提高采收率方法概述

提高采收率方法概述

提高采收率方法概述

提高采收率的定义为除了一次采油和保持地层能量开采石油方法之外的其他任何能增加油井产量，提高油藏最终采收率的采油方法。EOR方法的一个显著特点是注入的流体改变了油藏岩石和（或）流体性质，提高了油藏的最终采收率。EOR方法可分为四大类，即化学驱、气体混相驱、热力采油和微生物采油。其中化学驱进一步分为聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和复合驱（聚合物一表面活性剂驱，聚合物一表面活性剂一碱三元复合驱，表面活性剂一气体泡沫驱，聚合物一泡沫驱等）。

气体混相驱可分为二氧化碳驱、氮气驱、烃类气体驱（干气驱和富气驱）以及烟道气驱；热力采油方法可分为蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等；微生物采油方法可分为微生物驱、微生物调堵及微生物降解原油等方法。

一、气体混相驱

气体混相驱的目的是利用注入气怵能与原油达到混相的特性，使注入流体与原油之间的界面消失，即界面张力降低至零，从而驱替出油藏的残余油。气体混相驱按混相机理可分为一次接触混相驱和多次接触混相驱。按注入气体类型可分为烃类气体混相驱（如LPG段塞驱、富气驱、贫气驱）和非烃类气体混相驱（如CO2驱和N2驱）。

（一）LPGxx混相驱

液化石油气（简称LPG）段塞混相驱是指首先注入与地下原油能一次接触达到混相的溶剂段塞，如LPG、丙烷等，然后注入天然气、惰性气体或水。LPG 段塞混相驱工艺中水段塞是用来控制流度、提高波及效率的）。一般来说，LPG 段塞尺寸约为10%~15%孔隙体积，而后续的天然气或水的段塞尺寸就非常大。

LPG段塞混相驱非常有效。注入的LPG段塞与原油达到混相后，残余的油滴及可动油都可能被采出，因此这种方法的采收率较高。此外，混相压力低、适应性强等都是LPG段塞混相驱的优点。但是，LPG段塞混相驱的成本高以及波及效率低等因素限制了该方法的应用。

（二）富气混相驱

富气是富含丙烷、丁烷和戊烷的烃类气体。富气混相驱是指往油层中注入富含C2—C6中间组分的烃类气体段塞，然后再注入干气段塞，通过富气与原油多次接触达到混相来提高采收率的方法。注入富气与原油接触时，注入气中的C2—C6组分凝析而进入油相，形成一个由C2—C6富气和原油的混相带，如果注入的富气能保证足够的量时，混相带就会向前不断地把油推向生产井。由于富气成本要比干气高，因此通常是富气段塞后紧接的是干气。尽管富气驱的成本低于LPG段塞驱，但是要求的混相压力相对较高。富气驱的优点是基本上能完全驱替油层内所接触的残余油，而且一旦混相带被破坏能后自身修复，重新获得混相。

但是，富气驱仍然成本较高，而且重力超覆、粘性指进现象严重，波及效率较低。

（三）高压干气温相驱

干气是甲烷含量超过85%的天然气。高压于气混相驱是指在高压下将甲烷为主的于气连续地注入到油层，通过于气与原油多次接触达到温相的驱替过程。注入的干气与原油多次接触后形成了一个由富含C2—C6的气体与原油的混相带。这种方法不象富气驱是通过富气中C2—C6中间组分凝析到原油中而达到混相，而是干气从原油中抽提出中间组分加富自己，使注入气体的组成和与之相接触的原油的组成接近，从而达到混相。

如果原油中富含C2—C6组分，而且地层压力很高，干气驱才能是混相驱。高压干气驱方法的优点在于成本低，干气可循环注入。但是，高压干气驱的注气压力要求很高，对注入设备和原油的组成要求很严，因此其适用性较差。此外，重力分界效应较严重，尤其是在非均性油藏中更为突出。

（四）CO2驱

CO2驱是指注入的CO2段塞通过降低原油粘度、膨胀原油体积，以及多次接触混相等机理提高油藏采收率的方法。在中等压力下注入的CO2开始与原油接触时，并不能立即达到混相，但可以形成一个类似于干气驱的混相前缘，

C2—C6抽提原油中大量的C2—C6组分达到混相。但是在高压下，CO2有时又类

似于富气驱，CO2可以溶解于原油中，相当于富气驱的中间组分凝析到原油中那样。在CO2段塞前缘是CO2—原油混相带，其中富含C2—C6组分。为了控制C2—C6驱的流度，通常采取CO2—水交替注入方法。

一般注入的CO2段塞尺寸为12%~40%孔隙体积，后面接着注入的是泡沫或水。因为CO2泡沫或水—气交替注入可以大大地降低流度比，提高注入流体的波及效率。相对来说，CO2驱在低压下能够达到混相，比高压注干气方法的应用范围更广，但受到CO2资源量的限制，除非存在大型天然的CO2气藏。此外，CO2驱会带来严重的腐蚀、结垢、沥青沉积等问题。尽管如此，CO2驱仍是应用最广的气体混相驱方法，在提高采收率方法中占有显著的位置。

（五）N2驱

N2混相驱与高压干气驱类似，是指注入N2与原油通过多次接触达到混相的一种EOR方法。注入的N2与原油接触，抽提原油中的C2—C6中间组分，而使N2自身不断地富化，接近原油的组成，从而达到动态混相。在N2驱时，除了混相驱机理外，N2的重力排驱及保持油藏压力效应均有助于提高采收率。N2驱要求原油中必须含有足够的C2—C6中间组分，而且地层压力较高，因此，N2驱适应于高压轻质油藏。N2驱成本低，气源来源于空气，其成本是天然气的，是CO2的。N2气源还可以从烟道气中获得，从而缓解环境压力，变废为宝。但是，N2驱混相的条件较为严格，只有在高压、轻质油藏，才能达到混相。在相同条件下，N2与原油达到混相所需的压力比CO2和富气高得多。此外，烟道气可以产生严重的井下管柱腐蚀问题。

二、热力采油方法

热力采油是指将热量引入油层、降低原油粘度，从而提高采收率的方法，包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油层等方法。热水驱也属于热力采油范围，它是蒸汽驱的一个特例，即蒸汽干度为零的蒸汽驱。

1.蒸汽吞吐

蒸汽吞吐是指将蒸汽注入单井后，关井一段时间，注入蒸汽携带的热量传给油层，加热地下原油，然后开井生产的周期性注蒸汽过程。这种注蒸汽、关井、生产过程可重复多个周期。随着吞吐周期的增加，油井增产效果越来越

