CN115898345A - 一种含二氧化碳气藏开发*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含二氧化碳气藏开发***，包括开发井、二氧化碳注入井和处理厂；开发井输出端连接处理厂输入端，处理厂用于处理开发井输出端连接二氧化碳注入井输入端，二氧化碳注入井用于向地层注入二氧化碳；二氧化碳注入井设置在气藏含气空间内靠近气水界面区域，二氧化碳注入井埋井深度大于开发井。能够回收二氧化碳并驱替天然气开采提高采收率，实现含二氧化碳气藏的高效开发。
Description
技术领域
本发明属于气田开发领域，涉及一种含二氧化碳气藏开发***。
背景技术
与常规气藏相比，含二氧化碳气藏开发需要对气质中的二氧化碳进行回收处理，通常的做法是二氧化碳提纯作为商品出售，或二氧化碳就近注入地层，后者是目前气藏普遍做法，相应增加了额外的成本投入。同时，气藏开发需要采取一定手段抑制地层水快速锥进，延长气藏无水采气期，常见的做法是气藏内设计排水井引导水侵方向和减弱地层水体能量，但实施工程量大且不经济。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种含二氧化碳气藏开发***，能够回收二氧化碳并驱替天然气开采提高采收率，实现含二氧化碳气藏的高效开发。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种含二氧化碳气藏开发***，包括开发井、二氧化碳注入井和处理厂；
开发井输出端连接处理厂输入端，处理厂用于处理开发井输出端连接二氧化碳注入井输入端，二氧化碳注入井用于向地层注入二氧化碳；
二氧化碳注入井设置在气藏含气空间内靠近气水界面区域，二氧化碳注入井埋井深度大于开发井。
优选的，二氧化碳注入井埋井深度大于1000m。
优选的，开发井与二氧化碳注入井间距至少800m。
优选的，处理厂和二氧化碳注入井之间设置有增压机。
优选的，二氧化碳注入井采用直井、斜井或水平井。
优选的，二氧化碳注入井包括井口装置、油气层套管、注入管柱、分隔器、注入阀和射孔段；
油气层套管埋设与地下，井口装置与油气层套管连通，注入管柱套设在油气层套管内，并且注入管柱套之间油气层套管形成环形空间，分隔器布设在环形空间内且与环形空间形成封闭空间，注入阀布设在注入管柱上，射孔段设置在油气层套管上。
进一步，分隔器、注入阀和射孔段数量相同，且均设置多个。
进一步，射孔段长度大于800m。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过二氧化碳注入井和开发井在气藏空间组合实施，从开采出的气体中分离出二氧化碳，并注入气藏含气空间内靠近气水界面区域，实现含二氧化碳气藏开发过程中二氧化碳气体回收掩埋，同时地下二氧化碳抑制地层水快速锥进，并驱替天然气向开发井流动，提高了气藏的采收率。
进一步，二氧化碳具有特殊的物理性质，其临界温度31.26摄氏度，临界压力7.43MPa，埋深大于1000米的气藏温度压力均大于二氧化碳的临界值，其埋存和驱替均为超临界状态，具备较高的比重、黏度和溶解度，更容易在岩石孔隙中流动和驱替天然气。
进一步，开发井与二氧化碳注入井间距至少800m，避免二氧化碳注入井与开发井过早发生互窜，影响二氧化碳驱替的范围。
进一步，增压机能够将二氧化碳加压导入二氧化碳注入井中，方便进行二氧化碳掩埋。
进一步，多个分隔器、注入阀和射孔段的空间组合，多个注入阀可以设置不同开启压力，通过井口装置控制不同二氧化碳注入压力可以多个注入阀开启，实现多个射孔段同时向气藏空间注入二氧化碳。
进一步，射孔段长度大于800m，提高二氧化碳的地下分布效果。
附图说明
图1为本发明的开发***的连接关系图；
图2为本发明的开发***的空间结构示意图；
图3为本发明的二氧化碳注入井为直井示意图；
图4为本发明的二氧化碳注入井为水平井示意图；
图5为本发明的开发***实施后效果原理图。
其中：1-地表；2-气水界面；3-开发井；4-二氧化碳注入井；41-井口装置；42-油气层套管；43-注入管柱；44-分隔器；45-注入阀；46-射孔段；5-处理厂；6-增压机；7-市场；8-管线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
考虑含二氧化碳气藏开发需要对气质中的二氧化碳进行回收处理，同时还要兼顾采取有效手段抑制地层水快速锥进，延长气藏无水采气期。鉴于二氧化碳在临界温压条件下特殊的物理性质，本发明设计开发井3与二氧化碳注入井4在气藏空间内特定的布设及组合关系，实现二氧化碳注入气藏回收，同时与气藏混相后不但可以抑制地层水快速锥进，同时能够驱替天然气开采提高采收率，实现含二氧化碳气藏的高效开发。
本发明所述的含二氧化碳气藏开发***，包括开发井3、二氧化碳注入井4、处理厂5和增压站。
如图1所示，开发井3输出端连接处理厂5输入端，处理厂5用于处理开发井3所生产的天然气，同时分离二氧化碳，处理厂5输出端连接增压站输入端和市场7，增压站内设置有增压机6，增压站输出端连接二氧化碳注入井4输入端，二氧化碳注入井4用于向地层注入二氧化碳。
