氮氣泡沫采油技術

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1、氮氣泡沫采油技術匯報提綱一、前言二、氮氣泡沫采油機理三、氮氣泡沫采油工藝應用四、氮氣泡沫驅油方案研究和現(xiàn)場試驗五、NPU900/25DF制氮注氮設備六、結束語一、前言氮氣采油是氣體采油方法之一。氣體采油技術天然氣采油二氧化碳采油氮氣采油空氣采油煙道氣采油氮氣采油技術的方法氮氣排水誘噴氮氣氣舉采油氮氣隔熱氮氣助排氮氣泡沫調剖氮氣泡沫驅氮氣壓水錐氮氣置換氮氣排液氮氣壓裂氮氣泡沫鉆井氣井稀油井稠油井控制邊底水油氣裝置和管道壓裂酸化施工氮氣采油技術的發(fā)展國際上：美國、加拿大、前蘇聯(lián)等國家開始試驗階段：上世紀70年代廣泛應用階段：上世紀90年代中國陸上油田：1996年以

2、前：主要利用液態(tài)氮氣進行排液和氣舉作業(yè)，用于油井增產的氮氣采油井例很少。1996年以后：自從遼河油田引進的第一套膜制氮設備投產以來，氮氣采油技術得到逐步發(fā)展和成熟，目前已廣泛應用，陸上油田年累計施工2000井次以上。新疆油區(qū)氮氣隔熱助排：100-150井次氮氣氣舉采油：200井次氮氣置換：管道、儲罐勝利油田氮氣助排和氮氣泡沫驅等每年100多井次中原油田氮氣排水采氣：約100井次延長油礦氮氣吞吐采油70口井大慶和吉林油田：少量應用遼河油田氮氣排水誘噴、氮氣氣舉采油氮氣隔熱、氮氣助排氮氣泡沫調剖、氮氣泡沫驅氮氣排液等，1500井次以上1996年開始：進行氮氣采油技

3、術的前期研究和試驗2000年：正式在集團公司立項研究，“提高油田開采效果新技術項目”--氮氣泡沫采油技術應用與研究研究和完善一套改善油田開采效果、提高原油采收率的、經濟可行的工藝技術開發(fā)完善氮氣泡沫各類配套技術優(yōu)化并設計合理的現(xiàn)場實施方法氮氣及泡沫特性和作用機理研究遼河油田氮氣采油技術的研究和發(fā)展應用地點井次/年應用工藝遼河油田沈陽采油廠10氮氣泡沫吞吐采油、氮氣排液高升采油廠10氮氣隔熱、氮氣排液曙光采油廠250氮氣隔熱、氮氣隔熱助排錦州采油廠100氮氣隔熱、氮氣排液歡喜嶺采油廠30氮氣隔熱、氮氣隔熱助排、氮氣泡沫段塞驅、氮氣泡沫調剖冷東公司30氮氣隔熱助排

4、特油公司1000氮氣隔熱、氮氣隔熱助排試采油公司50氮氣排液、氮氣泡沫吞吐其它20合計1500遼河油田氮氣泡沫采油技術應用情況膜制氮方法所謂膜制氮是指利用空氣分離膜從空氣中提取氮氣。從大氣中提取空氣，經凈化處理后送入空氣分離膜組中進行分離，提取達到規(guī)定純度的氮氣，氮氣經檢測及增壓后送用戶使用。制氮注氮工藝流程如下：空氣源提供系統(tǒng)→空氣凈化處理系統(tǒng)→空氣膜分離制氮系統(tǒng)→氮氣檢測和計量→氮氣增壓系統(tǒng)→送至用戶（注入井下）。中國現(xiàn)有的制氮注氮設備序號地區(qū)數(shù)量備注1遼河油田9600、9002新疆油田8600、9003勝利油田59004吉林油田16005中原油田2900

5、6大慶油田1--7江漢油田39008地方單位2900合計31氮氣采油技術取得的成效形成了氮氣采油技術研究的方法；氮氣采油數(shù)值模擬方法和軟件；形成了6種氮氣采油工藝系列技術：氮氣排水誘噴氮氣氣舉采油氮氣隔熱氮氣助排氮氣泡沫調剖氮氣泡沫驅氮氣采油在陸上油田得到廣泛推廣應用，對油田的生產起到重要的作用。二氮氣泡沫采油作用機理氮氣的基本性質在常溫常壓下，N2為無色無嗅的氣體，液態(tài)氮為無色透明的流體，溫度為-210℃時凝固成雪狀固體。1m3液氮可變?yōu)?43m3氣氮。氮氣是化學性質極不活潑的氣體，在常態(tài)下表現(xiàn)為很大的惰性。氮氣的壓縮系數(shù)很大，是CO2的三倍，受溫度的影響較

6、小。氮氣的溶解性很小。氮氣的基本性質物理參數(shù)常用單位公制單位分子量28.01328.013沸點-320.4oF-195.78oC熔點-345.8oF-209.89oC密度1.25kg/m31.25kg/m3臨界溫度-228.4oF-146.80oC臨界壓力476.5psi3.398MPa導熱系數(shù)0.02050.0205壓縮系數(shù)Z00.2910.291a)提高油層能量：注氮氣可迅速提高油層壓力；b)重力分異作用驅動殘余油：一方面，由于重力分異作用，注氮氣時氮氣沿油層上部形成流線，恰好驅動水驅時飽和度較高的殘余油。另一方面，氮氣進入上端封閉孔隙中，驅替出注水遺留下

7、來的殘余油；c)氮氣少量溶解或混合在原油中，原油體積膨脹排出部分殘余油；d)氮氣自身彈性能來驅替殘余油：注氮氣后降壓生產時，被壓縮的氮氣膨脹，有效驅動地層中的原油；e）多級混相驅替殘余油：氮氣在含油層中與原油中蒸發(fā)出的輕組分組成混相，在油氣界面附近形成混相帶，增大流動性，提高其掃油效率；氮氣泡沫采油作用機理f）賈敏效應。泡沫通過孔隙喉道時，由于氣泡界面變形而對液流產生阻力效應，稱之為賈敏效應。當泡沫進入地層時，先進入高滲透層，由于賈敏效應，流動阻力將逐漸增加，所以隨著注入壓力的變大，泡沫可依次進入低滲透層，提高波及系數(shù)。同時，泡沫中的氣泡形狀是可變的，因而可以

8、進入和填塞各種結構的孔隙，把不連續(xù)的殘