差，直到最后吞吐转为蒸汽驱。在蒸汽吞吐中，原油的热降粘、热膨胀、蒸汽的闪蒸与抽提都对增加稠油油井产量有贡献。由于蒸汽吞吐加热油层范围有限，因而蒸汽吞吐的最终采收率低，一般为10%左右。为进一步提高稠油油藏采收率，蒸汽吞吐之后进行蒸汽驱采油。此外，在深井中，由于热损失量大，蒸汽吞吐受到一定的限制。蒸汽吞吐是投资少、见效快的一种EOR方法，也是进入工业化应用的EOR方法。

2.蒸汽驱

蒸汽驱是指将蒸汽从注入井注入到油层，蒸汽将稠油变稀并推向生产井的一种热采方法。蒸汽驱提高原油采收率的机理有原油的粘度降低、受热膨胀、蒸汽蒸馏、汽驱以及相对渗透率和润湿性改变等。在地层中注入的蒸汽干度达到零时，蒸汽驱变为热水驱。蒸汽驱中最大的问题是蒸汽超覆和提前突破。由于蒸汽与原油的密度差、垂向渗透率非均质性以及平面非均质性导致蒸汽沿油层上部窜进和沿高渗透带提前在生产井中突破，导致低的波及体积，降低了蒸汽驱稠油采收率。因此，在蒸汽驱中流度控制技术已变得越来越重要。尽管人们已采用了蒸汽泡沫技术，但效果并不是很好。此外，蒸汽发生器排放污染、结垢、热效率不高也是蒸汽驱所遇到的问题。尽管如此，蒸汽驱已成为最有吸引力的EOR方法，也是已进入工业化应用阶段的EOR方法。蒸汽驱的采收率可达50%~60%。蒸汽前缘为蒸汽凝结的热水和热油，热水前缘是原始油带。

3.火烧油层

火烧油层是通过注入空气（或氧气）与地层原油接触，采用人工井底点火或油层自发点火后，油层中部分重质原油作为燃料，产生的热量和燃烧产物用以降低原油粘度、膨胀原油体积、驱动地层原油从而达到提高采收率的目的。火烧油层与蒸汽驱的最大区别在于火烧油层是在油层内产生热量，而不是象蒸汽驱那样在地面产生热量。火烧油层的机理非常复杂，除了蒸汽驱的机理外，还包括原油就地热裂解和烃类况相驱等。火烧油层的技术进一步可分为干式正向燃烧法、反向燃烧法和联合热驱（湿式燃烧）3种方法。

（1）干式正向燃烧法

靠近注入井的是空气区，空气区前为燃烧前缘，该区内的温度可达700℃。燃烧前缘的前面是蒸发区，主要包括蒸发的轻质烃类、蒸汽以及余下的焦碳。在冷凝区内，是可动的热油和冷凝的轻烃以及热水等。冷凝区前为富集油带，随着空气的不断注入，集油带将不断地向生产并推进，直到产出地面。于式正向燃烧法的热效率很高，大大超过蒸汽驱，而且可以从生产井直接获得部分轻质油。但是，油层燃烧后剩余了大量的热量，降低了热量利用率，火烧油层的燃烧前缘难于控制，采油设备的腐蚀、压缩空气的成本以及产出气中存在有害气体都是火烧油层的限制因素。

（2）反向燃烧

反向燃烧是指空气从注入井注入，而点火在生产井进行，燃烧前缘逆向注气方向移动的火烧油层方法。反向燃烧可以弥补正向燃烧中靠近生产井的原油难于流动的缺陷，可以开采超稠原油。它与正向燃烧的一个区别在于燃烧的是相对较轻的烃类，而不是像正向燃烧那样燃烧的是相对较重的烃类。

（3）联合热驱

联合热驱是干式正向燃烧与水驱结合的一种热采方法。这种方法最大的优点在于可充分利用油层火烧后残余的热量，使热能利用率达到最高限度。联合热驱还可以避免高温带进入生产井，损坏生产井管柱，缓解于式正向燃烧中的腐蚀问题。三、化学驱

化学驱是指通过在注入水中加入聚合物、表面活性剂、碱等化学剂，改变驱替流体与油藏流体之间的性质，达到提高采收率目的的方法。化学驱可进一步分为聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱以及复合驱（如聚合物—胶束、聚合物—碱、聚合物—碱—表面活性剂、表面活性剂—气体等）等方法。化学驱既可以改变油水界面张力，也可以降低流度比。因此从理论上来说，化学驱可以大幅度提高原油采收率，降低残余油饱和度。但实际应用中由于化学剂成本较高，这种方法的应用也受到一定限制。

（一）聚合物驱

聚合物驱是一种流度控制技术，是指在注入水中加入少量的聚丙烯酸胺或生物聚合物黄胞胶来提高水相粘度，降低水相渗透率，从而改善水驱油流度，

提高波及效率的一种EOR方法。在聚合物驱中，聚合物浓度一般为

300~1500mg/L，段塞尺寸为

0.1~

0.4孔隙体积。聚合物驱可提高采收率5%~15%。

聚合物段塞的流动可以改善粘性指进和看进现象，提高平面和纵向波及系数。

由于聚合物在高温和高矿化度的油藏条件下的稳定性较差，抗剪切性能弱，因此，聚合物驱的应用也受到了一定的限制。目前有一种改进聚合物驱的方法，它是在注入聚合物溶液中加入非常少量的弱交联剂，以提高聚合物溶液的稳定性，拓宽聚合物驱的应用范围。聚合物驱是化学驱中已进入工业应用阶段的EOR方法。

（二）表面活性剂驱

表面活性剂驱是将表面活性剂（通常是石油磺酸盐）加入到注入水中，通过降低油水界面张力提高驱油效率的一种EOR方法。根据加入表面活性剂量以及在地下形成的体系性质，表面活性剂驱可分为活性水驱和胶束驱。在活性水驱中，加入的表面活性剂量较小，油水界面张力下降的幅度不是很大，通过活性水的润湿孔喉，降低界面张力以及乳化原油机理，降低残余油饱和度。由于表面活性剂在岩石表面的吸附，使的损失加大，驱油效果也变差。因此活性水驱的成本相应增大。胶束驱又称微乳液驱，是指将表面活性剂、醇类助剂以及电解质加入注入水中，在地下形成胶束溶液驱替原油的EOR方法。由于胶束溶液具有增溶油的特性，它与油层原油接触后，可形成混带，油水界面消失，可以大幅度地提高采收率。通常胶束驱与聚合物驱联合使用，即在胶束段塞后紧接着一个聚合物段塞，以保护胶束段塞不被后续注入水所破坏。胶束一聚合物段塞驱具有很高的驱油效率和波及效率，但注入化学剂成本限制了该方法的应用。

