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關注創建者:環保達人 創建時間:2023-06-14

驅油的實例教程
4.2 積極開展政府層面的公益性和基礎性工作,啟動全國二氧化碳驅油(氣)與埋存資源評價
目前國內含油氣盆地中適合二氧化碳驅油的儲量規模、特點、分布等基礎性工作比較薄弱,為加快二氧化碳驅油埋存產業快速發展,迫切需要借鑒國外經驗,積極開展公益性和基礎性的全國二氧化碳驅油(氣)與埋存資源評價工作。建議由政府部門組織石油企業對全國各主要油氣田的各種類型的油氣藏進行適應性、技術可行性評價,掌握相應油氣資源儲量規模,并搞清楚其分布規律,編制相關基礎圖件,支撐中長期產業發展戰略規劃編制,為二氧化碳驅油(氣)埋存和運輸管道快速產業化發展奠定基礎。
4.3 錨定能源安全和“雙碳”兩重目標,制定中長期產業發展戰略規劃,推動并引導產業發展
結合新形勢、新挑戰和新要求,基于二氧化碳驅油(氣)埋存資源評價結果,加強頂層設計,研究制定國家CCUS中長期產業發展戰略規劃,明確CCUS-EOR產業在保障能源安全、推進碳達峰碳中和目標的不同階段的戰略定位、目標、重點任務、產業布局及政策,推動并引導產業快速發展。通過頂層設計與規劃,構建國家層面跨部門、跨行業、跨地域統籌協調機制,打通CCUS全產業鏈、全流程各環節,分階段、分行業推進二氧化碳驅油(氣)埋存與管道運輸產業化發展。“十四五”期間,建設運營一批全流程重大示范項目,充分利用北方地區油氣田附近的煉化、煤化工、煤電等二氧化碳排放源,建設2~3條長度在300~500千米的二氧化碳超臨界輸送管道,攻克關鍵技術瓶頸,積累經驗。
展開 首先我們看下CO2-EOR驅油對采用的影響
數據來源:《新疆油田CO2驅提高原油采收率與地質埋存潛力評價》--王歡,廖新維,趙曉亮,李小峰
根據上述數據,我們可以看到將高壓的CO2注入油氣開采層,既可以降低高效利用前端捕捉的CO2、降低總體碳排放,又可以明顯提高原油的開采量。
實際油氣開采中,經常是CO2壓裂,CCUS,CO2-EOR同時或同一個區域進行。即,我們在利用CO2壓裂后,開始開采原油,但是前期油井上層有大量的伴生氣,前期壓裂用的超臨界CO2又會有少部分會混入這些伴生氣。導致伴生氣開采前期CO2含量很高,開采一段時間后,CO2濃度明顯降低至正常水平。而高CO2含量的伴生氣又不能直接進入天然氣管網(高CO2含量及重烴油氣),我們又需要將伴生氣處理干凈:
1.分離伴生氣中的CO2,液化加壓,繼續用于壓裂或者CO2-EOR驅油
2.分離提純CH4,以達到并入天然氣管網標準
而CO2-EOR驅油過程中,又會因為閉井期間,會繼續產生伴生氣,再次開采原油前,也需要將伴生氣處理干凈,重復上述工作。
上述壓裂、驅油后,伴生氣的CO2最高可到75%~90%以上,最低開采前置20~30%甚至以下,而且在20~60天左右,濃度、壓力急劇變化、單井流量不大,現有單一技術難以處理或者處理成本過高。我們需要更新的思路及技術組合以應對現場復雜多變的工況。
此類井口經常出現在偏遠地區,無法集中大量的伴生氣,采用MEA/MDEA等吸收法來處理,因為流量小,吸收法需要大量的諸如蒸汽、藥劑、水等輔助條件,我們只能采用低耗水、低廢棄資源排放的設計方案了。
我們可選的方式為:深冷,PAS/VPSA,膜組等。
展開 利用這些巖芯,勝利油田的科研人員模擬地下環境,開展二氧化碳驅油封存實驗。從基礎研究到應用研究,再到工程實踐,
