注尿素輔助蒸汽驅開采

1、整理課件 注尿素輔助蒸汽驅開采注尿素輔助蒸汽驅開采氮氣在稠油熱采中的應用氮氣在稠油熱采中的應用煙道氣在稠油熱采中的應用煙道氣在稠油熱采中的應用整理課件注尿素輔助蒸汽驅開采注尿素輔助蒸汽驅開采添加尿素研究添加尿素研究整理課件l尿素溶液在溫度高于尿素溶液在溫度高于150150o oC C條件下分解為條件下分解為COCO2 2和和NHNH3 3氣體，其分解滿足以下方程式：氣體，其分解滿足以下方程式：CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3添加尿素研究添加尿素研究整理課件 COCO2 2從多孔介質中驅油，主要有以下作用：從多孔介質中驅油，主要有以下作用：COCO2 2溶解于原油使原油膨脹溶解于原油使原

2、油膨脹降低原油粘度（降低原油粘度（原油粘度越大，降低的幅度越大）原油粘度越大，降低的幅度越大）改變原油密度改變原油密度降低界面張力和毛管力降低界面張力和毛管力地層水中地層水中COCO2 2含量增加，改變了碳酸鹽重碳酸鹽的平含量增加，改變了碳酸鹽重碳酸鹽的平衡，導致孔隙體積增大，滲透率提高衡，導致孔隙體積增大，滲透率提高CO2驅主要機理添加尿素研究添加尿素研究整理課件 關于關于COCO2 2改變原油密度的實驗結果表明：改變原油密度的實驗結果表明：當原油被當原油被COCO2 2飽和時，原油密度增加；同時，在驅替過飽和時，原油密度增加；同時，在驅替過程中，程中，COCO2 2溶解入水中（溶解入水中（

3、2 27%7%），水將膨脹并且密度），水將膨脹并且密度減小。因此，當注入減小。因此，當注入COCO2 2時，油水密度將相互接近，這時，油水密度將相互接近，這樣可以避免樣可以避免COCO2 2水的指進。水的指進。CO2驅主要機理添加尿素研究添加尿素研究整理課件 在土耳其在土耳其Bati RamanBati Raman油田注油田注DodanDodan氣田氣田（與油田相距（與油田相距8585Km,Km,其天然氣含有其天然氣含有7090%7090%COCO2 2) )所產天然氣物模試驗表明：所產天然氣物模試驗表明：常規(guī)注水后，剩余油飽和度為常規(guī)注水后，剩余油飽和度為4747孔隙體積孔隙體積在高壓下向以

4、前注過水的巖心注在高壓下向以前注過水的巖心注DodanDodan氣段塞，然后注氣段塞，然后注水，剩余油飽和度不到水，剩余油飽和度不到3030孔隙體積孔隙體積CO2驅主要機理添加尿素研究添加尿素研究整理課件 Bati RamanBati Raman油田注油田注DodanDodan天然氣物模試驗還表明：天然氣物模試驗還表明：先注先注DodanDodan氣增壓，然后降壓，接著再注氣增壓，然后降壓，接著再注DodanDodan氣恢氣恢復壓力并高壓注水，剩余油飽和度為復壓力并高壓注水，剩余油飽和度為2222孔隙體積孔隙體積CO2驅主要機理添加尿素研究添加尿素研究整理課件 調研顯示，調研顯示，COCO2

5、2混相驅的原油重度都超過混相驅的原油重度都超過3030OOAPIAPI COCO2 2非混相驅的篩選標準：非混相驅的篩選標準：原油粘度原油粘度10010010001000cpcp，根據根據KlinsKlins、Farouq.AliFarouq.Ali研究，對于研究，對于100100cpcp以上的原油，非混相以上的原油，非混相COCO2 2驅明驅明顯優(yōu)于水驅；而對于顯優(yōu)于水驅；而對于10001000cpcp以上的原油，注蒸以上的原油，注蒸汽將優(yōu)于注汽將優(yōu)于注COCO2 2的收益的收益CO2非混相驅篩選標準添加尿素研究添加尿素研究整理課件 COCO2 2非混相驅的篩選標準（續(xù)）：非混相驅的篩選標準