（三）碱水驱

碱水驱是把碱类物质，如氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化铰加入水中注入地层，通过碱与原油中的酸性组分就地生成表面活性剂，降低界面张力、乳化原油、溶解油水界面上的刚性界面膜、改变岩石润湿性等机理，降低残余油，从而达到提高采收率的目的。

在碱水驱中，正确地选择油藏原油的性质是至关重要的。碱水驱机理要求原油必须具有一定的酸值，一般认为原油酸值大于

0.5mg（NaOH）/g（原油）时，碱水驱效果较好。而原油酸值处于

0.2~

0.5mg（NaOH）/g（原油）之间的原油需进一步的评价。碱水驱中的碱耗和流度控制是非常重要的。碱水驱通常与聚合物驱联合使用，可以改善流度比。降低碱耗的方法是先注入一个牺牲段塞，然后再注入碱水。碱水驱既可以用于轻质油藏也可以用于重质油藏，只要原油具有一定的酸值就可以实施碱水驱。由于碱的吸附损失与粘土含量有关，所以碱水驱适合于低粘土含量的油藏。碱水驱是化学驱中成本最低的一种，与聚合物驱复合可以降低残余油和增大波及效率。

（四）碱—表面活性剂—聚合物三元复合驱

在碱驱时由于原油的酸性组分含量不是很高，就地生成的表面活性剂量有限不能达到超低界面张力（小于10-3mN/m），而且单独使用碱水驱时，碱耗损失常大。在表面活性剂驱中低浓度的表面活性剂很难达到超低界面张力，而加入一的碱后，可以大大地降低表面活性剂的用量。这种碱—表面活性剂降低界面张力协同效应结合聚合物流度控制的能力，就形成了一种新的提高采收率技术———碱表面活性剂—聚合物三元复合驱。由于三元复合体系能够使油水界面张力降低至10-3mN/m以下，能够获得很的驱油效率，其中聚合物可以增加体系的粘度，提高波及系数，因此三元复合驱采收率是化学驱中最高的。室内物理模拟结果认为，三元复合驱可提高水驱采收的20%。但是三元复合驱的化学剂成本很高。在目前的油价和化学剂价格下，难进入工业应用阶段。

四、微生物采油

微生物采油是利用微生物及其代谢产物增加油井产量，提高油藏原油采收率一种石油开采技术。微生物采油中应用的微生物是经过严格的筛选和培养的，要注入的微生物在油藏条件（高温、高压。高矿化度）下具有迅速的生长、繁殖、谢功能。

在油藏中，依靠微生物及其代谢产物（酸、气体、表面活性剂、生物聚物等），能够改变油藏岩石孔隙结构及表面性质、油藏原油性能，从而达到提高及效率，降低残余油的目的。根据微生物采油的应用工艺，微生物采油可以分为微生物驱、微生物调剖、生物吞吐等方法。微生物驱是利用微生物代谢产物中的生物表面活性剂和生物聚物，提高注入水的波及系数和降低油水界面张力。代谢产物中的酸、气体有助于高地层压力，增大油层渗透率。微生物调剖是利用微生物本身及代谢产物的生物合物封堵高渗透带，使注入水分流到低渗透区，扩大注入水的波及系数。微生物吐是将微生物及其营养液注入到地层，在关井时间内，微生物在生产井近井地带殖、代谢，产生包括气体、酸、有机溶剂、生物表面活性剂等代谢产物，在开井产时，由于井周围地带的原油粘度降低，岩石渗透率增加，有机沉积物消除等使井产量增加。微生物采油克服了气体混相驱和蒸汽驱中存在的重力分异以及化学驱成本高缺陷，是一种非常有前途的EOR方法，尤其是微生物可以裂解重质原油组分的性，使微生物的应用可以拓展到石油炼制中。如果能够研制出一种可在高温、高化度下迅速繁殖，且具有降解原油重质组分能力的“超级”微生物，那将是微生采油新纪元的开始。

尽管各种提高采收率方法都能够提高油藏采收率，但各方法的机理不同，都存在一定的缺陷，表10-1-1为各种EOR方法的对比结果。EO R方法主要机理主要缺陷

降粘原油粘度重力分异导致的超覆现象

气体混相驱膨胀原油注入气源受限制

混相驱替作用沥青沉淀降低渗透率

降低原油粘度

井热损失大

原油轻质组分

注蒸汽超覆现象严重

汽化

蒸汽锅炉排放污染物

气驱作用

降低原油粘度

原油轻质组分蒸汽反燃烧方法产生的气体

汽化超覆

火烧油层重质原油热裂燃烧难于控制

解产生的CO产出气污染环境

2井下xx腐蚀严重

混相驱作用

降低流度比，改善被聚合物在高温、高矿化度下增粘能力差，稳聚合物驱及系数定性差，注入能力受渗透率限制表面活性剂的吸附损失大

改善流度比

胶束—聚合物驱表面活性剂的稳定性差

降低界面xx

聚合物高温高盐的稳定性差成本高改善流度比

对原油组成要求严格

碱—聚合物驱降低界面xx

碱耗较大

润湿性反转

生物微生物堵塞大

孔隙

改善xx系数

生物表面活性

微生物耐盐、耐高温性差

剂降低界面xx

微生物采油降解重质原油的微生物难于研制代谢酸性物质微生物潜在污染水源

增加渗透率，代

谢气体驱的作用降解原油作用

《提高石油采收率技术》讲义

石油大学继续教育学院 冀东油田开发新技术高级培训班讲义 提高石油采收率技术 岳湘安 2001.4.7

一、概述 （一）提高原油采收率的意义 作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108吨/年（1亿）。这将对我国国民经济发展造成极其严重的影响。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。石油是一种流体矿藏，具有独特的开采方式。在各种矿物中，石油的采收率是比较低的。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。（这种说法一点也不过分）。近几年，我国已成为纯石油进口国，预计到2005年将进口1亿吨／年。国民经济急需石油，大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。 这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。

