CO2驱油及其地震监测技术的国内外研究现状

doi:10.3969/j.issn.1673-8926.2016.01.018

岩性油气藏 ›› 2016, Vol. 28 ›› Issue (1): 128–134.doi: 10.3969/j.issn.1673-8926.2016.01.018

CO₂驱油及其地震监测技术的国内外研究现状

李军¹，张军华¹，谭明友²，崔世凌²，曲志鹏²，于景强²

1. 中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东青岛 266580 ；2. 中国石化胜利油田分公司物探研究院，山东东营 257022

出版日期:2016-01-20 发布日期:2016-01-20
第一作者:李军（ 1988- ），男，中国石油大学（华东）在读博士研究生，研究方向为地震解释。地址：（ 266580 ）山东省青岛市黄岛区长江西路 66号中国石油大学地球科学与技术学院。 E-mail ： qq290516949@163.com
基金资助:
中国石化先导课题“ CO ₂ 驱油地震监测评价方法探索研究”（编号： P14085 ）资助

Research status of CO ₂ flooding and its seismic monitoring technologies

Li Jun¹， Zhang Junhua¹， Tan Mingyou²， Cui Shiling²， Qu Zhipeng²， Yu Jingqiang²

1. School of Geosciences ， China University of Petroleum ， Qingdao 266580 ， Shandong ， China ； 2. Geophysical Research Institute of Shengli Oilfield Company ， Sinopec ， Dongying 257022 ， Shandong ， China

Online:2016-01-20 Published:2016-01-20

摘要/Abstract

摘要：

CO₂驱油是通过注气井将液态 CO₂ 注入到地下储层，进而驱替油气到生产井的一项特殊采油技术，它不仅能提高采收率，而且还可以封存 CO₂，减少碳排放，对环境保护和油田生产具有双重效益。结合课题研究，在文献调研的基础上，阐述了 CO₂ 驱油技术的基本原理，总结了 CO₂ 驱油技术的国内外发展现状，对 CO₂ 驱油关键技术进行了分析，并重点对时移地震、井间地震、微地震、VSP 及 AVO 等 CO₂ 驱油地震监测技术进行了讨论，为 CO₂ 驱油技术的应用提供了依据。

关键词: 页岩气（油）, 非常规储层, 储集空间, 湖坡相带, 储层评价, 大安寨段, 四川盆地

Abstract:

CO₂ flooding is a special tertiary oil recovery technology which injects the liquid CO ₂to subsurface reservoir by gas-injection wells, and then drives the oil and gas to producing wells. This technology can greatly enhanced oil recovery, and storage the CO ₂ and reduce carbon emission. It is favorable both for environmental protection and oilfield production. Combining research project, based on a mass of literatures, this paper explained the fundamental principle of CO₂ flooding, summarized the development of CO₂ flooding ， pointed out the main contents of rock physics fundamental analysis, and gave the principle and implementation steps of the displacement simulation experiment.This paper focused on discussing the major monitoring technologies, such as 4D seismic, borehole seismology, microseismic, AVO and VSP ， which could provide basis for the application of CO ₂ flooding.

Key words: shale gas （ oil ）, unconventional reservoir , reservoir space , lake slope facies belt , reservoir evaluation , Da'anzhai member , Sichuan Basin

李军，张军华，谭明友，崔世凌，曲志鹏,于景强. CO₂驱油及其地震监测技术的国内外研究现状[J]. 岩性油气藏, 2016, 28(1): 128–134.

Li Jun,Zhang Junhua,Tan Mingyou,Cui Shiling,Qu Zhipeng,Yu Jingqiang. Research status of CO ₂ flooding and its seismic monitoring technologies[J]. Lithologic Reservoirs, 2016, 28(1): 128–134.

参考文献

［1］田宝卿，徐佩芬，庞忠和，等．CO₂ 封存及其地球物理监测技术研究进展［J］．地球物理学进展，2014，29（3）：1431-1438.

Tian Baoqing，Xu Peifen，Pang Zhonghe，et al. Research progress of carbon dioxide capture and store technique and geophysical monitoring research［J］． Progress in Geophysics（in Chinese），2014，29 （3）：1431-1438.

［2］王涛.盐水层 CO^₂ 埋存潜力级影响因素分析［J］．岩性油气藏，2010，22（增刊 1）：85-88.

Wang Tao. Study on CO₂storage potential in saline aquifer and its influencing factors［J］． Lithologic Reservoirs，2010，22（Suppl.1）： 85-88.

［3］舟丹．CO₂ 驱油技术［J］．中外能源， 2012，12（1）：47.

Zhou Dan. CO₂ flooding technology［J］． Sino-Global Energy，2012， 12（1）：47.