上述连接均采用管线8连接，其中处理厂5和增压站位于地表1，开发井3和二氧化碳注入井4埋入地下。
气藏赋存的含二氧化碳的天然气利用开发井3输送到地面，经管线8输送至处理厂5分离和处理，合格的天然气输送至市场7，分离后的二氧化碳输送至增压站增压后输送到二氧化碳注入井4，二氧化碳利用二氧化碳注入气藏实现回收处理。
如图2所示，开发井3位于气藏中心位置，二氧化碳注入井4设置在气藏含气空间内靠近气水界面2区域，位于开发井3群的侧面，二氧化碳注入井4埋井深度大于开发井3。
开发井3布设在气藏含气空间内较高的位置，二氧化碳注入井4布设在气藏含气空间内靠近气水界面2位置，开发井3与二氧化碳注入井4具有一定的空间距离，开发井3与二氧化碳注入井4间距至少800m，避免二氧化碳注入井4与开发井3过早发生窜和提高二氧化碳驱替的范围。
二氧化碳具有特殊的物理性质，其临界温度31.26摄氏度，临界压力7.43MPa，埋深大于1000米的气藏温度压力均大于二氧化碳的临界值，其埋存和驱替均为超临界状态，具备较高的比重、黏度和溶解度，易在岩石孔隙中流动和驱替天然气。
气藏可为边水气藏，亦可为底水气藏，不构成对实施方法的限制；开发井3、二氧化碳注入井4均可为直井、斜井、水平井，不受井型限制，可为1口井或多口井，不受数量限制。
如图3和图4所示，二氧化碳注入井4包括井口装置41、油气层套管42、注入管柱43、分隔器44、注入阀45和射孔段46。
油气层套管42埋设与地下，井口装置41与油气层套管42连通，注入管柱43套设在油气层套管42内，并且注入管柱43套之间油气层套管42形成环形空间，分隔器44布设在环形空间内且与环形空间形成封闭空间，注入阀45布设在注入管柱43上，射孔段46设置在油气层套管42上。
分隔器44、注入阀45、射孔段46的空间组合可以为1个或多个，多个注入阀45可以设置不同开启压力，通过井口装置41控制不同二氧化碳注入压力可以实现1个或多个注入阀45开启，实现1个或多个射孔段46同时向气藏空间注入二氧化碳。
射孔段46长度大于800m，提高二氧化碳的地下分布效果。
二氧化碳注入井4采用多级注入的方式，提高二氧化碳的注入量和空间分布范围，有利于阻挡水层向含气空间快速水窜，保护气藏实现无水开发。
如图5所示，通过二氧化碳注入井4，注入气藏的二氧化碳呈临界状态，比重介于天然气和地层水之间，不易快速窜入天然气中，在气藏气水界面2附近富存起到抑制地层水快速锥进作用。同时，随着注入量增加不断驱动天然气向开发井3位置流动，提高了天然气的采收率，实现气藏整体高效益开发。
如果在经济效益容许的情况下，采用将外部二氧化碳气体注入不含二氧化碳气藏中，实现提高气藏采收率的方法也属于本申请范围。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，包括开发井(3)、二氧化碳注入井(4)和处理厂(5)；
开发井(3)输出端连接处理厂(5)输入端，处理厂(5)用于处理开发井(3所生产的天然气，同时分离二氧化碳，处理厂(5)输出端连接二氧化碳注入井(4)输入端，二氧化碳注入井(4)用于向地层注入二氧化碳；
二氧化碳注入井(4)设置在气藏含气空间内靠近气水界面(2)区域，二氧化碳注入井(4)埋井深度大于开发井(3)。
2.根据权利要求1所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，二氧化碳注入井(4)埋井深度大于1000m。
3.根据权利要求1所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，开发井(3)与二氧化碳注入井(4)间距至少800m。
4.根据权利要求1所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，处理厂(5)和二氧化碳注入井(4)之间设置有增压机(6)。
5.根据权利要求1所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，二氧化碳注入井(4)采用直井、斜井或水平井。
6.根据权利要求1所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，二氧化碳注入井(4)包括井口装置(41)、油气层套管(42)、注入管柱(43)、分隔器(44)、注入阀(45)和射孔段(46)；
油气层套管(42)埋设与地下，井口装置(41)与油气层套管(42)连通，注入管柱(43)套设在油气层套管(42)内，并且注入管柱(43)套之间油气层套管(42)形成环形空间，分隔器(44)布设在环形空间内且与环形空间形成封闭空间，注入阀(45)布设在注入管柱(43)上，射孔段(46)设置在油气层套管(42)上。
7.根据权利要求6所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，分隔器(44)、注入阀(45)和射孔段(46)数量相同，且均设置多个。
8.根据权利要求6所述的含二氧化碳气藏开发***，其特征在于，射孔段(46)长度大于800m。
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