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阿拉斯加北坡的現場實驗室將驗證重油EOR的聚合物驅
2019年12月05日    閱讀量:683    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

阿拉斯加大學費爾班克斯分校已與密蘇里科技大學,新墨西哥礦業學院,北達科他大學和希爾科公司阿拉斯加有限責任公司合作,以驗證聚合物驅技術及其在重油強化采油中的應用(EOR)在阿拉斯加的北坡(ANS)。該項目得到了美國能源部國家能源技術實驗室(NETL)700萬美元的支持。 


阿拉斯加北坡的現場實驗室將驗證重油EOR的聚合物驅 中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站

圖1.聚合物現場試驗項目區域圖(Dandekar等人,“有史以來第一個聚合物洪水現場試驗-改變阿拉斯加北坡重油回收率的游戲規則,” SPE論文195257-MS,SPE西部區域會議,2019年4月23日至26日,美國加利福尼亞州圣何塞涂料在線coatingol.com。)

圖1提供了項目區域的整體圖,米爾恩角單位(MPU),分別位于Prudhoe Bay單位(PBU)和Kuparuk河單位(KRU)之間。MPU距PBU西北約30英里,距KRU東北約15英里,占地50,000英畝,在12個墊塊上有250口井。研發始于1985年,迄今累計產量為353 MMbbl油,其中包括267 MMbbl輕油和86 MMbbl重油。目前產量為30,000桶/天。 


項目目標

該項目的目標是通過評估ANS的Schrader Bluff稠油油藏中的一種先進的聚合物驅技術來獲取科學知識和現場數據。為此,該項目的總體目標是進行現場研究,以驗證將聚合物驅油用于ANS上的重油EOR。 


擬議項目的主要科學/技術目標是評估各種濃度下各種聚合物進入Schrader Bluff地層的聚合物注入能力,以及水鹽度對聚合物驅油和凝膠處理性能的影響。該項目團隊還將努力評估相對于注入的聚合物而言,采油量的增加,以及聚合物生產對地面設施和廢水修復方法的影響。 


該項目于2018年6月啟動,目前正在進行大部分項目任務。


 項目實施

現場先導測試將在米爾恩點田(MPF)中進行,該領域占ANS的35744英畝。強積金包括四個油藏:烏格努,施拉德布拉夫,庫帕魯克河和薩格河水庫。現場先導測試將集中在海底TVD的3,400英尺至5,200英尺之間的Schrader Bluff地層。該地層分為兩個地層,O砂層和N砂層。O砂分為OB和OA,N砂具有NF,NE,ND,NC,NB,NA子區間。 


水池的結構是從東到東北傾斜1-2°的高躍線。Schrader Bluff O砂是七千萬年前從海洋海岸和陸架沉積物中沉積的,由細粒,富含石英的砂巖與粉砂巖和泥巖夾層組成。上覆的N砂沉積在以波浪為主的岸面和三角洲系統內。向上粗化是明顯的,泥巖和粉砂巖主導了該層段的下部。沒有證據表明在Schrader Bluff地層中有自由氣聚集,但是復雜的斷層使該儲層分隔。 


該項目的儲層位于Schrader Bluff NB-san(未固結的砂巖)中。該項目儲層通常具有優異的巖石物理性質,孔隙度范圍為31%至35%,滲透率范圍為100至3,000 mD。儲層的平均厚度約為15英尺,儲層溫度約為70°F。該項目的API石油比重約為15,原位石油粘度為330 cP。 


初步的實驗室和模擬研究表明,聚合物驅具有巨大的潛力,可提高Schrader Bluff稠油油藏的采收率,但在此項目之前,阿拉斯加尚未進行過現場測試。實際上,迄今為止,盡管在其他國家(例如加拿大和中國)已經進行了測試和實施,但在整個美國,還沒有發生過大規模的重油和其他非常規資源的聚合物驅。初步范圍研究表明,成功實施聚合物驅可以使ANS的重油采收率提高50%,并使美國的石油儲量增加數百億桶。


