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二氧化碳,天然气和氮气在激产采油 (EOR) 中的应用

更新时间:2010-4-13 19:50:00

      受油渣粘度、储油层温度、压强和原油成分的影响,石油开采过程十分困难,导致任何现有油田的实际产油量总是少于预期的原始石油地质储量 (OOIP),在美国,60%的原油需要注入二氧化碳天然气氮气激产采油
目前公认的原油生产过程共分三个阶段:
第一阶段为生产阶段。这一阶段通常最多只能够提取油层储量的 10%,因为石油和天然气被开采出来以后自然压强将会减少,无法及时将原油推送到井口以维持正常产量。在这种情况下,即便使用一些人工提取技术(例如油泵),也很难达到理想效果。
第二阶段为抽取阶段。这一阶段要求对油井进行灌水。这有两个原因,首先可以通过灌水来填充被抽走的原油,从而维持压强(被称作亏空充填);其次是用水将油层里的油冲开或推挤到产油井口。通过周围的注水井将水灌入到含水层,从而在储油带形成底水驱动型储层,并将原油向上推送。此阶段能提取预计原始石油地质储量 (OOIP) 的大约 40%。
第三阶段为激产阶段。40 多年来,人们一直致力于研究这一技术以解决“衰竭”油田的问题,特别是在美国,高达 60% 的原油尚未得到开采。三类已经证明的具有商业价值的主要 EOR 包括:
注气法是最盛行的方法。
二氧化碳注气法发明于 1972 年,并已在北美得到广泛使用。然而以前使用的二氧化碳通常是来自自然资源,直到最近才有所改变。在一些没有天然二氧化碳资源的地区,现在人们可以利用很多新的工业来源获取二氧化碳,例如天然气处理、酒精、肥料或制氢工业等。
随着碳捕获和存储技术的实现,该技术将可能应用于需要大量二氧化碳的 EOR 项目中。
二氧化碳可溶解于原油中,从而降低原油粘稠度,加快原油流向井口的速度,并能够在较低压强下注入不互溶流体。油层内的油温、压强和成分也会影响二氧化碳和原油混合物的相特性。
完全互溶排代法需要高压的注气,通过这一原理生产的原油中有 60%的二氧化碳会被回收,然后可以被再次注入或保留在油层内。
世界上最大的工业气体协议签定于 1997 年,由墨西哥国营石油公司 Pemex 公司签署。目的是帮助由比欧西领导的一个集团针对坎特雷尔的激产采油 (EOR)项目建立一套日产量为 4 万吨的氮气制造设备。
2004 年,比欧西宣布达成了一项长达 20 年的新协议,称将建造第五套生产设备,从 2007 年开始,氮气日产量会提升到 5 万吨。
普莱克斯最近启动了其目前为止规模最大的一项 EOR 项目 — 位于墨西哥南部 Samaria 两个氮气工厂,总日产量为 6800 吨。到 2018 年,这两个工厂将协助额外生产 4.7 亿桶轻原油和 5.4 亿立方英尺的天然气。
空气注入是气注法中的一种低成本方案,它的资金投入量较少。日本国家石油天然气暨金属公司 (JOGMEC) 已计划进行现场试验,以便掌握空气注入技术。

相关链接:二氧化碳氮气天然气

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