空氣注入是氣注法中的一種低成本方案,它的資金投入量較少。日本國(guó)家石油天然氣暨金屬公司 (JOGMEC) 已計(jì)劃進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以便掌握空氣注入技術(shù)。?
受油渣粘度、儲(chǔ)油層溫度、壓強(qiáng)和原油成分的影響,石油開采過(guò)程十分困難,導(dǎo)致任何現(xiàn)有油田的實(shí)際產(chǎn)油量總是少于預(yù)期的原始石油地質(zhì)儲(chǔ)量 ,在美國(guó)60%的原油需要注入二氧化碳,天然氣或氮?dú)饧ぎa(chǎn)采油。
目前公認(rèn)的原油生產(chǎn)過(guò)程共分三個(gè)階段:
第一階段為生產(chǎn)階段。這一階段通常最多只能夠提取油層儲(chǔ)量的 10%,因?yàn)槭秃吞烊粴獗婚_采出來(lái)以后自然壓強(qiáng)將會(huì)減少,無(wú)法及時(shí)將原油推送到井口以維持正常產(chǎn)量。在這種情況下,即便使用一些人工提取技術(shù)(例如油泵),也很難達(dá)到理想效果。
第二階段為抽取階段。這一階段要求對(duì)油井進(jìn)行灌水。這有兩個(gè)原因,首先可以通過(guò)灌水來(lái)填充被抽走的原油,從而維持壓強(qiáng)(被稱作虧空充填);其次是用水將油層里的油沖開或推擠到產(chǎn)油井口。通過(guò)周圍的注水井將水灌入到含水層,從而在儲(chǔ)油帶形成底水驅(qū)動(dòng)型儲(chǔ)層,并將原油向上推送。此階段能提取預(yù)計(jì)原始石油地質(zhì)儲(chǔ)量的大約 40%。
第三階段為激產(chǎn)階段。40 多年來(lái),人們一直致力于研究這一技術(shù)以解決“衰竭”油田的問(wèn)題,特別是在美國(guó),高達(dá) 60% 的原油尚未得到開采。解決這一問(wèn)題注氣法是最盛行的方法。
二氧化碳注氣法發(fā)明于 1972 年,并已在北美得到廣泛使用。然而以前使用的二氧化碳通常是來(lái)自自然資源,直到最近才有所改變。在一些沒(méi)有天然二氧化碳資源的地區(qū),現(xiàn)在人們可以利用很多新的工業(yè)來(lái)源獲取二氧化碳,例如天然氣處理、酒精、肥料或制氫工業(yè)等。
隨著碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)的實(shí)現(xiàn),該技術(shù)將可能應(yīng)用于需要大量二氧化碳的 EOR 項(xiàng)目中。
二氧化碳可溶解于原油中,從而降低原油粘稠度,加快原油流向井口的速度,并能夠在較低壓強(qiáng)下注入不互溶流體。油層內(nèi)的油溫、壓強(qiáng)和成分也會(huì)影響二氧化碳和原油混合物的相特性。
完全互溶排代法需要高壓的注氣,通過(guò)這一原理生產(chǎn)的原油中有 60%的二氧化碳會(huì)被回收,然后可以被再次注入或保留在油層內(nèi)。