提高采收率原理期末备战

一、名词解释 1.原油采收率：是采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储油量的比值。 2.所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 3.采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。它是油田开发的重要指标，反映地下原油的 采出情况。采出程度高，地下剩余可采储量愈少，因而开采难度也愈大。 4.采收率：指在一定经济极限内，在当前工程技术条件和开发水平下，可以从油藏中采出的石油量占 原始地质储量的百分数。它是一个油田开发水平的重要标志。 5.采油速度：指年产油量占其相对应动用地质储量的百分数，它是衡量油田开采速度快慢的指标。 6.水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。 7.残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 8.剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。 9.一次采油：依靠天然能量开采原油的方法。 10.二次采油：继一次采油之后，向地层中注入液体或气体补充能量采油的方法。 11.三次采油：采用向地层注入其他工作剂或引入其它能量的方法。 12.聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。 13.聚合物的水解度：聚丙烯酰胺在NaOH作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。 14.聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度 的一种驱油方法。 15.表面活性剂：分子具有两亲结构，可自发地浓集于相界面，显著降低界面张力的物质。 16.微乳液：由油、水、表面活性剂、助表面活性剂（醇）和盐五种组分组成的油水高度分散体系。 17.活性剂稀溶液：活性剂浓度低于CMC的溶液称为活性剂稀溶液。 18.乳状液：一种或几种液体以小液珠的形式，分散在另一种不能互溶的液体中所形成的分散体系。 19.胶束：当水的表面聚集的表面活性剂分子得到饱和时，溶液中大部分活性剂的烃链便相互吸引而缔 合成以烃链束为内核、亲水基外露的分子聚集体，这种聚集成团状的活性剂称为胶束。 20.临界胶束浓度(CMC)：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC； 21.拟三元相图：在实际应用中，为表示方便，常将油、水、表面活性剂和助剂分别视为三个独立的组 分，有它们候车的三元相图称为拟三元相图。 22.碱水驱：通过将比较廉价的化合物（如氢氧化钠）掺加到注入水中以增加其PH值，碱与原油反应 降低原油之间界面张力，使原油乳化，改变岩石润湿性并溶解界面薄膜，以提高采收率的方法。23.ASP复合驱：就是利用表面活性剂及碱降低界面张力，并结合聚合物进行流度控制，从而提高洗油 效率和波及系数。 24.初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。 25.多次接触混相：由于物质传递作用，即使采用的不是初次接触混相溶剂，注入的流体与油藏原油经 过多次接触也能达到混相驱替，称为多次接触混相。 26.凝析混相：凝析混相要求注入流体必须富含～成分，即富气，因而又称为富气驱。注入流体不断凝 析进入原油，使原油与注入流体达到混相。 27.汽化混相：汽化混相要求油藏原油必须是轻质原油，对注入气的要求并不高，因此常采用价廉的贫 气，又称为贫气驱或干气驱。注入流体不断抽提原油中的轻质组分富化而达到混相。 28.混相驱：是指在油层任何位置，驱替流体与被驱替流体之间是完全混相的驱替。 29.最小混相压力：简称MMP，是指气体溶剂与油藏原油达到混相的最小压力值。 30.蒸汽吞吐：也称循环注蒸汽，是单井作业，在一口井中注入一定量的蒸汽，随后关井让蒸汽与油藏 岩石进行热交换，然后开井采油的方法。 31.蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。 32.热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。 这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。

提高采收率原理复习题

《提高采收率原理复习题》 1. 什么叫采收率，与体积波及系数即洗油效率的关系？ 采收率：在一定经济极限内，在某种开发方式结束后，累积采出的原油量与原油地质储量的 比值。 关系： 采收率=体积波及系数*洗油效率（D v R E E E ） 2. 什么叫残余油？为什么油藏中总存在残余油？ 残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 水驱的洗油效率不可能达到100%，所有有残余油的存在。 3. 一、二、三次采油技术的含义。 一采：依靠天然能量开采原油的方法。 二采：继一次采油之后，向地层注入液体或者气体补充能量采油的方法。 三采：采用向地层注入其他工作剂或引入其他能量的方法。 4. 什么叫采油速度、采出程度？ 采油速度：指年产油量占其相对应动用地质储量比值的百分数。 采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。 5. 什么是聚合物？用作驱油用的聚合物主要是哪些？ 聚合物：是由大量简单分子（单体）化合而成的高分子量的大分子所组成的天然或合成的物 质。 驱油用聚合物： A ：人工合成高分子化合物：如：部分水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺等。 B ：天然聚合物：从自然界（植物及其种子）中得到天然聚合物，如：褐藻酸钠，皂荚粉， 珍珠菜，动植物胶，淀粉等；利用细菌发酵生成的天然聚合物，黄胞胶杂多糖，葡聚糖等。 6. 简述影响采收率的因素。（微观驱油效率和宏观驱油效率） 一、内因：油气藏的类型，储层的空隙结构，油藏天然能力，油气性质。 二、外因：开发方式的选择，井网合理密度及层系合理划分，钻采工艺技术水平和合适而有 效的增产措施，为提高油田采收率所进行的三次采油技术，经济合理性。 7. 简述聚合物驱油的机理。 机理：聚合物的流度控制作用和聚合物的调剖作用。利用聚合物增加注入水的粘度，聚合物 吸附或滞留在油层孔隙中，降低了水相渗透率，水油流度比降低后，既提高了平面波及效率，克服了诸如水的“指进”，又提高了垂向波及效率，增加了吸水厚度。 8. 当油层的注入量刚好等于油层孔隙体积时，活塞驱和非活塞驱哪一种方式使 油井先见水？哪种方式采收率高？试作出油井见水后某一时刻油水饱和度分布曲线。 先见水的是非活塞驱 活塞驱采收率高 9. 依据活性剂浓度的不同，表面活性剂水溶液有几种？ 三种：活性水(活性剂稀溶液)，胶束溶液，微乳液 10. 什么是胶束增溶作用？

注气提高采收率机理

1注烟道气、二氧化碳驱油机理 1.1注烟道气提高采收率 由于烟道气驱的成本较氮气驱高，因此发展缓慢。近年来随着人们对环境治理力度的加大以及原油价格的上涨，烟道气驱油技术又有了发展的空间。因为如果考虑环境效益，烟道气驱要比氮气驱经济划算。所以烟道气近年来也得到了较好的发展。 1.1.1烟道气驱提高采收率机理 烟道气通常含有80%～85%的氮气和15%～20%的二氧化碳以及少量杂质，也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。烟道气的化学成分不固定，其性质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。烟道气具有可压缩性、溶解性、可混相性及腐蚀性。根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要是二氧化碳驱和氮气驱机理。 1.1.1.1二氧化碳机理 由于烟道气中二氧化碳的浓度不高，所以不容易达到混相驱的要求，主要是利用二氧化碳的非混相驱机理。即降低原油黏度、使原油膨胀、降低界面张力、溶解气驱、乳化作用及降压开采。由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与CO2接触时，原油体积增加，黏度降低。CO2在原油中的溶解还可以降低界面张力及形成酸性乳化液。CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力降低时，饱和了CO2的原油中的CO2就会溢出，形成溶解气驱。与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油[18]。 1.2.1.2氮气驱机理 注氮气提高采收率机理主要有：(1)氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2)氮气可以进入