［4］Davis T. The state of EOR with CO₂ and associated seismic monitoring ［J］． The Leading Edge，2010，29（1）：31-33.

［5］夏为卫，王新海，雷娟青.低渗透油藏注 CO₂ 气体的井网优选研究［J］．岩性油气藏，2009，21（4）：105-107.

Xia Weiwei，Wang Xinhai，Lei Juanqing. The optimization of well patterns of CO₂ flooding for low-permeable reservoir［J］． Lithologic Reservoirs，2009，21（4）：105-107.

［6］李虎，蒲春生，吴飞鹏.基于广义回归神经网络 CO₂ 驱最小混相压力预测［J］．岩性油气藏，2012，24（1）：108-111.

Li Hu，Pu Chunsheng，Wu Feipeng. Prediction of minimum miscibility pressure in CO₂ flooding based on general regression neural network［J］. Lithologic Reservoirs，2012，24（1）：108-111.

［7］张勇，蒋永平，赵梓平.低渗断块油藏 CO₂ 驱油实践［J］.内蒙古石油化工，2013（3）：113-115.

Zhang Yong，Jiang Yongping，Zhao Ziping. Practice of CO₂ flooding in low-permeability fault block reservoir［J］. Inner Mongolia Petrochemical Industry，2013（3）：113-115 .

［8］袁颖婕，侯吉瑞，赵传峰，等.低渗油藏注 CO₂驱油现状研究［J］. 广东化工，2012，39（12）：1-2.

Yuan Yinjie，Hou Jirui，Zhao Chuanfeng，et al. Study on CO₂ flooding technology and current application in the low-permeability reservoir ［J］. Guangdong Chemical Industry，2012，39（12）：1-2.

［9］赵国明.特低渗透油藏 CO₂ 驱室内实验及数值模拟研究［D］. 黑龙江：大庆石油学院，2008.

Zhao Guoming. Laboratory and numerical simulation study on CO₂ flooding in ultra low permeability reservoir［D］. Heilongjiang：Daqing Petroleum Institute，2008.

［10］邓玉华，杨继峰．低渗透油藏 CO₂ 近混相驱技术研究［J］.内蒙古石油化工，2011（7）：231-233.

Deng Yuhua，Yang Jifeng. Research on CO₂ near miscible-phase displacement technology［J］. Inner Mongolia Petrochemical Industry， 2011（7）：231-233.

［11］Whorton L P，Brownscombe E R，Dyes A B. Method for producing oil by means of carbon dioxide：US，2623596［P］.1952-12-30.

［12］钱伯章.CO₂ 驱油大有可为［J］.中国石化，2010（4）：56-57.

Qian Bozhang. Carbon dioxide flooding has a brilliant future ［J］.China Petrochemical Industry，2010（4）：56-57.

［13］钱伯章.碳捕捉与封存（CCS）技术的发展现状与前景［J］.中国环保产业，2008（12）：57-61.

Qian Bozhang. Development status and prospect on infusing CO₂ into underground to increase recovery ratio of oil and gas［J］. China Environmental Protection Industry，2008（12）：57-61.

［14］Khatiwada M，van Wijk K，Adam L，et al. A numerical sensitivity analysis to monitor CO₂sequestration in layered basalt with coda waves［C］. Houston：SEG 2009 Annual Meeting，Society of Exploration Geophysicists，2009：3865-3869.

［15］Gutierrez M，Katsuki D，Almrabat A. Effects of CO₂ injection on the seismic velocity of sandstone saturated with saline water［J］.International Journal of Geosciences，2012，3（5）：908.

［16］Wang Zhijiang，Cates M E，Langan R T. Seismic monitoring of a CO₂ flood in a carbonate reservoir：A rock physics study［J］. Geophysics， 1998，63（5）：1604-1617.

［17］Barisic M． EOR at old oilfield and History matching using production and 4D-3C seismic data［C］． New Orleans：Proceedings of the 8th SEG International Symposium，2006：1-5.

［18］Ohl D，Raef A，Watney A，et al. Rock formation characterization for CO₂-EOR and carbon geosequestration：3D seismic amplitude and coherency anomalies，Wellington Field，Kansas，USA［C］． San Antonio：SEG 2011 Annual Meeting，2011：1978-1981.

［19］Terrell M J，Davis T L，Brown L，et al． Seismic monitoring of a CO₂ flood at Weyburn field，Saskatchewan，Canada：Demonstrating the robustness of time-lapse seismology［C］． Salt Lake City：SEG Technical Program Expanded Abstracts，2002：1673-1676.

［20］刘炳官，朱平，雍志强，等.江苏油田 CO₂ 混相驱现场实验研究［J］.石油学报，2002，23（4）：56-60.