6、（續(xù)）：原油重度：原油重度：10102525o oAPIAPI油藏埋深：油藏埋深：700700mm壓力：壓力：6. 96. 9MPaMPaCO2非混相驅篩選標準添加尿素研究添加尿素研究整理課件 其他其他COCO2 2非混相驅的篩選條件：非混相驅的篩選條件：最好是薄油層（甚至是熱采無法進行的薄油層）最好是薄油層（甚至是熱采無法進行的薄油層）最好是高傾斜層最好是高傾斜層CO2非混相驅篩選標準添加尿素研究添加尿素研究整理課件 根據根據 等人的研究，篩選適合等人的研究，篩選適合COCO2 2驅的油藏條驅的油藏條件主要為：件主要為：原油比重原油比重含油飽和度含油飽和度油藏壓力油藏壓力CO2非混相驅篩選標

7、準添加尿素研究添加尿素研究整理課件 注注COCO2 2非混相驅采收率預測方法：非混相驅采收率預測方法：通常采用通常采用美國溶解氣驅采收率計算公式：美國溶解氣驅采收率計算公式：17410372200979016110121260.ab.wi.ob.obRppSKBwi.E)S(注CO2采收率預測方法17410372200979016110121260.ab.wi.ob.obRppSKBwi.E)S(添加尿素研究添加尿素研究整理課件 此外，還有一些預測此外，還有一些預測COCO2 2驅的方法，包括驅的方法，包括盧因法盧因法改進的科瓦爾法改進的科瓦爾法油帶分相流動線性法油帶分相流動線性法油帶分相流動

8、五點法油帶分相流動五點法17410372200979016110121260.ab.wi.ob.obRppSKBwi.E)S(注CO2采收率預測方法添加尿素研究添加尿素研究整理課件COCO2 2驅油工藝已得到了商業(yè)上的證實，并在全世界驅油工藝已得到了商業(yè)上的證實，并在全世界7676個提高采收率作業(yè)的井場上得到了應用，其中個提高采收率作業(yè)的井場上得到了應用，其中6767個在美國（個在美國（5050個在西得克薩斯和新墨西哥州的個在西得克薩斯和新墨西哥州的二疊盆地，那里都在利用天然的二氧化碳資源），二疊盆地，那里都在利用天然的二氧化碳資源），其余的是在特立尼達、土耳奇和加拿大。其余的是在特立尼達、土

9、耳奇和加拿大。 CO2非混相驅應用實例添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例油田名稱油田名稱油田規(guī)模油田規(guī)模HansfordHansford砂巖砂巖1982198261.161.14848202038382.22.29.99.9* *Lick CreekLick Creek砂巖砂巖77877847.847.8120012009 9171716016010.110.1生產性先導試驗生產性先導試驗Hilly UplandHilly Upland灰?guī)r灰?guī)r59559525253 3131342421.71.75 5WilmingtonWilmington砂巖砂巖76276250.650

10、.6465465424214142832831111增加采收率增加采收率巖性巖性深度深度油層溫度油層溫度滲透率滲透率有效厚度有效厚度原油重度原油重度粘度粘度* *這里指這里指WAGWAG比水驅的增加量比水驅的增加量添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 Bati RamanBati Raman重油油田，位于土耳其東南部重油油田，位于土耳其東南部高比重，高比重，10101212o oAPI API 原油密度：原油密度： 986 986996 996 kg/mkg/m3 3 高粘度，高粘度，592592mPa.s mPa.s 油層埋深：油層埋深：13001300mm平均孔隙度：平均

11、孔隙度：0.18 0.18 產油層為孔洞裂縫灰?guī)r產油層為孔洞裂縫灰?guī)r滲透率變化范圍：滲透率變化范圍：101010010010103 3 mm2 2( (巖芯測試結果）巖芯測試結果）MPa MPa 原始溶解汽油比較低原始溶解汽油比較低添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 Bati RamanBati Raman重油油田的基本開采情況：重油油田的基本開采情況：一次采油為降壓衰竭式開采一次采油為降壓衰竭式開采開始注開始注COCO2 2之前，累積采油之前，累積采油50850810104 4mm3 3,MPa,MPa，日產日產量降至量降至239239mm3 3一次采油的最終采收率不到原

12、始地質儲量的一次采油的最終采收率不到原始地質儲量的2 2添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 Bati Raman Bati Raman重油油田的重油油田的COCO2 2驅基本開采情況：驅基本開采情況：19861986年在試驗區(qū)的年在試驗區(qū)的1717口井進行口井進行COCO2 2吞吐，雖然有些井的吞吐，雖然有些井的壓力有所回升，但大多數(shù)井出現(xiàn)壓力有所回升，但大多數(shù)井出現(xiàn)“氣鎖氣鎖”現(xiàn)象現(xiàn)象在評價了氣驅示范區(qū)兩年的效果之后，土耳其石油公司在評價了氣驅示范區(qū)兩年的效果之后，土耳其石油公司將吞吐轉為氣驅；從將吞吐轉為氣驅；從19881988年至年至19931993年，氣驅面積逐步擴

