二氧化碳驱油,这项具有国际水准的技术,让大庆油田尝到了甜头。
5月22日至26日,记者在大庆油田公司榆树林油田树101二氧化碳驱油区块和勘探开发研究院开发研究二室获悉,二氧化碳驱油技术攻关试验在这个油田外围呈现良好发展态势。今年,这个油田已将二氧化碳驱油技术纳入战略储备技术,扩大二氧化碳产能建设和驱油试验区规模,并逐步将试验区从外围油田向老区油田延伸。截至5月26日,大庆油田二氧化碳驱油技术攻关试验累计增油已超过4000吨。
从发现第一口二氧化碳气井,到研究应用二氧化碳驱油技术;从外围艰难起步、稳步推进,到向老区油田逐步延伸,大庆油田的科研人员,一步一个脚印,已经走过了21个春秋。
1988年,大庆油田在萨南东部过渡带开辟了二氧化碳驱油试验区;1990年至1995年底,先后对葡I2油层和萨Ⅱ10-14油层进行了非混相二氧化碳驱油先导性矿场试验,两次试验均采用先进行前期水驱,尔后进行水、气交替注水方式,虽然该矿场试验由于油藏的非均质性导致的气窜影响了注入效率,但总体上还是取得了降低含水率、提高原油采收率的效果,全区提高采收率5.7%。经过多年的科学研究和现场试验,这个油田的科研人员发现,将二氧化碳注入能量衰竭的油层,可提高原油采收率,同时对于保护环境也有积极意义。这一技术不仅适用于常规油藏,还适用于低渗、特低渗透油藏。大庆长垣外围有3.7亿吨特低渗透扶杨油层储量在常规注水开发条件下不能有效动用,这无疑为二氧化碳驱油技术攻关试验提供了广阔空间。
2002年初,针对注水开发差、开采成本高、难以有效动用的实际情况,大庆油田加大了二氧化碳驱油技术的研发力度。大庆采油八厂开展了芳48断块二氧化碳驱油开发先导试验,次年3月进入矿场试验。经过4年的现场研究试验,与同类储层压裂投注的注水井相比,注二氧化碳井在未压裂的情况下吸气能力是注水井的4倍左右。与此同时,采出井见到较为明显的效果,油井产量明显回升,见气后产量递减幅度较小。2007年年底,这个厂在先导试验取得初步效果的基础上,在原试验区的北部开辟了扩大试验区,部署40口井,动用含油面积2.5平方公里。截至目前,这个厂二氧化碳驱油累计增产原油3000吨,该套技术有望成为特低渗透、裂缝不发育扶余油层有效动用的可行技术。
据大庆油田勘探开发研究院开发研究二室高级工程师李敏介绍,从发现第一口二氧化碳气井,到研究应用二氧化碳驱油技术,21年来,大庆油田已形成了二氧化碳泡沫压裂、吞吐和气举等多项驱油技术,相继在长垣及外围油田开展了二氧化碳驱试验。2008年,随着外围试验的稳步推进,外围6个采油厂开辟的试验区块相继见到效果。6月初,采油九厂塔112区块10口井二氧化碳吞吐试验圆满完成,平均单井日增油达到两吨。7月下旬,采气分公司成功完成头台油田2口井二氧化碳吞吐施工,标志着二氧化碳吞吐增油作业已覆盖外围油田绝大部分地区。
21载风雨路,21年奋斗史,大庆油田二氧化碳驱油技术成效明显。2009年年初,按照集团公司总经理蒋洁敏的要求,大庆油田将二氧化碳驱油技术纳入战略储备技术,并明确了试验区块从外围向老区油田延伸、在老区建立试验区的工作思路。
时下,大庆油田相关部门已迅速行动起来,成立科研部门,抽调科研骨干,在做好现有试验区块的同时,积极与采油一厂等老区油田合作,探索二氧化碳驱油技术在高渗透储层的适应性,为二氧化碳驱油规模化应用做好技术攻关。勘探开发研究院开发研究二室二氧化碳驱油试验项目组,承担了国家“十一五”科技支撑计划项目“复杂油气田高效开发技术研究”课题之一的“二氧化碳气驱提高采收率试验研究”,芳48区块和树101区块两个工业性矿场试验也被列为大庆油田4000万吨稳产重大课题“外围低渗透油田有效开发配套技术”。同时,建新站、打新井,二氧化碳产能扩建工作紧锣密鼓。
“当这些计划全部落实后,二氧化碳液化气站将由1个增加到2个,二氧化碳气井将达到9口,液态二氧化碳年产能将由目前的5000吨上升到5万吨。”高级工程师李敏欣喜地对记者说。
开发研究二室的科研人员暗下决心:就这样走下去,一步一个坚实的脚印,尽快形成适合大庆油田老区的二氧化碳驱油思路和做法,提前做好技术储备,为原油4000万吨持续稳产保驾护航。
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二氧化碳驱油技术
简单来说,二氧化碳驱油技术就是把二氧化碳注入油层中以提高原油采收率。由于二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体,当它大量溶解于原油中时,可以使原油体积膨胀,黏度下降,还可以降低油水间的界面张力。与其他驱油技术相比,二氧化碳驱油具有适用范围大、驱油成本低、采收率提高显著等优点。据国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000亿-6000亿桶。
目前,世界上大部分油田仍采用注水开发,这就面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题。对此,国外近年来大力开展二氧化碳驱提高采收率技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求,还可以解决二氧化碳的封存问题,保护大气环境。
时下,二氧化碳驱油作为一项日趋成熟的采油技术已受到世界各国的广泛关注。据不完全统计,目前全世界正在实施的二氧化碳驱油项目有近80个。美国是二氧化碳驱油项目开展最多的国家。目前,美国每年注入油藏的二氧化碳量约为2000至3000万吨,其中有300万吨二氧化碳来源于煤气化厂和化肥厂的尾气。
二氧化碳在我国石油开采中有着巨大的应用潜力。但是,二氧化碳驱技术在我国尚未成为研究和应用的主导技术。可以预测,随着技术的发展和应用范围的扩大,二氧化碳将成为我国改善油田开发效果、提高原油采收率的重要资源。