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二氧化碳驱注技术中油套钢管的腐蚀行为

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二氧化碳驱注技术中油套钢管的腐蚀行为


随着油气田开发的深入,为提高油田采收率、降低采油成本,各油田在注水开发中配套实施了二氧化碳驱采油工艺。

柳北区块是冀东油田二氧化碳驱的先导试验区块,2011年下半年开始实施二氧化碳驱,该区块油藏温度为93~116℃,油藏压力约为30MPa,CO2体积分数为0.11%~99%,CO2分压为0.001~13.29MPa。2012年至今,因腐蚀严重而检泵的油井逐年增多,大部分油管甚至由于腐蚀而报废,井下油套管存在严重的腐蚀问题。

本工作采用常用油套管材料和现场采出液进行了高温高压腐蚀试验,研究了油套管钢的腐蚀类型和腐蚀程度,以期为井下油套管的选材和设计提供依据。

CO2驱是什么?

一CO2驱的定义

CO2驱替就是向地层中注入CO2来驱替油气的过程。

与传统水驱相比,CO2驱替机理更复杂,驱替效率更高,一般可提高采收率15%-30%

二CO2驱油机理

CO2的性质随温度、压力的变化而变化,因此不同地层条件下的CO2驱油机理也不同。

油层温度和压力对CO2驱油机理的影响

1.低压(<0.007MPa)

当油层压力低于0.007MPa(Ⅰ区)时,CO2驱油机理为:膨胀原油,降低原油粘度,改善流体流度比,提高储层渗透性和溶解气驱作用。

A.膨胀原油

CO2溶于原油后,可使原油体积增加10%-40%。原油密度越高,其膨胀程度越大。

原油体积膨胀,不仅有利于剩余油从小孔隙中流出,还可增加地层内的弹性能量,提高压力传导效率,有利于驱替

B.降低原油粘度

原油在地下粘度越低,越容易被采出。由于CO2与原油分子结构相似,使得CO2易溶于原油。CO2溶于原油后,原油粘度降低约90%。

原油粘度降低,流动性增强,有利于提高采收率

C.改善流体的流度比

油和水流动性差异大时,水容易突破原油,不能均匀推进,发生指进现象。

指进现象

CO2溶于水后,使水的流动性降低;CO2溶于原油后,使原油流动性增强。这样油水的流动性差异变小,改善了油水流度比,从而抑制指进。

D.提高储层渗透性

CO2溶于水形成的碳酸可以对储层进行酸化,溶解岩石颗粒之间的胶结物及孔喉中的颗粒,提高储层的渗透性。

CO2溶于水生成碳酸

碳酸改造储层主要针对胶结物及孔喉中的颗粒

E.溶解气驱作用

生产中,随着地层压力下降,溶解于原油中的CO2逸出,气体体积膨胀,产生气体驱动力,推动原油进入生产井。

2.中压(0.07MPa < P < 13.6MPa)

随地层压力升高,CO2驱油机理不仅包括低压时的5种驱油机理,还表现出了萃取机理。

当压力大于0.07MPa时,CO2开始萃取原油轻质组分。压力越大,CO2萃取的原油越多。

CO2可萃取原油轻质组分

在相同的压力下,温度不同,驱油机理也有所不同。

中压....


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