13、年，氣驅面積逐步擴大，至大，至19931993年年1 1月，整個油田都進行注氣開采；并同時安月，整個油田都進行注氣開采；并同時安裝了循環(huán)注氣設備裝了循環(huán)注氣設備添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 Bati Raman Bati Raman重油油田的重油油田的COCO2 2驅基本開采情況（續(xù)）：驅基本開采情況（續(xù)）：19921992年年5 5月，油田日產量從注月，油田日產量從注COCO2 2前的前的239239mm3 3/d/d上升為上升為20672067mm3 3/d/d；到到19981998年年1 1月，注月，注COCO2 2累積階段采出程度已達累積階段采出程度已達1.8

14、51.85Bati RamanBati Raman重油油田的重油油田的COCO2 2非混相驅已非混相驅已1010年以上，實踐證年以上，實踐證明了注明了注COCO2 2提高重油采收率的有效性提高重油采收率的有效性添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 阿肯色利克克里克工程基本情況：阿肯色利克克里克工程基本情況：原油重度：原油重度：1717o oAPI API 原油密度：原油密度：953 953 kg/mkg/m3 3 油藏埋深：油藏埋深：776776m mm m滲透率：滲透率：1200 1200 10103 3 mm2 2 原油粘度：原油粘度：160160cpcp（油藏溫度、壓力

15、條件下）油藏溫度、壓力條件下）衰竭式開采及水驅采收率預計為衰竭式開采及水驅采收率預計為1919采用采用WAGWAG方法開采是一次采油的兩倍方法開采是一次采油的兩倍添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 CamurluCamurlu重油油田，位于土耳其東南部與敘利亞交重油油田，位于土耳其東南部與敘利亞交界處：界處：高比重：高比重：10101212o oAPI API 原油密度：原油密度：986986996 996 kg/mkg/m3 3 高粘度：高粘度：284284mPa.s mPa.s 油藏埋深：油藏埋深：12501250mm該油田一次采收率不到該油田一次采收率不到1010在兩

16、口井進行了在兩口井進行了3 3輪輪COCO2 2添加尿素研究添加尿素研究整理課件注注COCO2 2可行性研究可行性研究 長慶靖安注氣開發(fā)效果分析長慶靖安注氣開發(fā)效果分析：注氣前投產的油井穩(wěn)產水平只有初產的注氣前投產的油井穩(wěn)產水平只有初產的3040%3040%；注氣注氣后投產的油井見效后穩(wěn)產水平高后投產的油井見效后穩(wěn)產水平高，為初產的，為初產的5060%5060%井組注氣見效情況比較好，近一年半時間，產量基本穩(wěn)井組注氣見效情況比較好，近一年半時間，產量基本穩(wěn)定，平面各井見效也比較均勻定，平面各井見效也比較均勻CO2非混相驅應用實例添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例 長慶靖安注

17、氣開發(fā)效果分析（續(xù)）長慶靖安注氣開發(fā)效果分析（續(xù)）：沒有明顯的氣竄或方向性氣竄。油井見效后，各井生產沒有明顯的氣竄或方向性氣竄。油井見效后，各井生產氣油比明顯上升，各井相差不大，一般為原始氣油比的氣油比明顯上升，各井相差不大，一般為原始氣油比的3434倍，目前除兩口邊井生產氣油比稍高，為原始氣油比倍，目前除兩口邊井生產氣油比稍高，為原始氣油比的的810810倍，其它油井生產氣油比為原始氣油比的倍，其它油井生產氣油比為原始氣油比的5757倍倍添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例江蘇富民油田江蘇富民油田COCO2 2驅簡介驅簡介試驗區(qū)油藏條件：試驗區(qū)油藏條件：KmKm2 2 儲量

18、儲量323210104 4t t孔隙度孔隙度23.4% 23.4% 滲透率滲透率854854mdmdcp cp 油層埋藏深度油層埋藏深度20902090m m 原始油氣比原始油氣比2323mm3 3/t /t添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例江蘇富民油田江蘇富民油田COCO2 2驅簡介（續(xù)）驅簡介（續(xù)）開發(fā)簡史：開發(fā)簡史：水驅階段末進行水驅階段末進行COCO2 2驅三次采油驅三次采油氣驅前采油速度氣驅前采油速度0.5%0.5%，含水，含水92%92%，采出程度，采出程度38%38%，水驅標定采收率水驅標定采收率43%43%注氣方式：注氣方式：1 1：1 1水氣交替水氣交替添

