與氧含量關(guān)系

      2.2.1.2 不同工況下空氣腐蝕實(shí)驗(yàn)

      模擬大港油田空氣泡沫驅(qū)條件下,研究注空氣驅(qū)油過(guò)程中生產(chǎn)井的腐蝕工況,進(jìn)行失重法腐蝕分組實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)表 3)。其中,20#鋼為地面管線材質(zhì),N80和P110為油田用油套管標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)。

      實(shí)驗(yàn)表明在純空氣條件下,20#、N80、P110掛片幾乎無(wú)腐蝕現(xiàn)象。在水與空氣共存的條件下,隨著井深度的增加(或者溫度和壓力增大),N80、P110掛片的腐蝕速率明顯增大;在相同的溫度和壓力下,泡沫+空氣對(duì)N80材質(zhì)掛片的腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水+空氣;相同工況條件下,P110掛片的腐蝕程度小于N80掛片。綜合以上結(jié)果,含水、高溫、高壓是腐蝕發(fā)生的重要條件。

      表3 不同溫度壓力條件下不同管材腐蝕速率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

      同樣,模擬了減氧空氣泡沫驅(qū)條件下的腐蝕情況,腐蝕材料為N80掛片(見(jiàn)表4)。溶液中泡沫劑濃度為0.2%、緩蝕劑濃度為0.4%,分別以氧濃度10.0%、5.0%、2.5%進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明即使將空氣氧含量降至安全值10.0%以下,兩種緩蝕劑雖表現(xiàn)出較好的緩蝕效果,但不能從根本上解決腐蝕問(wèn)題,基本沒(méi)有達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水平的指標(biāo)[14]要求。

      表4 減氧對(duì)緩蝕劑緩蝕作用的影響

      注入井管柱腐蝕關(guān)系到注入井的使用周期與安全,套管一旦受到腐蝕,會(huì)產(chǎn)生變形、錯(cuò)斷等情況,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使注入井報(bào)廢。腐蝕實(shí)驗(yàn)中氧含量減到2.5%時(shí),仍然具有很強(qiáng)的腐蝕,減氧至2.5%與10.0%相比,運(yùn)行成本將大大提高。因此,腐蝕防控?zé)o需制定減氧指標(biāo),而需要研制氧腐蝕預(yù)防方法。

      2.2.2 管柱腐蝕防控

      空氣驅(qū)油目前一般采用 4種方法或綜合措施進(jìn)行管柱防腐:①采用13Cr、316、11Cr、18Ni、9Ti等特殊材質(zhì)管柱,并鈍化處理表面;②應(yīng)用緩蝕劑,緩蝕效果與使用濃度及介質(zhì)的pH值、溫度、流速等密切相關(guān),可根據(jù)防腐的對(duì)象、環(huán)境條件選擇;③對(duì)空氣進(jìn)行脫水凈化處理,干燥空氣能大大降低油管腐蝕速率;④采用注干空氣和注泡沫液管柱分開(kāi)的特殊管柱結(jié)構(gòu),或采用雙連續(xù)油管并聯(lián)或者同心雙連續(xù)油管模式氣液分注(見(jiàn)圖6)。

      圖6 空氣泡沫驅(qū)氣液分注管柱示意圖

      綜上所述,臨界氧含量主要與產(chǎn)出氣組分、N2和CO2含量等有關(guān),減氧對(duì)管柱防腐效果不理想,只能采用相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。因此,綜合理論計(jì)算氧含量爆炸極限和模擬爆炸實(shí)驗(yàn)結(jié)果,減氧空氣取氧含量10%,能夠保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中不會(huì)發(fā)生氧與天然氣混合氣體的爆炸。

      3 應(yīng)用前景及存在問(wèn)題

      3.1 應(yīng)用前景

      三次采油技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)是高效、低成本、綠色,空氣/減氧空氣是氣介質(zhì)中(二氧化碳、天然氣、煙道氣、氮?dú)猓┑统杀镜尿?qū)替介質(zhì),非常符合這一要求。減氧空氣驅(qū)技術(shù)可用于對(duì)低滲透等特殊條件油藏實(shí)施規(guī)模補(bǔ)充能量及吞吐、驅(qū)替等方式開(kāi)發(fā),應(yīng)用前景廣闊。在合適的油藏條件下,空氣驅(qū)/減氧空氣驅(qū)技術(shù)在未來(lái)20年將是具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性技術(shù),可適用于3類(lèi)油藏。

