北京治疗白癜风最有效的医院 https://baike.baidu.com/item/%E5%8C%97%E4%BA%AC%E4%B8%AD%E7%A7%91%E7%99%BD%E7%99%9C%E9%A3%8E%E5%8C%BB%E9%99%A2/9728824?fr=aladdin
钱卫明，曹力元，胡文东，张金焕，张露曼，韩超（华夏石化华东油气分公司泰州采油厂，江苏泰州）概要：基于CO2驱注采井完井管柱技巧难点，系统叙述了国内CO2驱注采井完井管柱的探索进程和进呈近况，归纳出CO2驱注采井完井管柱的技巧关键是注入井完井管柱的密封机能和采油井完井管柱的防腐防气机能。国内油田CO2驱先河实验声明，封隔器的陆续优化、油管的气密性探测等技巧有助于抬高注入井的密封性；CO2缓蚀剂配方和加注工艺、气举控套、井下油气别离等工艺有助于抬高采油井的泵效。同时，针对矿场注采井面对的技巧困难，指出了CO2驱注采工艺的下步探索方位。关键词：CO2驱油；完井管柱；气密性；防腐防气；配套工艺CO2驱油具备优秀的驱油成就和遍及的适应性，也许实行碳捕集封存和抬高原油采收率的两重目标（CCUS），是海外油田EOR（三次采油）的重要法子。CO2驱油技巧在海外已有六十多年的进展史乘，技巧对照老练。近二十年来国内大庆、得胜、吉林、华夏、华东等油田接踵开展了不同范围的CO2驱油先河实验，探究不同范例油藏CO2驱油的可行性，并已获得较好的成就。注采工艺是CO2驱油技巧的关键构成次序，起着继往开来的重要效用，是终了油藏工程计划提议开拓技巧的保证，也是大地工程建造的根据和起程点。鉴于CO2驱油注采井完井管柱的非凡性，年大庆油田从海外引进了四口注入井和九口采油井的完井管柱，并于年7月至年3月得胜开展了萨南东部过渡带井区CO2驱油先河实验。为放慢CO2驱油注采井完井管柱的国产化，我国三大火油公司在国度“”、“”、“油气远大专项”和“股分公司远大先河”等项目标赞成下，探索人员对CO2驱注采井完井管柱及配套工艺开展了洪量的探索和实验，取患了很多探索成就，极大地推进了我国CO2驱注采井完井管柱的进展。在讲解CO2驱注采井完井管柱的技巧难点根底上，系统叙述了国内CO2驱注采井完井管柱的探索思绪、技巧近况以及面对的重要技巧难点，指出了我国CO2驱注采工艺的下步探索方位。1技巧难点1.1腐化性CO2遇H2O后会产生电化学腐化，对注采井的管材具备很强的腐化性。在CO2注采井中，由于H2O的存在，极易致使套管、油管及封隔器等井下对象构成严峻的电化学腐化，危及注采井的平安临盆。今朝国表里油田曾经开展了洪量的防CO2腐化的探索和践行，重要防腐法子包含：采用耐腐化的金属材料、涂层和非金属材料以及注CO2缓蚀剂等。1.2气蚀性CO2驱油注采井完井管柱的另一个技巧难点是井下对象的密封件易受CO2的气蚀。井下高温高压CO2也许渗入橡胶密封件材料内部，并在其内部的闲暇纠合。当井筒CO2压力产生摇动时，这部份CO2的膨胀构成大于橡胶件抵挡毁坏才能，升高封隔器密封机能。探索声明，氢化丁腈橡胶密封件比其余橡胶件更耐CO2的气蚀。因而，CO2驱封隔器的胶筒和密封件遍及采取以氢化丁腈为主的橡胶材料。2注采井完井管柱近况鉴于国内油田CO2驱油注采井多为原灌水井或采油井，油套管的钢级多为一般油套管（N-80或P-），一般油套管不也许抗CO2腐化。据此，CO2驱油注采井的探索重心是采用防腐法子爱护套管。CO2驱注采井套管爱护的技巧思绪是：一是由于注入井完井管柱经受高压CO2，经由防腐封隔器封隔注入层上部套管环空，并在油套环空增加爱护液，这就请求注入井套管爱护管柱务必具备极高的气密性；二是采油井在见CO2后，面对CO2腐化、高套压、高气油比和低泵效等题目，需求探索防腐防气的采油完井管柱。2.1注入井完井管柱的优化2.1.1整个式管柱鉴戒海外注CO2的做法，早在时光东油气田在国内初次研发出“整个式注CO2管柱”，并在CS油田TZ组油藏C21等五口井开展先河实验。整个式注气完井管柱重要由气密封油管、滑套开关、水力锚、Y封隔器及喇叭口等构成（图1）。Y封隔器位于注入层上部20m左右，转嫁坐封；环空预先充填爱护液；水力锚可有用避免管柱爬动；当需求改换环空爱护液及检管时，滑套开关也许终了洗井和压井等工艺法子；挂片安设也许反省防腐成就；思索测吸入剖面的需求，管柱底部联接喇叭口。该完井管柱中Y封隔器及配套对象采用13Cr不锈钢材质，胶筒及其余密封圈采用鼎新的丁腈混炼胶。周全完井管柱采取最简化策画，布局简略，对象数目少，密封点少，也许实行可锚定、可反洗井和测吸入剖面的请求。整个式注气管柱运用于CS油田TZ组油藏CO2驱等先河实验区，获得较好的成就。但由于管柱中封隔器的坐封力来自于油管的分量，当注气井不也许接续注入，油管存在升缩，致使封隔器坐封力摇动，升高了整趟管柱的气密性。2.1.2分体可钻式管柱为抬高注入井管柱的气密性，大庆油田策画出分体可钻式注气管柱（图2），封隔器采取液压座封，以改革封隔器的受力方法。分体式注气管柱重要由Y可钻式封隔器丢手管柱和插入密封管柱两部份构成。Y可钻式封隔器的材质采取镍磷镀层责罚，密封件为经由优化的氢化丁腈橡胶。Y可钻式封隔器丢手管柱由可钻式防腐封隔器、延长办事筒、XN型办事筒、测试导向优等对象构成，重要效用是欺诈可钻式封隔器经受压差高、可铣可钻、耐腐化、寿命长及密封机能牢固等特性，与插入管柱协做，封隔注入层上部套管环形空间，以保证套管不受CO2腐化。该管柱运用于大庆榆树林油田CO2驱油实验区，获得较好的成就。

