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2002年3月李士伦教授主要内容1前言2国外发展注气EOR技术综述3我国注气提高采收率技术的发展4对我们的启示1前言提高或改善石油采收率（EOR或IOR）研究是油田开发永恒的主题之一。在多年工作的基础上回顾了世界发展注气EOR技术，着重阐述了注气油田油藏描述、水气交替（WAG）混相驱技术的发展、近混相驱、轻油油藏注空气（低温氧化）、应用水平井进行气驱、注气单井吞吐和注气筛选原则等重要问题。1前言结合我国情况，发展我国注气事业的关键在气源，要采取多种途径解决；要引进国外技术，发展注气的关键设备——压缩机；要抓好注气驱先导试验；加强注气提高采收率的理论和实验研究，作好技术储备，培养好人才，争取更大的发展。2国外发展注气EOR技术综述2.1国外注气EOR技术概况国外，尤其美国和加拿大，注气已成为热采以外发展较快的EOR技术，俄罗斯也在考虑注气开发低渗透油田等难采储量。1）2000年3月美国《油气杂志》发表了题为“低油价下的EOR处境”的二年一度的EOR（IOR）调查报告；报告显示注气已成为除热采以外发展较快的EOR技术，领先的还是美国和加拿大，在美国，主要以CO2驱为主导，有近万亿方CO2储量。加拿大天然气资源丰富，以烃类气驱为主；公布的调查结果列于表1～表4中。2.1国外注气EOR概况年份EOR项目1986198819901992热采蒸汽驱74522.072422.070617.872187.4就地燃烧1633.21037.5968.3747.6热水112.1460.5633.6314.8热采合计76267.373920.072219.773249.8化学驱及其它胶束-聚合物223.1239.998.140.4聚合物/化学驱2464.23337.71787.0308.5其它----化学驱合计2687.33577.61885.1348.9表1-1美国的EOR产量（m3/d）（1986-1992年）年份EOR项目1986198819901992注气驱及其它烃混相驱和非混相驱5369.04123.78806.417978.4CO2混相驱4522.010206.515199.023050.7CO2非混相驱214.566.815.115.1N2驱2943.13029.03539.33590.2烟道气驱（混相与非混相）4157.93402.62750.71749.0其它---1001.7气驱及其它合计17206.520828.630310.547385.1总计96161.198326.2104415.3120983.8表1-2美国的EOR产量（m3/d）（1986-1992年）年份EOR项目19941996199820002000与1998年比热采蒸汽驱66112.466676.569802.666410.3-5.5就地燃烧400.7713.1760.0442.2-41.6热水39.839.8349.8-48.786.4热采合计66552.967429.470912.466803.8-6.3化学驱及其它胶束-聚合物10.2---0聚合物/化学驱290.722.122.1254.11049.6其它---9.5-化学驱合计300.922.122.1263.61092.8表1-3美国的EOR产量（m3/d）(1994年-2000年）年份EOR项目19941996199820002000与1998年比注气驱及其它烃混相驱和非混相驱15851.215305.816226.419795.522.0CO2混相驱25676.327143.728464.830129.45.8CO2非混相驱---10.5-N2驱3665.04454.74470.62337.3-47.7烟道气驱（混相与非混相）-----其它699.6691.7691.7-4.9气驱及其它合计45892.147595.949853.552272.74.7总计112745.9115047.4120788.0119340.1-1.5表1-4美国的EOR产量（m3/d）(1994年-2000年）年份EOR项目1976197819801982198419861988热采蒸汽驱8599133118133181133就地燃烧2116172118179热水-----310热采合计106115150139151201152化学驱及其它胶束-聚合物1322142021209聚合物/化学驱15242855117186115其它-------化学驱合计28464275138206124表2-1美国运作的EOR项目数量（1976-1988年）年份EOR项目1976197819801982198419861988注气驱及其它烃混相驱和非混相驱1515912162622CO2混相驱9141728403849CO2非混相驱---118288N2驱--14799烟道气驱（混相与非混相）--33332其它--42---气驱及其它合计242934508410490总计158190226264373512366表2-2美国运作的EOR项目数量（1976-1988年）年份EOR项目1990199219941996199820002000与1998年比热采蒸汽驱1371191091059280-6.5就地燃烧885875-28.6热水962211-50.0热采合计15413311611510086-8.0化学驱及其它胶束-聚合物532----聚合物/化学驱454628111010-9.1其它-------化学驱合计504930121110-9.1表2-3美国运作的EOR项目数量（1990-2000年）年份EOR项目1990199219941996199820002000与1998年比注气驱及其它烃混相驱和非混相驱23251514116-45.5CO2混相驱525254606663-4.5CO2非混相驱421101-100.0N2驱9789104-60.0烟道气驱（混