低渗透油田注二氧化碳地面工艺技术研究

摘要

随着油田勘探开发的不断深入，低渗透油田所占的比重越来越大，仅大庆长垣外围就有3.7×108吨特低渗透扶杨油层储量，在常规注水开发条件下不能经济有效动用，低渗透油田的高效开发显得日益重要。CO2驱油技术的研究与应用起始于20世纪50年代，室内和现场试验都曾表明CO2是一种有效的驱油剂。随着CO2集输、注入工艺的日趋成熟及腐蚀与结垢问题的不断解决，70年代，该方法逐渐应用于油田并逐年增加。因此，研究低渗透油藏(特别是扶余油层)注气开发的可行性，研究配套的采油及地面工艺技术对油田开发具有重要的现实意义。为了探索扶余油层有效动用模式，从2002年开始，大庆油田分两个阶段开展了芳48注气开发先导试验和扩大试验。同时探索地面建设模式和研究经济适用的注入工艺和净化工艺。论文选用芳48注气开发试验区地面注气工艺的演变作为研究对象，对先导试验地面建设两个个阶段：简易注入试验流程阶段，小规模试验撬装注入流程阶段，进行了分析和总结。形成了以“二氧化碳循环预冷，注入泵前喂液增压，泵后二氧化碳换热升温为设计原理”的流程模式。进行了扩大试验区固定注入流程设计研究，建成了大庆地区第一个规模化固定注入站。对建设和投产运行中出现的问题进行了改进，完善了该工艺。对可能出现的生产问题进行了预测，并提出了相应建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1论文研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3大庆外围特低渗透油层注气的适应性

1.4论文完成的主要工作

第二章 CO2理化性质及注CO2提高采收率机理

2.1 CO2的物理化学性质

2.2注CO2气提高采收率的机理

第三章 注CO2驱油地面相关技术

3.1 CO2的来源

3.2注CO2气驱油工艺流程

3.2.1供水和注水系统

3.2.2供气和注气系统

3.2.3油气集输和混合气净化系统

3.2.4井口装置系统

3.3 CO2净化处理

3.3.1化学溶剂法

3.3.2物理溶剂法

3.3.3薄膜分离法

3.3.4低温分馏法

3.3.5低温甲醇分离法

3.3.6变压吸附法

3.3.7低温低压液化

3.4 CO2的输送

3.4.1 CO2的管道输送

3.4.2注输气设备

3.5腐蚀及防护

3.5.1 CO2的腐蚀机理

3.5.2影响CO2腐蚀的因素

3.5.3 CO2腐蚀的防护措施

第四章 芳48断块扶余油层注气试验区

4.1试验区开发过程

4.2试验区开发效果

4.2.1注气井吸气能力较强，油井见到明显注气效果

4.2.2受储层非均质和人工裂缝影响，试验区气窜严重

4.2.3气油比分析表明，芳48断块为非混相驱

4.2.4对扩大试验区的认识

4.3试验区地面建设过程及效果

4.3.1简易注入试验流程

4.3.2小规模试验撬装注入流程

4.3.3扩大试验固定注入流程

第五章 扩大试验区建设

5.1开发方案简述

5.2注入工程

5.2.1设计参数

5.2.2建设方案简述

5.3伴生气液化提纯方案简述

5.3.1设计参数

5.3.2净化工艺

5.3.3主要工艺设备

5.4工程建设总体安排

第六章 CO2注气地面工艺研究与实践

6.1初期的站内简易注入工艺流程

6.1.1简易注入工艺流程原理

6.1.2简易注入工艺流程存在的问题

6.1.3简易注入工艺流程的认识

6.2小规模试验撬装注入流程

6.2.1撬装注入装置工艺原理

6.2.2 CO2撬装注入工艺的认识

6.3扩大试验固定注入流程

6.3.1注入工艺流程

6.3.2注入系统设备参数

6.3.3固定注入工艺的认识

第七章 生产中存在的问题及对策

7.1 CO2腐蚀与防护

7.2伴生气提纯工艺优化

7.3 CO2驱油中垢的形成及预防

7.4注入时水化合物形成及预防

7.5采出时的冻结问题

7.6计量仪表问题

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的学术成果