2.1.3可回收式管柱

针对可钻式注气管柱功课，需求上钻具、钻铣和冲砂等次序，存在办事量大、动工周期长、功课成本高级题目。得胜油田研发出CO2驱可回收式注气管柱，可回收式注气管柱既也许直接上提解封，也可经由投球液压、转嫁管柱等两种方法丢手，丢手后下捞矛，打捞周全坐封机构（图3）。可回收式注气管柱重要由气密封油管、轮回滑套、Y封隔器和多成效注气阀等构成。多成效注气阀具备坐封封隔器、供应注气通道、避免注入气返吐和轮回环空爱护液等效用。为抬高注气封隔器的密封性，进一步鼎新了封隔器的材质和布局：①封隔器及配套对象材质为13Cr，胶筒等密封件采用优化的氢化丁腈橡胶。②配置液压和管柱加载对胶筒实行两次收缩的坐封机制，以抬高胶筒与套管内壁的来往应力强度和匀称性，进而适应注气井的高效封隔要乞降更长的有用期。③采取双卡瓦锚定机构，使封隔器在终了液压坐封后即具备了双向承压才能。二次加载坐封的策画，不只使完井管柱加压在封隔器上的载荷给胶筒供应陆续收缩力，也可必然水准对消管柱伸缩的爬动。该管柱遍及运用于得胜高升89区块和长庆油田黄3区等区块CO2驱等先河实验区，成就优秀。2.2采油井管柱的优化2.2.1采油井管柱凭借CO2驱油注采井爱护套管的技巧思绪，针对草舍油田泰州组油藏CO2驱先河实验采油井出CO2气，华东油气田研发出“分体式采油管柱”，并在C31等井运用。C31见CO2采油井采取分体式采油完井管柱后，套压为0，所采出CO2气统统投入油管，经抽油泵将CO2气、油和水举升至井口，有用爱护了CO2对套管环空的腐化。由于“分体式采油管柱”套管环空曾经封隔，管柱合用于CO2驱采油井见CO2气的早期阶段，此时气液比小于m3/t，当气液比大于m3/t，CO2气领悟大幅度减低泵效。CO2驱采油井见CO2后，气液比会陆续增大，当气液比大于m3/t，分体式采油管柱已不能满意采油井的一般采油。为满意采油井防腐防气的请求，今朝国内油田CO2驱采油井广大采取“防腐防气一体化采油管柱”（图4）。经由注CO2缓蚀剂、内涂层油管和耐腐化泵等防腐法子，也许升高CO2对井下管柱及对象的腐化；将尾管置于油层如下，对产出CO2气实行初次别离，大部份CO2进中计管环空；安设井下气液别离器，对投入油管的CO2实行二次别离，尽或者升高投入抽油泵的CO2；其它，在井下90～m处油管上安设气举阀，并凭借公道套压设定气举阀的翻开压力，实行气举控压，有助于升高CO2缓蚀剂的浓度，又有用管制了CO2对油套管的腐化速率。当套压高于气举阀设定压力时，CO2经由气举阀投入油管，升高了油管内流体的密度，实行携液举升，抬高了抽油泵的举升才能。