Liu Bingguan，Zhu Ping，Yong Zhiqiang，et al. Pilot test on miscible CO₂ flooding in Jiangsu Oilfield ［J］. Acta Petrolei Sinica，2002， 23（4）：56-60.

［21］李峰，杨永超.濮城油田沙一段油藏濮 1-1 井组 CO₂ 驱研究及先导实验效果分析［J］.海洋石油，2009，29（4）：56-60.

Li Feng，Yang Yongchao. Study of carbon dioxide drive in Pu 1-1 well and pilot experiment result analysis of Sha 1 reservoir in Pucheng Oilfield ［J］. Offshore Oil，2009，29（4）：56-60.

［22］白素.榆树林油田 CO₂ 驱非达西渗流数值模拟研究［D］.大庆：东北石油大学，2011.

Bai Su. Numerical simulation research on non-Darcy flow of CO₂ flooding in Yushulin Oilfield［D］. Daqing：Northeast Petroleum University，2011.

［23］叶安平，郭平，王绍平，等.利用 PR 状态方程确定 CO₂ 驱最小混相压力［J］.岩性油气藏，2012，24（6）：125-128.

Ye Anping，Guo ping，Wang Shaoping，et al. Determination of minimum miscibility pressure for CO₂ flooding by using PR equation of state［J］. Lithologic Reservoirs，2012，24（6）：125-128.

［24］张永刚，罗懿，刘岳龙，等.注 CO₂ 井筒温度和压力分布模型研究及现场应用［J］.岩性油气藏，2014，26（2）：108-113.

Zhang Yonggang，Luo Yi，Liu Yuelong，et al. Research and application of wellbore temperature and pressure distribution models for CO2 injection well［J］. Lithologic Reservoirs，2014，26（2）：108-113.

［25］Vanorio T，Mavko G，Vialle S，et al． The rock physics basis for 4D seismic monitoring of CO₂ fate：Are we there yet?［J］. The Leading Edge，2010，29（2）：156-162.

［26］张兴勇，王新海，江山，等.低渗透油藏中高含水期CO₂ 驱数值模拟研究［J］.长江大学学报：自然科学版，2010，7（2）：189-191.

Zhang Xingyong，Wang Xinhai，Jiang Shan，et al. Research on CO₂ flooding numerical simulation of low permeability reservoir with middle and high water cut period［J］. Journal of Yangtze University：Nature Science Edition，2010，7（2）：189-191.

[27]廖海婴.腰英台 DB34 井区 CO₂ 驱替油藏数值模拟研究［J］.西安石油大学学报:自然科学版，2010，25（5）：50-53.

Liao Haiying. Numerical simulation of oil displacement with carbon dioxide in DB34 well block，Yaoyingtai Oilfield ［J］. Journal of Xi’an Shiyou University：Natural Science Edition，2010，25（5）： 50-53.

[28]郝永卯，薄启炜，陈月明.CO2 驱油实验研究［J］.石油勘探与开发，2005，32（2）：110-112.

Hao Yongmao，Bo Qiwei，Chen Yueming. Laboratory investigation of CO₂ flooding［J］. Petroleum Exploration and Development，2005， 32（2）：110-112.

[28]Davis T L，Terrell M J，Benson R D，et al. Multicomponent seismic characterization and monitoring of the CO₂ flood at Weyburn Field， Saskatchewan［J］. The Leading Edge，2003，22（7）：696-697.

Li G B. 4D seismic monitoring of CO₂ flood in a thin fractured carbonate reservoir［J］. The Leading Edge，2003，22（7）：690-695.

[29]Ajay Nalonnil，Bruce Marion. High-Resolution Reservoir Monitoring Using CrosswellSeismic ［J］. SPE Reservoir Evaluation & Engineering，2012，15（1）：25-30.

[30]Daugherty J，Urbancic T. Micro-seismic monitoring of a carbon sequestration field test［C］. Calgary：CSPG CSEG CWLS Convention， 2009：259-261.

[31]Finley R J，Greenberg S E. Monitoring CO₂ injection for carbon capture and storage using time-lapse 3D VSPs［J］. The Leading Edge， 2013，32（10）：1268-1276.

[32]魏旭旺.AVOA 技术在 CO₂ 地质封存地球物理监测技术中的应用［J］.地下水，2012，34（2）：192-193.

Wei Xuwang. Application of AVOA technology in the geophysical monitoring technology of carbon dioxide store［J］. Ground water， 2012，34（2）：192-193.

[34]Brown S. AVO response to variable CO₂ saturation：A rock properties sensitivity study［C］. Houston：2013 SEG Annual Meeting，2013：2712-2715.

[35]Pan Juling. A study of the parameter adjustment for single well water cut simulation［J］. Petroleum Geophysics，2012，10（4）：54-56.