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圖2.聚合物切片裝置,(第一個聚合物洪水現場飛行員-改變阿拉斯加北坡重油采收率的改變者,Dandekar等人,SPE-195257-MS,SPE西部地區會議,4月23日至26日,2019年,美國加利福尼亞州圣何塞)

該項目利用了一套獨特的聚合物混合和泵送設施,稱為聚合物切片裝置(PSU),該裝置是在加拿大定制設計和制造的。如圖2所示,PSU由五個模塊組成:泄壓模塊,注入泵模塊,聚合物卸料模塊,料斗和實用程序模塊。先前的實驗室和模擬研究得出的結果用于聚合物(HPAM)的初始選擇。 


粉末狀的聚合物被運輸并存儲在超級麻袋中,每個麻袋包含750千克(1650磅)聚合物。用叉車將超級麻袋裝到料斗上,然后將聚合物送入下方的卸料單元,在此處與水混合以制成母液。100分鐘后。在水箱中的水化時間過長時,母液被順流注入主供水系統,該主供水系統被輸送到抽水裝置中的三個三缸正排量注入泵中,每個注入器一個,外加一個備用泵。


影響

最終,利用從實驗室實驗,建模和中試獲得的知識,經驗和數據,將使用項目區域的最終儲層模型來進行生產優化。使用模型結果,將評估試點地區以外的聚合物驅的商業可行性。計劃中的聚合物注入,低鹽度水,水平井和一致性改進等優點的整合將顯著提高稠油油藏的采收率。該項目還將解決在重油采收過程中注入的最佳聚合物粘度和鹽度,從而有助于業界對聚合物驅油的一般理解。一旦成功,這項開發的技術將為ANS上的重油開發提供經濟高效且環保的技術。 


成就

自2018年8月開始注入聚合物以來,該研究計劃的主要重點一直是監視注入井J-23A和J-24A以及生產井J-27和J-J的試點性能28。為了補充聚合物注入,其他支持任務的重點一直在推進儲層模擬,應對流量保證挑戰和實驗室巖心洪水。迄今為止的成就總結如下:


現場試驗表明,聚合物可以在ANS上有效處理和水合,并可以通過水平注入器以合理的濃度和注入速率通過水平注入器注入Schrader Bluff重油儲層中,迄今為止尚未觀察到聚合物的產生或突破。

最初在沙袋中進行的聚合物滯留量實驗室測試表明,在干凈的沙土上具有較高的值。但是,在用新鮮油重新飽和的干凈沙子上進行測試時,得出的聚合物保留值適中,約為28微克/克(μg / g)。 

在相同的實驗室條件下,在一系列從低鹽度到高鹽度的水驅過程中,在兩個沙袋上進行的第三次低鹽度聚合物驅油已證明了采油率的增量提高。

利用滲透帶模型和冪律估計的相對滲透率,實現了良好的注水歷史匹配,為未來在ANS上的應用建立了油藏模擬模型。

通過重新解釋地震數據開發了新的非均質模型,儲層模擬/建模任務已經取得了很好的進展。使用集成平滑(ES)方法創建了強大的注水和聚合物驅替歷史匹配模型以進行聚合物驅替預測,從而完成了這一任務。ES方法無需集成代碼即可直接從一組模型中獲取計算校正變量所需的所有信息。 

向前進


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 圖3.通過重新解釋地震數據開發了新的非均質模型。 阿拉斯加北坡首個現場試驗,以驗證聚合物驅油用于重油強化采油(EOR),又名阿拉斯加北坡油田實驗室(ANSFL),阿比吉特·丹德卡(阿拉斯加費爾班克斯大學)和里德·愛德華茲(Hilcorp Alaska LLC) NETL,2019年碳捕集,利用,封存以及油氣技術綜合審查會議,2019年8月26日至30日。

在短期內,將集中精力研究在當前含水率下在存在聚合物的情況下乳液的乳化行為,以及對破乳劑性能的評估。乳液的分離行為將在量筒中進行研究以避免轉移。長期的研究將集中于繼續監測生產井中聚合物注入的突破,并評估儲層特性,以確保在項目的剩余時間內實現最佳的防洪設計和性能。 


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