2.2.2CO2缓蚀剂

注CO2缓蚀剂也许在油管和套管壁上构成吸附膜，是升高CO2对油管和套管腐化的有用法子。连年来国内油田对CO2腐化与防备用缓蚀剂实行了洪量探索办事，研发临盆了一系列的高效CO2缓蚀剂，现场运用成就显著。1）缓蚀剂的筛选某油田CO2实验区参照腐化处境，优选出咪唑啉类缓蚀剂，碳钢缓蚀率抵达95%以上（表1）。低含水阶段采取油溶性缓蚀剂；含水大于60%后，采取水溶性缓蚀剂。矿场初次增加CO2缓蚀剂的浓度凭借室内实验优化成效肯定。2）缓蚀剂的加注工艺缓蚀剂的加注方法包含从油套环空接续注入或周期注入，并在油管和套管壁构成吸附膜。现场管壁吸附膜可分为预膜和补膜两个阶段（表2）。预膜完整构成阶段缓蚀剂一般在7h内时，并在厥后24h内安定。在以后的采油进程中，由于采出流体的冲洗，需求陆续增加缓蚀剂，加固曾经构成的安定预膜。3）公道缓蚀剂的浓度现场初次加注CO2缓蚀剂的浓度是根据室内实验成效而定。经由测试产出水中总铁含量和挂片的腐化速率，也许评估出CO2缓蚀剂的防腐成就。若是成就防腐成就抵达国度准则，在探测采出液中CO2缓蚀剂的剩余浓度后，既而优化涌现局面理的加注CO2缓蚀剂浓度。某井早期加注CO2缓蚀剂浓度为mg/L，加注CO2缓蚀剂后的总铁和剩余缓蚀剂浓度见图5和图6。CO2缓蚀剂的剩余浓度在mg/L左右，腐化速率为0.05mm/a，则该井CO2缓蚀剂的公道浓度为mg/L。

3配套工艺

3.1注气井管柱的气密性为保证注气井整趟管柱的气密性，除陆续地圆满封隔器外，现场动工时还需求对每一根入井的气密扣油管实行扭矩仪探测，坚持每一根气密扣油管上扣扭矩抵达最好扭矩局限。其它，为避免气密扣油管CO2渗漏，连年来还引进气密封探测技巧，对气密扣实行气密封探测，以保证整趟管柱的密封机能。现场对丝扣实行气密封探测时觉察，即负气密扣油管曾经严厉凭借最好扭矩实行上扣，但仍存在3%～6%的油管涌现气密封探测不及格的表象（表3），若不采取丝扣气密封探测技巧觉察并整理，这些不及格丝扣就会影响管柱的终究气密封性。由表4可知，经由气密封探测的注入井均未涌现套压，注明在丝扣气密性获得保证，抬高了注入井完井管柱的气密封性。