19、加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例江蘇富民油田江蘇富民油田COCO2 2驅簡介（續(xù)）驅簡介（續(xù)）COCO2 2驅開發(fā)效果驅開發(fā)效果：預計提高采收率預計提高采收率16%16%，換油率，換油率2 2噸油噸油/ /噸噸COCO2 2實驗實驗1616井次，投產井次，投產1010井次，累計增油井次，累計增油40004000噸以上，噸以上，換油率換油率1.71.7方方/ /千方，平均有效期大于千方，平均有效期大于150150天天添加尿素研究添加尿素研究整理課件CO2非混相驅應用實例吉林兩井油田注吉林兩井油田注COCO2 2非混相驅研究非混相驅研究兩井油田屬低滲、裂縫性油藏，預測其兩井油田

20、屬低滲、裂縫性油藏，預測其2020年采年采出程度：出程度：枯竭開采為枯竭開采為5.4%5.4%注水開發(fā)為注水開發(fā)為12.9%12.9%注注COCO2 2氣水交替為氣水交替為21.5%21.5%添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例俄羅斯奧哈稠油油藏采用添加尿素輔助蒸汽俄羅斯奧哈稠油油藏采用添加尿素輔助蒸汽驅技術，不僅提高了采油速度，且使單位采驅技術，不僅提高了采油速度，且使單位采油量的蒸汽耗量減少到原來蒸汽耗量的油量的蒸汽耗量減少到原來蒸汽耗量的1/301/30添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例河南油田泌淺河南油田泌淺1010斷塊油藏基本情況：斷塊油藏基本情

21、況：試驗區(qū)遠離試驗區(qū)遠離BQ10BQ10斷塊的北西兩條正斷層斷塊的北西兩條正斷層地層傾角地層傾角1212o o 油層埋藏深度油層埋藏深度291291mm油層平均有效厚度油層平均有效厚度9 9m m 滲透率滲透率28802880md md 原油地層粘度原油地層粘度5072050720cp cp 地面原油密度地面原油密度967967Kg/cmKg/cm3 3油層溫度油層溫度OOC C 添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例試驗區(qū)基本生產情況：試驗區(qū)基本生產情況：該井組于該井組于9898年年1212月，月，9999年年4 4月和月和20002000年年3 3月，開展三次月，開展三次間

22、歇汽驅試驗，其中前兩次由于吸汽狀況差，汽驅效果不間歇汽驅試驗，其中前兩次由于吸汽狀況差，汽驅效果不理想，后一次通過對注汽參數(shù)進行調整，增大了注汽量和理想，后一次通過對注汽參數(shù)進行調整，增大了注汽量和注汽速度，見到了較好的汽驅效果注汽速度，見到了較好的汽驅效果 添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例在研究尿素輔助蒸汽驅效果之前，為了能正確分析在研究尿素輔助蒸汽驅效果之前，為了能正確分析生產動態(tài)及剩余油分布生產動態(tài)及剩余油分布，并進一步開展方式優(yōu)化及動并進一步開展方式優(yōu)化及動態(tài)預測，需要建立合理的包含已知油藏信息、能很好態(tài)預測，需要建立合理的包含已知油藏信息、能很好反映油藏實際的油

23、藏模型，為了檢驗模型的合理性，反映油藏實際的油藏模型，為了檢驗模型的合理性，需對生產動態(tài)進行歷史擬合需對生產動態(tài)進行歷史擬合 添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例擬合采用加拿大擬合采用加拿大CMGCMG（Computer Modelling GroupComputer Modelling Group）公司的三維三相多組分熱采及化學添加劑油藏數(shù)值模公司的三維三相多組分熱采及化學添加劑油藏數(shù)值模擬軟件，它可以模擬注熱水、注蒸汽、火燒油層及添擬軟件，它可以模擬注熱水、注蒸汽、火燒油層及添加各種化學添加劑、氣體添加劑、溶劑的開采過程加各種化學添加劑、氣體添加劑、溶劑的開采過程添加尿素

24、研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例平面網格劃平面網格劃分重點考慮：分重點考慮：網格方向網格方向與井排方向與井排方向一致；一致；網格盡量網格盡量適應井的位適應井的位置，保證兩置，保證兩井間至少有井間至少有三個空網格三個空網格添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例試驗井組注尿素物理模擬試驗結論簡述：試驗井組注尿素物理模擬試驗結論簡述：在物模研究的溫度、壓力范圍內，溫度升高，尿素在物模研究的溫度、壓力范圍內，溫度升高，尿素的分解速率增大；壓力升高，分解速率減??；濃度