水不能进入的低渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3)氮气被注入油层后,可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低，在一定程度上提高后续水驱的波及体积；(4)氮气不溶于水，微溶于油,能够形成微气泡，与油水形成乳状液，降低原油黏度，提高采收率。 氮气与地层油接触产生的溶解及抽提效应，一方面溶解效应使原油黏度、密度下降，改善原油性质，使处于驱替前缘被富化的气体黏度、密度等性质接近于地层原油，气—油两相间的界面张力则不断降低，在合适的油层压力下甚至降到零而产生混相状态，在这种状态下，注氮气驱油效率将明显提高；另一方面，抽提效应使原油性质变差，这种抽提作用在油井近井地带表现更明显、更强烈。 烟道气驱更适用于稠油油藏、低深透油藏、凝析气藏和陡构造油藏。 1.2注CO2提高采收率 在各种注气方式中，注二氧化碳提高原油采收率的研究已经进行了几十年，特别是近年来，随着技术进步和环境要求的需要，二氧化碳驱显得越来越重要，包括我国在内的很多国家都开展了注二氧化碳驱的现场实验。 1.2.1 CO2驱油机理 将CO2作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年，在油田开发后期，注入CO2，能使原油膨胀，降低原油粘度，减少残余油饱和度，从而提高原油采收率，增加原油产量。CO2能够提高原油采收率的原因有： （1）CO2溶于原油能使原油体积膨胀，从而促使充满油的空隙体积也增大，这为油在空隙介质中提供了条件。若随后底层注水，还可使油藏中的残余油量减少。 （2）CO2溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流动性提高，其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。 （3）CO2溶于原油能使毛细管的吸渗作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。 （4）CO2溶于水使水的粘度有所增加，当注入粘度较高的水时，由于水的流动性降低，从而使水油粘度比例随着油的流动性增大而减少。 （5）CO2水溶液能与岩石的碳酸岩成分发生反应，并使其溶解，从而提高

提高采收率原理习题2010

《提高采收率原理》习题 第一章：原油采收率及其影响因素 一、概念 1.EOR 2.原油采收率 3.面积波及效率 4.洗油效率 5.流度比 6.剩余油 7.残余油 8.毛管数 9.界面张力10.指进11.舌进 二、简答 1. 写出流度比与毛管数的定义式，说明流度比、毛管数与原油采收率的关系；从流度比与毛管数的定义出发，分析提高原油采收率的途径和方法。 2. 推导原油采收率E R与波及系数E V和洗油效率E D的关系，说明提高采收率的途径有那些？ 3. 影响体积波及系数的因素是什么？ 4. 影响洗油效率的因素是什么？ 5、用什么参数表征地层的宏观非均质性，它们是如何定义的？ 第二章：聚合物驱油 一、概念 1.聚合物 2.水解 3.水解度 4.不可入孔隙体积 5.机械捕集 6.阻力系数 7.残余阻力系数 8.特性黏度 9.机械降解10.化学降解11.筛网系数12.聚合物溶液的黏弹性13.堵水14.调剖15.单体16.聚合度17.构型18.构象19.流变性20.假塑性流体22.视黏度23.过滤因子 二、简答 1.聚合物溶液产生降解、溶液粘度下降的原因及预防措施。 2.影响聚合物溶液溶解性能的因素。 3.影响聚合物溶液黏度的因素。 4.影响聚合物溶液静吸附的因素。 5.选择聚合物时应考虑那些因素。

6、调剖堵水提高原油采收率的机理是什么？ 7、什么叫过滤因子和筛网系数？如何测定？ 8、比较残余阻力系数与阻力系数的大小，并解释原因。 9、影响聚合物稳定性的因素有哪些？可以采取哪些措施解决稳定性问题？ 10、当含盐量增加时，HPAM的吸附量如何变化？为什么？ 11、写出特性黏度的表达式，其物理意义是什么？实验室如何测量，并绘图说明。 三、计算 室内在绝对渗透率为0.8μm2的饱和水的天然岩心中用聚合物溶液进行驱替实验。实验步骤如下：首先在一定注入速度下注盐水，压力稳定后测得岩心两端的压差为0.5 MPa，然后以相同的速度注聚合物溶液，压力稳定后测得岩心两端的压差为5.5 MPa；最后又以相同的速度注盐水，压力稳定后测得岩心两端的压差为0.7 MPa。据实验结果确定聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数。并说明阻力系数和残余阻力系数的物理意义。

提高采收率原理总复习

《提高采收率原理》综合复习资料 一、名词解释 1、泡沫特征值：指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 2、最低混相压力：指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。 3、波及系数：指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。 4、润湿现象：固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。 5、色谱分离现象：组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。 6、流度：流度是指流体通过孔隙介质能力的一种量度，等于流体的渗透率与粘度之 比。 7、牺牲剂：在驱油过程中为了减少驱油剂在地层中的损耗而首先注入的廉价化学剂。 8、 PI值：PI值是由注水井井口压降曲线和PI值的定义求出的用于调剖堵水决策的 重要参数。 9、残余阻力系数：残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 10、 Jernnings碱系数：碱系数是指双对数坐标内油水界面张力对碱质量分数的关系 曲线和0.01～1.0 mN.m-1所包的面积与0.01～1.0 mN.m-1和0.001％～1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。 11、酸值：将1g原油中和到pH值产生突跃时，所需KOH的质量，单位是mg/g。 二、填空题 1、碱驱一般要求原油酸值大于0.2 mg/g 。 2、注蒸汽有两种方式，即蒸汽驱和蒸汽吞吐。 3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为HPAM 、XC 。 4、原油采收率= 波及系数×洗油效率。 5、调剖是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。 6、在亲水地层，毛细管力是水驱油的动力，Jamin效应是水驱油的阻力；在亲油地层，毛细管力是水驱油的阻力。 7、地层越不均质，采收率越低。将注水采油的毛管数的数量级增至10-2，则剩余油饱和度趋于0。 8、CaCO3在含Na+、K+、Ca2+、Cl-的地层水中表面带正电。砂岩零电位点时的pH 为5，在pH=6.5的地层水中表面带负电。 9、调剖堵水是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。从水井注入地层的

