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注气(氮气)驱油技术发展现状与启示

发布日期:2017-08-28 13:49 来源:本站 有77 人浏览

    注气(氮气)驱油技术发展现状与启示
    宋元飞   伍晓妮
    (中国石油长城钻探工程技术研究院)
    来源:《科技展望》2016/24
           进入21世纪以来,由于经济发展的需要造成了大量的能源消耗;所以,现阶段实现石油天然气等能源的高效开发就变得至关重要。在我国剩余的不可再生能源中,油气资源已经成为了主要的勘察对象,而且在该种油气资源开采的各种手段中,采取合理的驱油技术是保证获得最大经济效益的重要条件。而且经过我国相关技术专家近些年的实践,我国在注气驱油方面已经取得了十分重要的进展。但是,许多油气开发企业都受传统技术手段的束缚,对注气驱油技术的应用起步较晚,进而在采收率方面还有待提高;而且国内现在还存在注CO2与氮气谁更优的争议。但是从技术手段、原料采取等方面分析,注氮气要比注二氧化碳具有更好的效果。下面,本文及注氮气驱油技术发展现状与启示作具体阐述。
            [关键词] 氮气  注气驱油技术  现状与启示
            1前言
            随着世界经济水平的不断提高,世界各国对油气资源的需求量不断扩大。在这样的背景下提高油气田的采收率已成为世界各国关注的问题。在我国经过石油行业技术人员的不懈努力纷纷诞生了许多高端的驱油技术;其中新水驱、蒸汽驱、SAGD、三元复合驱、火驱等都是近年来新兴起的驱油技术。而且在过去,许多石油开采企业在注气驱油时所使用的原料气体大多是二氧化碳,这是因为降低二氧化碳的在空气中的含最能够降低温室效应,所以国家对其大力支持。但是经过多年的探索和研究,氮气驱油技术在我国也有了更大的发展前景。而且已经受到了广泛的关注。下面本文通过结合氮气驱油技术现状对如何完善氮气驱油技术做深入探讨。
            2使用氮气原料驱油的原因分析
           氮气是最常见的气体之一其化学式为N2,该气体具有不易燃烧、无毒无腐蚀的特性,而且通常状况下是一种无色无味的气体而且一般氮气比空气密度小,而且在许多化工领域,氮气经常被选作保护气体。
           近年来在石油天然气的开采过程中俄国也开始选用氮气作为驱油的气体原料。这是因为氮气原料的成本十分低,首先氮气占大气总量的78.8%,是空气的主要成份,所以通过一定的技术手段就可以获取氮气原料。其次,氮气的化学性质不活泼,常温下很难跟其他物质发生反应,所以在进行驱油的过程中也不会与所获取的油气资源发生反应。最后,与二氧化碳相比,氮气的压缩系数高且膨胀性大,还拥有温度和压力能改变其自身密度的特性,这一特性能够将地下的油气资源有效的驱除出来,而且还能够显著提高驱油效率。由此可见,在注气驱油过程中选用氮气作为生产原料具有重要意义。
             3注气驱油中使用氮气的开采机理
            我国的注氮气开采机理主要可以分为以下几种,首先就是混相驱,混相驱又分为连续注入氮气混相驱和交替注氮气注水混相驱,其工作机理如下:由于氮气很难与油藏原油发生以此接触混相,所以借此让其与许多油藏原油达到蒸发气汽驱动态混相,而且采用氮气和水相互交替的注入方法还能够显著提高原油的采收率。其次就是非混相驱机理;该机理主要是在驱油完成以后,由于原油中水分的存在,所以剩余的原油其饱和度较高,在这样的条件下采用注氮气驱油的技术则能够将剩余的油气资源更好的驱除出来。最后就是保持地层压力的方法;通过侦查原油开采时所需要的压力,进而维持其压力条件,进而取得更好的开采效果。   
             4注氮气驱油发展的现状与启示
             4.1注氮气驱油发展的现状
            在注气驱油技术的发展过程中,我国较常使用的是注二氧化碳驱油技术,这是因为注二氧化碳驱油技术在我国发展历史悠久,技术手段已经十分成熟,相比之下,注氮气驱油技术发展比较缓慢,而且在加上各种危险因素的存在,所以很多企业在驱油手段的选用时都纷纷二氧化碳作为气体原料,而注氮气驱油技术在实际中的运用实例则较少。这是因为我国在重力驱方面还没有得到较大的应用,所以采油效率还不够高。但是,根据我国油气资源的储存现状分析,我国适宜采用注氮气驱油的原油储量数量巨大,所以注氮气驱油技术在我国具有较好的发展前景。   
             4.2注氮气驱油发展的启示
            注氮气驱油技术在我国具有较好的发展前景,而且使用氮气作为驱油的气体原料也具有许多优点。首先,氮气是空气中广泛存在的气体,其气源广泛,在实际的驱油工程中可以对氮气进行就地取材,并不需要管道输送,进而减少了气体运输所需要的成本,而且我国现有的氮气制造设备和注入技术能够完全满足生产需求。其次我国的低渗透油气资源总量较为丰富,而且其地质储量在全国的各类资源储量中都占据很大的比例,由于低渗透油气资源所处的地质结构较为复杂,所以该油气资源的开采受到了很大的阻碍。而且受距地面较深、开采困难等因累的影响,所以常规的开采方式往往很难进行,往往还会造成较差的经济效益,而且开采效果也并不理想。为了进一步提高低渗油气田的开采效率,实现低渗油气资源的高效开发,我国开始使用注氮气保持压力开发的方法,这对于提高低渗透油气资源的采收率具有显著意义。             最后,注氮气驱油技术的方法受矿化度的影响很小,这对于解决注水困难或水敏性油藏中的诸多问题具有显著意义。   
              5结语
              综上所述注氮气驱油技术在我国具有明显的发展优势,但是由于技术手段的限制,所以注氮气驱油过程中的效率还有待提高。为此还应该对其投入大量的科研人员,通过具体实验来保证注氮气驱油技术快速发展,进而提高采油率。

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