      3.1.1 低滲透油藏

      對(duì)于該類(lèi)油藏,采用注水方式開(kāi)發(fā),原油采收率只能達(dá)到 10%~20%。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的注水開(kāi)發(fā)后,注入井的注入壓力持續(xù)升高,可注入性變差,繼續(xù)注水開(kāi)發(fā)效果難以保證,轉(zhuǎn)換為空氣驅(qū)或泡沫輔助空氣驅(qū)進(jìn)行開(kāi)發(fā)可大大提高采收率;對(duì)于注水比較困難的特低滲或水敏性低滲透油藏,油田開(kāi)發(fā)的初期就應(yīng)采取注氣方式,減氧空氣驅(qū)是目前較好的選擇。

      3.1.2 注水開(kāi)發(fā)“雙高”油藏(含普通稠油油藏)

      該類(lèi)油藏儲(chǔ)集層非均質(zhì)嚴(yán)重,經(jīng)歷了長(zhǎng)期的注水開(kāi)發(fā)后,目前處于中高含水開(kāi)發(fā)后期,采出程度在30%以上,常規(guī)的三次采油技術(shù)面臨著成本和效果的挑戰(zhàn),采用有效提高注水利用率與采收率的低成本三次采油技術(shù),是這類(lèi)油藏開(kāi)發(fā)后期進(jìn)一步提高采收率的迫切需求,開(kāi)展泡沫輔助空氣驅(qū)符合這一要求。

      3.1.3 高溫高鹽油藏

      該類(lèi)油藏大部分具有埋藏深、儲(chǔ)集層溫度高、注入水(地層水)礦化度高的特征,不適合開(kāi)展化學(xué)驅(qū)。從技術(shù)上講,空氣對(duì)溫度沒(méi)有上限要求,以空氣驅(qū)或空氣泡沫驅(qū)為主體的三次采油技術(shù),將是這類(lèi)油藏提高采收率的主要技術(shù)發(fā)展方向。

      因此,對(duì)高含水、高采出程度、非均質(zhì)嚴(yán)重的中高滲及低滲透油藏而言,空氣驅(qū)/減氧空氣驅(qū)提高采收率技術(shù)將具有巨大的推廣應(yīng)用潛力。

      3.2 存在問(wèn)題

      盡管空氣驅(qū)/減氧空氣驅(qū)應(yīng)用前景廣闊,但大規(guī)模應(yīng)用仍面臨許多技術(shù)難題需要解決:①空氣驅(qū)驅(qū)油機(jī)理及生產(chǎn)過(guò)程中動(dòng)態(tài)特征需要深入研究;②對(duì)生產(chǎn)井產(chǎn)氣動(dòng)態(tài)及采油、地面工藝配套技術(shù)需加深認(rèn)識(shí),將目前適應(yīng)含水采油的工藝技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合含氣采油的工藝技術(shù);③注氣技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用后的產(chǎn)出氣利用及處理問(wèn)題,中國(guó)陸相油藏條件下實(shí)現(xiàn)注氣技術(shù)大幅度提高采收率,需要大孔隙體積倍數(shù)的氣體驅(qū)替,必然帶來(lái)大量產(chǎn)氣的問(wèn)題,目前產(chǎn)出氣的處理、回注等技術(shù)研究滯后。

      4 結(jié)論

      油藏溫度大于等于120 ℃時(shí),氧氣與原油反應(yīng)劇烈,可充分利用氧氣的低溫氧化作用,直接進(jìn)行空氣驅(qū)提高采收率;油藏溫度小于120 ℃時(shí),氧氣消耗極少,放熱量少,難以產(chǎn)生熱效應(yīng),適合進(jìn)行減氧空氣驅(qū),可充分利用N2為主的空氣非混相驅(qū)提高采收率。

      減氧空氣驅(qū)適用于低滲透、注水開(kāi)發(fā)“雙高”、高溫高鹽 3類(lèi)油藏,為防止爆炸,確保減氧空氣驅(qū)技術(shù)安全可控,極限氧含量應(yīng)控制在 10%以內(nèi);空氣減氧后,管柱氧腐蝕有所減緩;無(wú)水條件下地面管線和注入井管柱無(wú)需考慮氧腐蝕問(wèn)題,有水時(shí)可采用特殊管材、特殊管柱結(jié)構(gòu)或加入緩蝕劑等方法來(lái)降低腐蝕速度。

      空氣/減氧空氣是低成本的驅(qū)替介質(zhì),可用于對(duì)低滲透等特殊條件油藏實(shí)施能量補(bǔ)充及吞吐、驅(qū)替等方式開(kāi)發(fā),是未來(lái)20年具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性技術(shù)。

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