3.2采油井的检管

当CO2驱采油井需求维持时，由于井筒内存在洪量CO2，老例挤注法压井对油层存在严峻损伤，曾经探究出检管功课的优化工序。采取放溢降压—热洗井—轮回压井—动管柱功课—防腐完井的法子，既也许升高对油层的损伤实行检管，又保证井筒流体可管制，为平安功课供应了保险。4下步探索方位经由近二十年的探索，国产CO2驱注采工艺已根底满意矿场实验请求，但跟着CO2驱实验范围的扩张，也败呈现一些亟待处分的题目。4.1注气井油管和套管的脆断国内CO2驱油实验区曾经有多口油管和套管涌现脆断表象，迫使注气井没法注入。经由化学成份、金像宏观、SEM宏观、力学机能、韧脆转换温度和有限元计划等法子解析以为，在低温注入前提下，井下油管和套管材料呈现低温脆性，油管和套管内表面个别应力纠合，致使油管和套管的断裂；而经由断口描述、金相、宏观描述及能谱均解析以为，是H2S引发的应力腐化致使油管和套管的断裂。到底是甚么缘由致使油管和套管的脆断，仍有待深入探索。4.2老井固井水泥的生效国内CO2注入井多为原灌水井或采油井，所采取的固井水泥没有思索CO2或者带来的背面影响。老例固井水泥的重要成份是Ca（OH）2、3CaO·2SiO2·3H2O、3CaO·Al2O3·6H2O和SiO2。非凡是个中洪量的Ca（OH）2易和CO2产生化学反映，毁坏固井水泥的原有构成和布局，使固井水泥的抗压强度升高，浸透率增大，致使CO2注入井所注入的CO2投入其余层位。针对CO2或者存在的水泥生效情状，为避免CO2投入其余非注入层位，需求按时探测CO2注入层相近层位的吸气剖面。当觉察CO2投入其余非注入层位，务必急忙停注CO2，并探索处分法子。4.3分层注气工艺今朝国内注气井广大采取抽象注气。鉴于储层的不均质性，为避免CO2气窜，分层注气更有助于实行储层的匀称动用。由于CO2介质的非凡性，老例灌水用流量计不能满意注CO2的测试和调配，需求研发新式CO2的流量计，并处分好分层注CO2的测试和调配题目。4.4采油办事轨制的优化为实行CO2驱采油井优化策画，已有多篇文件探索了采油井公道的办事轨制，但现场跟踪采油井产出CO2气产量和油产量觉察，不管CO2驱运用于低渗仍旧高渗油层，所采出的CO2胸襟和油量呈现周期变动，陆续涌现CO2气产量和油产量的岑岭和低峰。由于油层产出CO2胸襟和油量呈现周期瓜代的特性，需求进一步深入理论探索，优化采油井的办事轨制和公道的产油量。5论断1）经由近二十年的竭力，国内油田已对CO2驱油注采工艺实行了系统探索、室内尝试和矿场先河实验，开头构成了的CO2驱注采工艺技巧系列，减少了与海外发财国度同类工艺的技巧水准，为国内CCUS的告成推行供应了技巧保险。2）注气井完井管柱的气密封机能和采油完井管柱的防腐防气机能是CO2驱油注采井完井管柱的关键。经由优化井下封隔器及橡胶件、考证注入管柱的气密性和采用防腐防气法子，也许满意注采井完井管柱的需求。3）注缓蚀剂避免CO2腐化的有用法子，CO2缓蚀剂配方、注入浓度和注入工艺是影响防腐成就的重要要素。4）继承加大对存在题目和瓶颈技巧的攻关，陆续抬高我国CO2驱油注采工艺的技巧水准。引用格式：钱卫明，曹力元，胡文东，等.我国CO2驱油注采工艺技巧近况及下步探索方位[J].油气藏评估与开拓，，9（3）:66-72.QianWM,CaoLY,HuWD,etal.PresentsituationandfurtherresearchdirectionofCO2floodinginjection-productiontechnologyandinChina[J].ReservoirEvaluationandDevelopment,,9(3):66-72.预览时标签弗成点收录于合集#个

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