四代科研工作者接力奮斗55年,最終成就了中國首個百萬噸級CCUS。
把碳封地下,把油驅出來
在“雙碳”目標下,減少二氧化碳排放,是當務之急。而在勝利油田科研人員眼中,二氧化碳則是增產石油的寶貝。
開采油田的傳統做法,是將水注入地下,將石油驅趕上來。但隨著開發時間變長,地下的油越來越少,部分油藏含水升高,導致水驅油效率降低,采油成本也隨之升高。
用二氧化碳替代水這個想法,早在20世紀便已醞釀。但當時“把碳封地下,把油驅出來”的想法落地太難,屬于科研“無人區”。
1967年,在勝利油田勘探開發研究院(以下簡稱研究院),27歲的曹銀盛憑著石油人的踏實、激情和韌勁,義無反顧地投入到二氧化碳驅油研究。他與同事們一磚一瓦地建起了氣驅試驗室,解決了影響二氧化碳驅油效率的原油物性、壓力、溫度三大因素等一批理論問題,成為該領域第一代“驅油人”,奠定了二氧化碳驅油研究的基礎。
勝利油田科研人員正在分析頁巖巖心。勝利油田供圖
沿著“基礎研究取得進展,帶動應用研究創新,實現核心技術突破”的科研鏈條,一場接力賽在研究院持續展開。進入21世紀,以張傳寶為代表的第二代“驅油人”接了棒。
張傳寶團隊利用二氧化碳進行近混相驅先導試驗,雖然證明二氧化碳驅油行之有效,但效果并不理想——原因在于地下壓力不足,導致二氧化碳未能液化。
展開 水驅油是一種在石油開采中常用的提高原油采收率的技術,其原理是通過向油藏中注入水,利用水的壓力將原油從地下巖石的孔隙中推向生產井,從而實現原油的開采。本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質中的水油兩相流模型。
多孔介質采用AbyssFish單連通周期性邊界多孔結構2D軟件生成,軟件可設置孔隙率、孔喉尺寸、顆粒尺寸等信息,以生成多種多孔介質模型,適應不同的工程地質條件。
采用CAD圖像導入插件,將生成的多孔介質模型導入到AutoCAD內,并保存為.dxf文件。
在COMSOL內選擇流體流動-兩相流-相場-層流,并添加包含相初始化的瞬態研究。
在幾何下選擇導入,將保存的多孔介質CAD文件導入到COMSOL內,并通過后續幾何操作形成所需要的聯合體模型。
對模型添加兩種材料,其中紅色部分為油,藍色部分為水。設置為包含重力,并將上部邊界設置為出口。
對模型進行網格劃分。
計算并完成后續的分析模擬,以下為流速結果。
展開 預期2030年中國CCUS - EOR產業年注入二氧化碳規模將達3000萬噸級,年產油規模將達1000萬噸級,相當于新建了一個遼河油田,同時可消納減排20余個大型煉化企業的年排放量;預期2050年驅油埋存(CCUS - EOR)和咸水層埋存(CCS)協同發展,預期年注入二氧化碳規模將達億噸級,將對“碳中和”目標作出重大貢獻,同時將形成數個千萬噸級大型CCUS產業化基地和產業集群,預期經濟規模將達萬億元級,發展前景十分廣闊。
我國油氣層、咸水層埋藏二氧化碳空間巨大,具有資源優勢;油氣井多面廣、地面設施完備,具有注入通道優勢;形成較為完整的 CCUS-EOR 技術和標準體系;油田與周邊二氧化碳氣源具有良好的源匯匹配關系;適宜二氧化碳驅油埋存,發展前景廣闊。應發揮石油企業資源、基礎設施、技術先發、二氧化碳源匯匹配和上下游一體化協作等優勢,可盡快形成新的增長型產業,為實現國家“雙碳”目標和綠色發展作出實質性貢獻。
目前,我國 CCUS-EOR 礦場試驗取得了重大突破,正處于工業化示范和規模產業應用階段,但仍存在二氧化碳捕集/輸送成本高、進一步提高驅油效率、長期安全埋存等問題,需要持續加大技術創新力度,特別是加快發展形成量大面廣低濃度二氧化碳排放源,低成本捕集和大規模長距離管輸技術、更大幅度提高石油采收率技術、大規模長期安全埋存二氧化碳技術,支撐和引領CCUS大規模有效應用。