［36］戚明辉，陆正元，袁帅，等.塔河油田 12 区块油藏水体来源及出水特征分析［J］.岩性油气藏，2009，21（4）：115-119．

Qi Minghui，Lu Zhengyuan，Yuan Shuai，et al. The analysis on the sources of water body and characteristic of water breakthough at block 12 in Tahe Oilfield［J］. Lithologic Reservoirs，2009，21（4）：115-119．

［37］徐春梅，张荣，马丽萍，等.注水开发储层的动态变化特征及影响因素分析［J］.岩性油气藏，2010，22（增刊 1）：89-92．

Xu Chunmei，Zhang Rong，Ma Liping，et al. Reservoir dynamic variation characteristics after water flooding and its influencing factors［J］. Lithologic Reservoirs，2010，22（Suppl.1）：89-92．

［38］轩玲玲，任利斌，刘锋，等.油田注水前后储层特征变化规律研究———以冀东高尚堡油田沙三段 2+3 亚段为例［J］.岩性油气

藏，2010，22（4）：116-119．

Xuan Lingling，Ren Libin，Liu Feng，et al. Reservoir feature variation rule before and after water injection：An example from the second and third sub-members of the third member of Shahejie Formation in Gaoshangpu Oilfield of Jidong［J］. Lithologic Reservoirs，2010，22（4）：116-119．

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed

[1]	闫雪莹, 桑琴, 蒋裕强, 方锐, 周亚东, 刘雪, 李顺, 袁永亮. 四川盆地公山庙西地区侏罗系大安寨段致密油储层特征及高产主控因素[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(6): 98-109.
[2]	周刚, 杨岱林, 孙奕婷, 严威, 张亚, 文华国, 和源, 刘四兵. 四川盆地及周缘寒武系沧浪铺组沉积充填过程及油气地质意义[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 25-34.
[3]	张晓丽, 王小娟, 张航, 陈沁, 关旭, 赵正望, 王昌勇, 谈曜杰. 川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组储层特征及主控因素[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 87-98.
[4]	杨学锋, 赵圣贤, 刘勇, 刘绍军, 夏自强, 徐飞, 范存辉, 李雨桐. 四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气富集主控因素[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 99-110.
[5]	陈康, 戴隽成, 魏玮, 刘伟方, 闫媛媛, 郗诚, 吕龑, 杨广广. 致密砂岩AVO属性的贝叶斯岩相划分方法——以川中地区侏罗系沙溪庙组沙一段为例[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(5): 111-121.
[6]	何文渊, 赵莹, 钟建华, 孙宁亮. 松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中微米孔缝特征及油气意义[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(3): 1-18.
[7]	计玉冰, 郭冰如, 梅珏, 尹志军, 邹辰. 四川盆地南缘昭通示范区罗布向斜志留系龙马溪组页岩储层裂缝建模[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(3): 137-145.
[8]	白雪峰, 李军辉, 张大智, 王有智, 卢双舫, 隋立伟, 王继平, 董忠良. 四川盆地仪陇—平昌地区侏罗系凉高山组页岩油地质特征及富集条件[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(2): 52-64.
[9]	岑永静, 梁锋, 王立恩, 刘倩虞, 张鑫哲, 丁熊. 四川盆地蓬莱—中江地区震旦系灯影组二段成藏特征[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(2): 89-98.
[10]	张文播, 李亚, 杨田, 彭思桥, 蔡来星, 任启强. 四川盆地简阳地区二叠系火山碎屑岩储层特征与成岩演化[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(2): 136-146.
[11]	包汉勇, 刘超, 甘玉青, 薛萌, 刘世强, 曾联波, 马诗杰, 罗良. 四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 14-22.
[12]	张坦, 贾梦瑶, 孙雅雄, 丁文龙, 石司宇, 范昕禹, 姚威. 四川盆地南部中二叠统茅口组岩溶古地貌恢复及特征[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 111-120.
[13]	孙汉骁, 邢凤存, 谢武仁, 钱红杉. 四川盆地及周缘地区晚奥陶世岩相古地理演化[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 121-135.
[14]	李毕松, 苏建龙, 蒲勇, 缪志伟, 张文军, 肖伟, 张雷, 江馀. 四川盆地元坝地区二叠系茅口组相控岩溶刻画及预测[J]. 岩性油气藏, 2024, 36(1): 69-77.
[15]	魏全超, 李小佳, 李峰, 郝景宇, 邓双林, 吴娟, 邓宾, 王道军. 四川盆地米仓山前缘旺苍地区下寒武统筇竹寺组裂缝脉体发育特征及意义[J]. 岩性油气藏, 2023, 35(5): 62-70.

CO₂驱油及其地震监测技术的国内外研究现状

Research status of CO ₂ flooding and its seismic monitoring technologies

PDF (PC)

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 10