目前提高采收率(EOR)技术方法及其机理

目前EOR技术方法主要有哪些，分别论述其机理？ 1化学驱（Chemical flooding） 定义：通过向油藏注入化学剂，以改善流体和岩石间的物化特征，从而提高采收率。 1.1聚合物驱（Polymer Flooding） （1）减小水油流度比M （2）降低水相渗透率 （3）提高波及系数 （4）增加水的粘度 聚合物加入水中，水的粘度增大，增加了水在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。 高渗透部位流动时，水所受流动阻力小，机械剪切作用弱，聚合物降解程度低，则聚合物分子就易于缠结在孔隙中，增大高渗透部位的流动阻力。反之，低渗透率部位，聚合物分子降解作用强，，反而容易通过低孔径孔隙，而不堵塞小孔径。 1.2表面活性剂驱(Surfactant Flooding) （1）降低油水界面张力 表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力。界面张力的降低意味着粘附功的减小，即油易从地层表面洗下来，提高了洗油效率； （2）改变亲油岩石表面的润湿性（润湿反转） 一般驱油用表面活性剂的亲水性均大于亲油性，在地层表面吸附，可使亲油的地层表面反转为亲水，减小了粘附功，也即提高了洗油效率； （3）乳化原油以及提高波及系数 驱油用的表面活性剂的HLB 值一般在7—18范围，在油水界面上的吸附，可稳定水包油乳状液。乳化的油在向前移动中不易重新粘附润湿回地层表面，提高了洗油效率。此外，乳化的油在高渗透层产生贾敏效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数； （4）提高表面电荷密度 当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，它在油珠和地层表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与地层表面的静电斥力，使油珠易被驱动界质带走，提高了洗油效率； （5）聚集并形成油带 若从地层表面洗下来的油越来越多，则它们在向前移动时可发生相互碰撞。当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力时，就可聚并并形成油带。油带向前移

提高采收率的方法

【摘要】该文探讨了在采油的过程中提高采收率的方法，特别是对IOR 技术和FOR 技术进行了分析，指出了技术思路与技术实施的方法。 【关键词】IOR 技术FOR 技术蒸汽吞吐采油聚合物驱油 经济有效地提高油气采收率是油气资源开发的永恒目标，为此发展了许多提高采收率的方法及其配套技术。然而如何有效的应用这些方法和技术都是有待不断研究的课题。一些学者将提高采收率的方法可归结为两类不同范畴的技术，即：IOR 技术（改善采油Improvement Oil Recovery）和FOR 技术（强化采油Enhanced Oil Recovery），虽然它们共同的目标都是经济有效地开发剩余油以提高采收率。但从技术上讲它们却属于不同的技术范畴。因为其对象不同，技术思路不同，技术实施时机和方法也将会不同。 1.IOR 技术 IOR 技术的对象是相对富集的大尺度的未被驱替介质波及到的剩余油，主要用于改善二次采油，特别是提高多层非均质油藏的注水波及效率。虽然IOR 技术并未改变二次采油的驱替机理，但它已是二次采油技术的高度集成和综合应用的发展。其主要技术包括：调整井和加密井技术；改善水动力条件的技术（周期注水、间歇注水、水气交替注入等）；调剖技术；水平井以及复杂结构井技术以及老井侧钻技术。IOR 技术相对于FOR 技术，其技术成熟度高，操作成本低。 对于多层非均质油藏尽管进入高含水期，但仍然存在着巨大的应用潜力。 自从上世纪40 年代油田注水得到工业化应用以来经历了大约60年，技术上有了很大的发展，但仍然存在很大的发展潜力。因此，IOR技术仍然是大幅度提高采收率不可忽视的技术。 2.FOR 技术 FOR 技术的主要对象是被注入水波及地区以薄膜、油滴、油片、角滞油等形式仍然残留于地下的高度分散的小尺度的剩余油以及难以采用注水开发的油藏。FOR 技术主要包括：热采技术、注气技术、化学驱技术和微生物技术等。它们的驱油机理与水驱有所不同。 针对稠油油藏的热采技术在当前FOR 技术中占主导地位，其中又以注蒸汽为主，美国目前是热采产量最高的国家，我国仅次于美国和委内瑞拉，居世界第三位。注气技术是目前应用程度仅次于热采的另一项FOR 技术，它不仅可用于新油藏的开发，也可作为三次采油的手段用于水驱后油藏提高采收率。当用于水驱之后时，其开采对象主要是水淹带内被滞留在地下的残余油，采收率可提高10％以上，注气提高采收率方法中主要是二氧化碳混相驱，为寻廉价气源而注入氮气和空气（低温氧化）已开展了研究和矿场试验，并取得了进展。

提高采收率原理 习题集

《提高采收率原理》 一、选择题 1、在配制聚合物水溶液时要除氧，A 。 （A）加入聚合物之前加除氧剂（B）加入聚合物之后加除氧剂 2、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是B 。 （A）上相微乳（B）中相微乳（C）下相微乳 3、下列哪种火烧油层方法要加水 C 。 （A）干式正向燃烧法（B）干式反向燃烧法（C）湿式正向燃烧法 4、活性剂驱时，高温地层可选用___B____类型的活性剂。 （A）阳离子（B）阴离子（C）非离子 5、若地层水中含有Na+、K+、SO42-、CO32-，则方解石带__B__。 （A）正电（B）负电（C）不带电 6、下列表面活性剂体系中表面活性剂浓度最高的是 B 。 （A）活性水（B）微乳（C）胶束溶液 7、碱驱用碱的最佳pH值为___B___。 （A）8～9 （B）11～13 （C）9～14 8、在三元复合驱中，最先产出的化学剂是 B 。 （A）NaOH （B）HPAM （3）石油磺酸盐 9、超低界面张力是指界面张力小于___A__mN·m-1。 （A）10－2 （B）10－4（C）10－6 10、表面活性剂吸附的结果___C___。 （A）固体表面带电（B）增加滞留量（C）改变固体表面润湿性 11、若综合考虑波及系数和洗油效率对水驱采收率的影响，下列哪种润湿岩心的采收率最高？___A____。 （A）中性润湿（B）油湿（C）水湿 12、亲水地层，Jamin效应发生在液珠通过喉孔的 B （A）同时（B）前面（C）后面 13、在所有的作用力中，哪种力对聚合物吸附的贡献最大？ A （A）静电引力（B）氢键（C）色散力 14、若在亲油的毛细管中，当大毛细管的驱动速度大于小毛细管的驱动速度时，油滴将留在 B （A）大毛细管（B）小毛细管（C）视界面张力而定 15、HPAM的使用温度通常不超过 C ℃ （A）71 （B）82 （C）93