展開 
驅油的最新內容
水驅油是一種在石油開采中常用的提高原油采收率的技術,其原理是通過向油藏中注入水,利用水的壓力將原油從地下巖石的孔隙中推向生產井,從而實現原油的開采。本COMSOL案例介紹在重力作用下多孔介質中的水油兩相流模型。
形狀等)
價值:
? 穩健的顆粒模型
? 稀相到密相
? 第三方軟件耦合
? 能準確的預測水力壓裂支撐劑的輸送和沉降
固體搬運-沙子管理
Ansys–Rocky DEM耦合模擬礫石沉降
油井分析
BOP閥-井噴預防設計
BOP設計
井噴
采油
注水驅油
目前使用CO?驅油和利用廢棄油氣田進行CO?封存是油氣行業開展CCUS項目的重要方向。
使用CO?驅油是一種把CO?注入油層中以提高油田采收率的技術。一般可提高原油采收率7%至15%,延長油井生產壽命15至20年。
由于分離出的CO2便于運輸、儲存,該方法多用于強化驅油。
分析以上幾種CO2分離技術,常規吸收法工藝技術成熟,在化工行業已有廣泛的應用,是近階段煤基電站CO2分離的重要技術選擇。目前成熟的吸收法工藝,均是在低溫濕法條件下運行。對PC電站而言,鈣基吸收劑碳化/鍛燒技術是一種有較大發展前景的技術。
中石化的齊魯石化—勝利油田百萬噸級CCUS項目由齊魯石化捕集提供二氧化碳,并將其運送至勝利油田進行驅油封存,實現二氧化碳捕集、驅油與封存一體化應用。中國海油開展適應海上二氧化碳封存的地質油藏、鉆完井和工程一體化關鍵技術研究,成功研發了海上平臺二氧化碳捕集、處理、注入、封存和監測的全套技術和裝備體系,填補了國內海上二氧化碳封存技術的空白。
2007年,大慶榆樹林油田在樹101區塊開展二氧化碳驅油先導試驗,加大二氧化碳驅油等新技術的應用力度。2007年12月至2008年7月,投產注氣井7口,2008年11月注氣站投入運行,注氣半年后油井投產;至2009年初,共有注采井24口并全部投產完畢。
2014年股份公司立項,在樹101區塊開展了二氧化碳非混相驅工業化試驗。
CCUS作為革命性的綠色低碳技術,將生產過程中排放的二氧化碳捕集后加以利用,可用于地下驅油、生產化工原料等,實現二氧化碳排放變廢為寶。將二氧化碳大量封存地下可以緩解氣候變化。
CCUS是國際公認的三大減碳途徑之一,能夠實現大規模化石能源零排放利用,CCUS也是實現碳達峰碳中和的兜底技術,在碳達峰碳中和進程中具有不可替代的重要作用。
而高CO2含量的伴生氣又不能直接進入天然氣管網(高CO2含量及重烴油氣),我們又需要將伴生氣處理干凈:
1.分離伴生氣中的CO2,液化加壓,繼續用于壓裂或者CO2-EOR驅油
2.分離提純CH4,以達到并入天然氣管網標準
而CO2-EOR驅油過程中,又會因為閉井期間,會繼續產生伴生氣,再次開采原油前,也需要將伴生氣處理干凈,重復上述工作。
三是充分發揮石油企業油氣田地下驅油埋存空間巨大、油氣水井注入通道眾多、與周邊碳排放源毗鄰、技術體系配套等優勢,與相關碳排放企業緊密合作,盡快形成捕集、運輸、驅油、埋存全產業鏈,創建大規模產業集群,形成互利共贏的商業模式。
CCUS / CCS是實現碳中和的托底技術。
在驅油埋存方面,盡管掌握了部分低滲透油藏二氧化碳驅油技術,但尚缺乏適合復雜地質條件、多類型油氣藏的二氧化碳驅油埋存關鍵技術體系,針對剩余儲量和未開發儲量,缺乏二氧化碳驅油增產的適應性評價與分布特征研究。