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以超临界二氧化碳开发非常规油气藏-【zixun】

发布时间:2021-10-12 17:21:27 阅读: 来源:保温涂料厂家

以超临界二氧化碳开发非常规油气藏

中国页岩气网讯:超临界二氧化碳流体,不同于气体、固体和液体,是将二氧化碳气体加温加压至临界点以上时所出现的状态。超临界二氧化碳具有独特的物理化学性质,扩散系数比液体大,具有良好的传质性能。它的表面张力接近零度,因此可以进入任何大于超临界二氧化碳分子的空间。在临界温度以下,二氧化碳气体的不断压缩会有液相出现,然而,压缩超临界二氧化碳仅仅导致其密度的增加,不会形成液相。

利用超临界二氧化碳开发非常规油气藏,是勘探开发非常规油气藏,特别是页岩气藏的新思路。这种开发思路具有三个有利条件:一是更易于破碎坚硬及难钻的页岩,可大幅加快钻井速度。科学家利用水力辅助机械联合破岩方式对曼柯斯页岩进行试验,结果表明,以超临界二氧化碳方式钻进,是普通钻进速度的3.3倍。二是在低渗及特低渗油气层开发中,可以有效地保护油气层。三是易钻各种复杂结构井,提高单井产量。

我国非常规及低渗透油气资源占剩余油气资源量的50%,新增探明储量中70%~80%为非常规及低渗透油气藏。所以,开发非常规及低渗透油气藏将成为新的油气增长点。

但我国开发非常规及低渗透油气藏却面临严峻的挑战。由于岩石坚硬等原因,非常规及低渗透气藏的钻探难度很大,需要花费大量的资金和时间;由于储层孔隙度极低(仅5%左右),所以极易受到伤害,且不可逆转。这样的气藏丰度、单井产量和采收率低,开采周期也很长。

目前,油藏中有利用二氧化碳驱油提高采收率的三次采油技术,也有利用纯液态二氧化碳对油藏进行压裂改造的技术。但在生产实践中,还没有利用超临界二氧化碳技术进行压裂的。压裂的介质一般采用水资源,美国水资源非常丰富,是所有介质中最便宜的,但这不适用于我国。

在生产实践中,国际上多用泥浆作为介质钻井,泥浆的成本是比较高的。也有利用相对便宜的氮气和空气钻井,但是这对地层和技术要求很高,一旦遇到水层又要全部换回来。

从技术层面上讲,利用超临界二氧化碳开采页岩气,具有相当诱人的优势:一是超临界二氧化碳破岩门限压力低、破岩速度快,能大大缩短建井周期;二是超临界二氧化碳流体既不含固相又不含水,对储层无任何损害和污染,非常适合于黏土含量较高的页岩气藏开发;三是超临界二氧化碳流体黏度低、表面张力为零、易流动,容易进入储层毛细孔隙中,驱替及置换甲烷,提高单井产量和采收率;四是超临界二氧化碳开发页岩气是集钻井、完井、增产、采气及二氧化碳埋存为一体的系统配套技术。

从环保理念上讲,利用超临界二氧化碳流体作为介质,可替代大量的水资源,适合于我国国情。同时也可有效地利用二氧化碳,降低温室气体排放量。

利用超临界二氧化碳工艺开发非常规及低渗透油气资源,是一条符合我国地质条件的技术路径。但目前阻碍该技术应用的最大问题是配套设备尚待完善。就设备防腐以及如何控制二氧化碳保持超临界状态而言,现有技术是可以达到的。但超临界二氧化碳具有很强的穿透力,如何防止其对橡胶的腐蚀,目前还在研究阶段。

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