提高石油采收率技术

一、概述 1、提高原油采收率的意义 石油是一种埋藏于地层深部的流体矿藏，具有独特的开采方式，与其他矿物资源相比，石油的采收率较低。作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108（1亿）吨/年。大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。

提高采收率原理总复习

实用文档 《提高采收率原理》综合复习资料 一、名词解释 1、泡沫特征值：指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 2、最低混相压力：指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。 3、波及系数：指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。 4、润湿现象：固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。 5、色谱分离现象：组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。 6、流度：流度是指流体通过孔隙介质能力的一种量度，等于流体的渗透率与粘度之 比。 7、牺牲剂：在驱油过程中为了减少驱油剂在地层中的损耗而首先注入的廉价化学剂。 8、PI值：PI值是由注水井井口压降曲线和PI值的定义求出的用于调剖堵水决策的重 要参数。 9、残余阻力系数：残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 10、Jernnings碱系数：碱系数是指双对数坐标内油水界面张力对碱质量分数的关系 曲线和0.01～1.0 mN.m-1所包的面积与0.01～1.0 mN.m-1和0.001％～1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。 11、酸值：将1g原油中和到pH值产生突跃时，所需KOH的质量，单位是mg/g。 二、填空题 1、碱驱一般要求原油酸值大于0.2 mg/g 。 2、注蒸汽有两种方式，即蒸汽驱和蒸汽吞吐。 3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为HPAM 、XC 。 4、原油采收率= 波及系数×洗油效率。

5、调剖是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。 6、在亲水地层，毛细管力是水驱油的动力，Jamin效应是水驱油的阻力；在亲油地层，毛细管力是水驱油的阻力。 7、地层越不均质，采收率越低。将注水采油的毛管数的数量级增至10-2，则剩余油饱和度趋于0。 8、CaCO3在含Na+、K+、Ca2+、Cl-的地层水中表面带正电。砂岩零电位点时的pH为5，在pH=6.5的地层水中表面带负电。 9、调剖堵水是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。从水井注入地层的堵剂叫调剖剂，从油井注入地层的堵剂叫堵水剂。 10、碱驱一般要求原油酸值大于0.2 mg/g ，碱驱中使用的流度控制剂主要有聚合物和泡沫。 11、聚合物的四种稳定性是指热稳定性、生物稳定性、化学稳定性、剪切稳定性。 12、为使二次残油变成可动油，必须克服毛管阻力，解决此问题的两种途径是改变润湿角、_降低界面张力。 13、调剖堵水存在的两个问题是堵剂使用的数量限度、堵剂起作用的机理限度。 三、选择题 1、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是。 （A）上相微乳（B）中相微乳（C）下相微乳 2、下列哪种火烧油层方法要加水。 （A）干式正向燃烧法（B）干式反向燃烧法（C）湿式正向燃烧法 3、若地层水中含有Na+、K+、SO42-、CO32-，则方解石带。 （A）正电（B）负电（C）不带电 4、下列表面活性剂体系中表面活性剂浓度最高的是。 （A）活性水（B）微乳（C）胶束溶液 5、碱驱用碱的最佳pH值为。 第2页共10页

提高采收率技术及其应用

“ “ C ““ “ E 提高采收率技术及其应用 20 年来，石油勘探与开发行业较少提及提高采收率（EOR）这一术语。然而在此期间，通过蒸汽驱和二氧化碳驱提高采收率方法的应用一直比较成功。近年来，世界各地很多老油田产量不断下降使得提高采收率技术重新受到关注。如今，通过能够加深 Rifaat Al-Mjeni 壳牌阿曼技术公司阿曼马斯喀特油藏认识、改善油藏评价的技术，成功实施 EOR 的可能性已得到很大提高。 Shyam Arora Pradeep Cherukupalli John van Wunnik 阿曼石油开发公司 阿曼马斯喀特 John Edwards 阿曼马斯喀特 Betty Jean Felber 顾问 美国俄克拉何马州SAND SPRINGS Omer Gurpinar 美国科罗拉多州丹佛 George J. Hirasaki Clarence A. Miller 莱斯大学 美国得克萨斯州休斯敦 Cuong Jackson 得克萨斯州休斯敦 Morten R. Kristensen 英国ABINGDON Frank Lim 阿纳达科石油公司 得克萨斯州WOODLANDS Raghu Ramamoorthy 阿联酋阿布扎比 《油田新技术》2010 年冬季刊：22 卷，第 4 期。?2011 斯伦贝谢版权所有。 CHDT，CMR-Plus，DiElEctRic ScannER，ECLIPSE，FMI，MDT，MicRoPilot 和 SEnsa 等是斯伦贝谢公司的商标。 16 仍有大量剩余石油资源埋藏在 现有油田基础设施能够触及的范围之 内。作业公司知道这些资源在什么地 方，也很清楚有多大储量。这些石油 是在传统采收方法（如一次开采和注 水开采）达到经济开发极限之后仍然 存留在储层中的那部分资源。 各个油田剩余原油的百分比各不 相同，但根据一份对美国10个产油区 的调查结果，大约有三分之二的原始 石油地质储量（OOIP）在采用传统采 油方法后仍然存留在储层中[1]。调查 发现在这些产油区大约有23%的原油 可通过成熟的CO2驱技术开采出来。 这部分技术可采资源几乎达140亿米3 （890亿桶），按照目前美国的石油消 费量计算，能保证美国10以上的能源 供应。近年来关于如何采收这部分资 源的技术方法越来越受到关注[2]。 1. HaRtstEin A，KusskRaa V 和 GoDEc M ： REcoVERinG ‘StRanDED Oil’Can SubstantiallY ADD to U.S. Oil SuPPliEs”，项目概况，美国能源部化石能 源办公室（2006 年），https://www.wendangku.net/doc/d717931393.html,/ PRoGRams/oilGas/Publications/EoR_co2/C_-10_ Basin_StuDiEs_Fact_SHEEt.PDf（2010 年 11 月 8 日浏览）。 2. 关于提高采收率方法的最新回顾，请参见： ManRiquE E，THomas C，RaVikiRan R，IzaDi M， Lantz M，RomERo J 和 AlVaRaDo V ： EOR ： uRREnt Status anD OPPoRtunitiEs”，SPE 130113，发表在 SPE 提高采收率研讨会上，图尔萨，2010 年 4 月 24-28 日。 关于两年一度的调查活动结果，请参见： MoRitis G ： SPEcial REPoRt ：EOR/HEaVY Oil 全球进入成熟期的老油田越来 越多，每年有很多油田迈过了产量高 峰期。作业公司都在想方设法优化油 田的采收率。过去20年中，业界在开 采剩余资源方面取得了巨大进展。如 今，采用先进测井仪器、4D地震评 估、井间成像技术、3D地质模拟及 其他现代软件系统能够确定死油的位 置。业界现在对碎屑岩沉积构造、碳 酸盐岩石物性与储层岩石力学有了更 深入的了解，而这些都是建模和井眼 规划所需要的。现在，石油行业已能 钻出非常复杂的井，能精确到达蕴藏 未开发石油资源的多个目的层。经过 精心设计的完井装置能够更好地监控 井下生产和注入作业，能在井下和地 面测量流体性质。使用专门设计的化 学剂可提高采收率，还尝试使用纳米 技术开采剩余油的高级研究。另外， SuRVEY ：CO2 MisciblE，StEam DominatE EnHancED Oil REcoVERY PRocEssEs”，Oil & Gas JouRnal，108 卷， 第 14 期（2010 年 4 月 19 日）：36-53。 MoRitis G ： EOR Oil PRoDuction UP SliGHtlY”，Oil & Gas JouRnal，96 卷，第 16 期（1998 年 4 月）： 49-77，https://www.wendangku.net/doc/d717931393.html,/inDEX/cuRREnt-issuE/oil- Gas-JouRnal/VolumE-96/issuE-16.Html（2011 年 2 月 7 日浏览）。 3. 2003 年向 SPE 提出的一项澄清这些定义的 建议未被采纳。参见 HitE JR，StosuR G， CaRnaHan NF 和 MillER K ： IOR anD EOR ： ffEctiVE Communication REquiREs a DEfinition of TERms”， JouRnal of PEtRolEum TEcHnoloGY，55 卷，第 6 期 （2003 年 6 月）：16。 油田新技术