相与非混相）32-----其它-32110-气驱及其它合计919181858874-14.9总计295273226212199170-11.6表2-4美国运作的EOR项目数量（1990-2000年）特点类型统计数量成绩显著有利润实施范围油藏埋深(m)孔隙度(%)CO2混相驱6336-成功9-作结论还早16-有希望2-受挫39-有其余作结论还早29-FW（油田范围）6-适当扩大（Exp,L）3-区域范围(RW)14-租地范围(LW)(1281-3245)平均1846(3-22)平均13.4CO2非混相驱11油田范围164720烃类混相驱54-成功1-有希望22-FW2-RW1-Exp,L(1586-3355)平均2501(26-21)平均24烃类非混相驱1有希望1Exp,L183024N2混相111FW469714N2非混相331FW(1403-336)平均107817-28平均23表3-1美国注气项目分析1(2000年)特点类型渗透率(md)原油相对密度原油粘度mPa.s油藏储集类型注气前开发方式注气前So,%注气后So,%CO2混相驱(2-170)平均13.4(0.8871-0.8063)平均0.8368(0.1-3)平均1.130-白云岩、灰岩13-砂岩50-三采（水驱后）9-二采(15-89)平均46.5(1-52)平均26.3CO2非混相驱2700.940245砂岩二采6247烃类混相驱(50-1500)平均585(0.9100-0.8348)平均0.8612(0.4-2)平均0.96砂岩2-水驱后3-二次采油50-7525-38烃类非混相驱50-5000.91002砂岩水驱后--N2混相350.77530.2砂岩水驱后--N2非混相(175-2800)平均1925(0.9593-0.8762)平均0.9141(4-25)平均11.72-砂岩1-白云岩2-二次采油--表3-2美国注气项目分析2(2000年)特点类型统计数量成绩显著有利润实施范围油藏埋深(m)孔隙度(%)渗透率(md)CO2混相驱5全部(succ.)-油田范围(FW)(1525-1567)平均1538.113.0500烃类混相驱295-有希望(prom.)24-成功(succ.)1-有希望28-有利润油田范围(FW)(1232.2-2960)平均2867(4.25-27.0)平均12.0(54-3000)平均729表4-1加拿大注气项目分析1(2000)特点类型原油相对密度原油粘度mPa.s油藏储集类型注气前开发方式注气前So,%注气后So,%CO2混相驱0.81551.14全部砂岩水驱后注气3628烃类混相驱(0.7883-0.9465)平均0.8285(0.097-70)平均0.4228-白云岩、灰岩1-砂岩20-属二次采油(prim.)8-水驱后1-直接注气平均68.3平均15.1表4-2加拿大注气项目分析2(2000)●美国注CO2项目的成本由1985年每桶石油18.20美元下降到1995年的10.25美元，一般可提高采收率8-15%，生产寿命一般12-20年；●美国的CO2驱老基地—西德克萨斯州二迭盆地已发展到其他地区，如：俄克拉荷马、堪萨斯、华俄明州和加利福尼亚州；●美国EOR日增油量（11.89×104m3/d）中，气驱日增油量为5.23×104m3/d，占44%；2.1国外注气EOR概况●1999年中期油价上升，调查中列出了7个新的聚合物驱，其中中国两个，美国华俄明州5个。2）世界范围EOR增加的油量约占世界石油总产量的2.3%，2000年大致仍保持这个水平，略有上升。美国EOR日增油量为11.89×104m3/d，占总日产油量的12%。2.1国外注气EOR概况3）俄罗斯2000年第一期《石油业》杂志上提出用注气法开采难采储量。难采储量的油藏为低渗透油藏、高含水油藏、深层油藏、高粘油藏和气顶油藏。利用注气方法开发前三种油藏最有前景。俄有40%以上的难采储量集中在低渗透层中（＜50md）。主要在乌拉尔——伏尔加河下游流域和西西伯利亚。910个油藏中适合注CO2的355个，351个油藏适合注烃类气体。高含水油藏应该注更“富”的气。4）罗马尼亚第一个注气试验始于1936年，现有注水和注气油藏181个2.1国外注气EOR概况2.2国外注气EOR技术的发展油价的上升有利于注气EOR技术的发展。这些技术主要如下：（1）运用三维地震等综合方法测定老油田的剩余油饱和度分布；（2）以更为经济的结构复杂的水平井、短曲率半径井等取代成本较高的加密井；（3）开发更为有效的注气驱油藏数值模拟方法；（4）为防止粘性指进和改善注入溶剂流度比，研制CO2—泡沫体系和凝胶体系；（5）近混相驱替综合考虑界面张力、流度作用和孔隙结构的影响，协调三者之间的关系；（6）注入CO2/N2、CO2/CH4和N2/烃类气体的混合气体来提高采收率；2.2国外注气EOR技术的发展（7）轻质油藏注空气的可行性研究。空气驱轻油的有效温度范围为280-350℃（低温氧化LTO）。驱重油的有效温度范围为450-600℃（高温氧化HTO），要采用注蒸汽或井底燃烧来提高地层温度；（8）注气过程中固溶物（蜡、沥青质、垢和水合物等）沉积研究等。增加可采储量应通过多种方法和综合过程来实现。2.2国外注气EOR技术的发展2.2.1注气驱油的油藏描述技术（1）注气油藏描述的特点①注入气体和油藏油的密度、粘度差异大，易气窜。渗透率是敏感参数，要注意在平面、层间和层内的变化。在裂缝发育的区块，裂缝分布及发育状况对渗透率起着控制作用，要详细评价；②除油藏整体变化趋势外，要密切关注油藏的微构造分布和特征；2.2国外注气EOR技术的发展③注气时注入气往往沿油层顶部推进，易形成气窜。隔层太薄很可能被注入气突破，要作隔层的研究；④粘土会影响固相沉积，沥青吸附在岩石表面会改变岩石的润湿性，要对岩石的润湿性进行分析。2.2.1注气驱油的油藏描述技术人工水驱开发后，地下状态也发生了很大变化：①原始状态下流体间的比较规则的平衡完全被打破；②储层结构也发生了不同程度的