25、對的分解速率增大；壓力升高，分解速率減小；濃度對分解速率基本沒有影響分解速率基本沒有影響濃度為濃度為4545的尿素溶液，溫度為的尿素溶液，溫度為200200OOC C，2.72.71010-3-3molmol. .l l-1 -1. .s s-1 -1添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例試驗井組注尿素物理模擬試驗結論簡述：試驗井組注尿素物理模擬試驗結論簡述：尿素溶液高溫分解產生尿素溶液高溫分解產生COCO2 2和和NHNH3 3，COCO2 2溶解于油溶解于油中，與原油中的酸反應，綜合表現(xiàn)為原油粘度降低；中，與原油中的酸反應，綜合表現(xiàn)為原油粘度降低；在在5050OOC C條件

26、下，當油：尿素溶液條件下，當油：尿素溶液8 8：2 2時，降粘率時，降粘率達達73.573.5單管驅油效率實驗表明，熱水中加入濃度單管驅油效率實驗表明，熱水中加入濃度3030尿素尿素溶液，驅油效率提高溶液，驅油效率提高6.56.5添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例蒸汽驅蒸汽驅尿素輔助蒸汽驅尿素輔助蒸汽驅添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例0.000.000.030.030.060.060.090.090.120.120.150.150.180.180 03003006006009009001200120015001500生產時間（天）生產時間（天）油汽比（

27、f）油汽比（f）蒸汽尿素驅蒸汽尿素驅蒸汽驅蒸汽驅添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例 根據儲層及原油物性，試驗井組常規(guī)的蒸汽驅油汽根據儲層及原油物性，試驗井組常規(guī)的蒸汽驅油汽比始終低于經濟界限（極限油汽比取比始終低于經濟界限（極限油汽比取0.150.15） 添加尿素將提高采油速度，延長汽驅有效生產時間添加尿素將提高采油速度，延長汽驅有效生產時間 結合物理模擬結果，我們認為添加尿素將有效改善結合物理模擬結果，我們認為添加尿素將有效改善蒸汽驅效果，使處于蒸汽驅篩選邊際條件的稠油油蒸汽驅效果，使處于蒸汽驅篩選邊際條件的稠油油藏實現(xiàn)蒸汽驅開采藏實現(xiàn)蒸汽驅開采 添加尿素研究添加尿素研究

28、整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例 分析認為，經過長期蒸汽吞吐，油層壓力較低，油分析認為，經過長期蒸汽吞吐，油層壓力較低，油井生產壓差小，排液能力受到限制，客觀上決定了井生產壓差小，排液能力受到限制，客觀上決定了有一個壓力恢復過程有一個壓力恢復過程添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例只有當油層壓力逐步恢復，生產壓差逐步增大，油只有當油層壓力逐步恢復，生產壓差逐步增大，油層逐步初加熱時，才有可能提高油井排量，達到采層逐步初加熱時，才有可能提高油井排量，達到采注比注比1.21.2的要求，實現(xiàn)有效的汽驅開發(fā)的要求，實現(xiàn)有效的汽驅開發(fā) 添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實

29、例高溫條件下注入尿素溶液，尿素分解為高溫條件下注入尿素溶液，尿素分解為COCO2 2和和NHNH3 3氣體，能夠及時補充地層能量，使地層壓力恢復較氣體，能夠及時補充地層能量，使地層壓力恢復較快，縮短了汽驅初期壓力恢復的進程，生產中表現(xiàn)快，縮短了汽驅初期壓力恢復的進程，生產中表現(xiàn)為汽驅初期低產階段持續(xù)時間短，排液速度上升較為汽驅初期低產階段持續(xù)時間短，排液速度上升較快，汽驅見效早，采油速度上升快?？?，汽驅見效早，采油速度上升快。 添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例在方案有較時間內，添加尿素蒸汽驅的蒸汽腔在方案有較時間內，添加尿素蒸汽驅的蒸汽腔體積始終高于常規(guī)蒸汽驅。其原因主要有：體積始終高于常規(guī)蒸汽驅。其原因主要有：注入的尿素溶液高溫條件下分解為注入的尿素溶液高溫條件下分解為COCO2 2和和NHNH3 3氣體，氣體，這兩種氣體的分壓作用將使地層中已冷凝的蒸汽被再這兩種氣體的分壓作用將使地層中已冷凝的蒸汽被再次汽化，從而擴大了蒸汽帶的范圍；次汽化，從而擴大了蒸汽帶的范圍；添加尿素研究添加尿素研究整理課件尿素輔助蒸汽驅應用實例氣體由于重力作用裹挾著蒸汽攜