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油田注气提高采收率技术简介 闫方平 气驱采油技术是已有80多年历史的提高原油采收率方法之一。最初以注液化石油气为主，后来发展为注干气。近年来该技术发展很快，广泛用于油田开发方式有注气混相驱、近混相驱、非混相驱；还有注气维持地层压力驱油等。该技术使用的气体包括天然气、液化石油气、CO2、N2、烟道气和空气等。气驱采油是一项复杂的技术，其中包括抽提、溶解、蒸发、凝析、增溶等能改变原油相态特征的作用机理。 目前在国外，注气提高采收率技术已发展成为一项比较成熟的技术，从室内研究到先导性试验，再到工业推广，形成了从注气机理研究、数值模拟、工艺设计、效果预测等一整套理论实践作法。注气驱油在国外已获得了广泛应用，世界上已有上千个各类注气采油工程项目。气驱是最有发展前途的提高采收率方法之一。 今天我们主要介绍注CO2提高采收率和注空气提高采收率两个方面。 一、注CO2提高采收率技术 1、研究现状 注CO2提高原油采收率提出于二十世纪三十年代，室内实验开始于五十年代，并于六十年代开始进行矿场试验。进入七十年代以来，注CO2提高原油采收率的理论研究和生产应用都获得了迅速发展，逐渐成为一种重要的提高采收率方法。多年的生产实践表明，CO2驱可以延长水驱近衰竭油藏寿命15-20年，提高采收率7-25%，是石油开采，特别是轻质油开采的最好提高采收率方法之一。 （1）世界老油田开发问题与提高采收率技术选择 当前各大产油国中，加大新油藏的勘探开发是石油工作的重要方向；另外，提高已发现油田的采收率，是各国石油工业的焦点所在。当前世界大部分油田都已经过了产量高峰期，在非OPEC国家中，成熟油田的产量占的比重越来越高。 （2）世界CO2提高采收率概况 世界CO2提高采收率潜力为1600×108—3000 X108桶，世界CO2驱油产量占世界提高采收率产量的15％，CO2驱油项目主要分布在美国，另外，在俄罗斯、加拿大、土耳其等国家也有CO2驱油项目进行，并取得良好效果。 2008年，世界总提高采收率产量为186.1×104桶／d，CO2提高采收率产量为27.25×104桶／d，占总的提高采收率产量的15.1％，远小于油田上普遍采用的蒸汽驱。随着CO2提高采收率技术的深入和广泛应用，其所占比例有很大的提升空间。世界低渗透油田中，特别针对渗透率小于50mD的油气藏，提高采收率项目总计99个，其中气驱82个，占83％，而CO2混相驱提高采收率占91％。 （3）美国概况 1972年第一个CO2提高采收率混相驱油项目在Permian盆地的Sacroc油田实施，在20世纪70年代至80年代早期CO2提高采收率技术得到适度的发展，到80年代和90年代，虽然油价低，但CO2提高采收率技术迅速发展。分析其原因主要有三个：① 油价决定于新技术的发展，新技术应用使原油成本下降；② 天然气藏CO2的大量供应，使得CO2成本降低，到Permian盆地的长距离的CO2输送管线建成，输送CO2量为3 000×104m3／d；③ 重组后的石油公司经营效果明显好转，财政激励使提高采收率项目增多。 2008年，美国CO2提高采收率已经实现了工业化应用，全国有105个CO2提高采收率项目，总产量25×104桶／d，占美国提高采收率产量的38％，占世界CO2提高采收率日产量的91％，其中80％CO2提高采收率产量来自Permian盆地，项目数量占世界总数的85％。 世界上94％的CO2提高采收率项目在美国，2004年CO2提高采收率增加的原油产量占美国提高采收率项目总产量的31％。CO2提高采收率的产量占美国石油产量的3.6％。自20世纪80年代以后，CO2提高采收率项目稳定增长。IEA(International Energy Agency)《2008年能源展望》预计到2030年，美国CO2提高采收率产量将达到130 x104桶／d。 （4）中国CO2提高采收率技术现状 CO2驱在我国六十年代就受到了重视，1963年首先在大庆油田作为主要的提高采收率方法进行研究，并专门开辟了小井距提高采收率先导试验区，与同条件水驱相比，采收率提高10%左右，1969年大庆又开展了CO2加轻质油段塞的提高采收率小井距矿场试验，结果比水驱提高采收率8%。80年代后期，大庆油田与法国研究院合作，利用工业尾气在萨南过渡带进行CO2驱试验。1991年7月开展以3：1的水气交替比向葡I2层注CO2，到1993年共注入CO2 0.2154PV（孔隙体积），试验无效果。1994年5月以平均水气交替比2.13：1向葡II10-12层注CO2，至1995年7月完成试验，共注入CO2 0.1933PV，至1995年11月提高采收率6.7％。 中原油田也与美国、加拿大合作进行了注CO2混相驱的可行性研究，江汉油田与石油勘探开发研究院和石油大学