学术硕士提高采收率原理与方法EOR思考题(2013)

第一章习题 1. 与国外大型油田相比，试分析我国大型油田水驱采收率偏低的主要原因。 答：储层物性差——非均质性储层结构复杂（如小断块等）高温高盐 原油性质差——粘度高、含蜡高、胶质和沥青质含量高 2. 试分析我国EOR技术发展与应用的潜力。 3. 我国的石油资源有哪些特点，这些特点对于石油采收率有何影响？ 答：特点：我国油气资源相对短缺；水驱采收率低；东部原油产量已出现总递减，西部产量持续上升，保持了中国石油原油产量稳中有升；已开发油田大多数已处于高含水和高采出程度的双高阶段已开发储量；储采比略有下降。 影响：1）.油藏地质特点是选择提高采收率方法的基础2）.物料来源决定提高采收率发展的方向3）.油价决定提高采收率的规模和时机4）.地质和油藏工程研究是提高采收率技术成败的关键5）.国家鼓励政策是促进提高采收率工作发展的保证 第二章习题 1. 简要分析裂缝对于油田开采和提高采收率的利与弊。 裂缝对于油田开采的利弊： 利：驱油通道——尤其是特(超）低渗透油藏，裂缝是有效开采的必要条件。 弊：水窜通道——暴性水淹、注入水无效循环的原因。 提高采收率技术思路之一：在油藏深部封堵窜流通道 2. 影响均匀厚油层水驱波及厚度的主要因素有那些？简单分析其影响机理。 ①重力影响——对于地层倾角不大的均匀厚层在水驱油开发过程中，造成水波及厚度小的原因之一是重力效应。注入水将优先沿油层底部推进，到油井见水时，上部有相当的厚度未被水波及。 ②油水粘度比——油水粘度比越大，无水开采期的垂向波及厚度越小?重力差、油水粘度比增大→波及厚度减小 ③毛管力影响—— 3. 简述正韵律油层和反韵律油层的水驱特点。 ①正韵律油层-----底部渗透率高，底部水洗程度高，垂向波及效率低。 ②反韵律油层----上部渗透率高，底部水洗程度相对低些，垂向波及效率相对高些 4. 在微细层理发育的油藏中，油水井的布置应注意什么问题？为什么？ ①对于板状交错层，水驱方向不能平行于斜层理走向，而应斜交，且角度大些更好，最好垂直（90˙) ②若斜理延伸较远，注采井最好不要分布在同一倾斜层，这样有利于提高水的波及厚度。 ③注采井距不是越小越好，而应根据层理发育情况研究、设计。 水驱主流线方向平行于微细层理：水沿高渗条带突进，波及面积小，水淹快，采收率低 水驱主流线方向垂直于微细层理：波及面积大，采收率高 5. 简述裂缝对注水开发的影响，并分析裂缝对于采收率的利与弊。 ①使一些不具备孔隙的岩层变成储集层和生产层 ②提高油层的渗透性，使没有开采价值的油层实现有效开采 ③裂缝对采收率的影响 裂缝对采收率的影响关键取决于：①裂缝的延伸范围，②裂缝渗透率与基质孔隙渗透率的差异 如果裂缝从注水井延伸到采油井，注入水沿裂缝窜流至油井，导致暴性水淹，采收率很低。 对于多层开采的油藏，如果个别层裂缝发育，注入水沿这些层中的裂缝窜至油井，造成全井水淹，其他层的油无法采出，纵向波及效率低，采收率低。 6. 简述针对不同类型剩余油的开采方式。 答：剩余油富集区：打新井（直井、定向井）、补孔改层打新井（直井、定向井）、补孔改层 分散的剩余油(层内、层间)： 改善水驱（IOR）（增注、不稳定注水、调剖堵水……） 强化采油（EOR）（化学驱、气驱、深部调剖……） 第三章习题

提高采收率

一简述二氧化碳混相驱的机理 混相驱的基本机理是驱替剂(注入的混相气体)和被驱剂(地层原油)在油藏条件下形成混相，消除界面，使多孔介质中的毛细管力降至零，从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油，原则上可以使微观驱油效率达到百分之百。根据不同注入气体及其与原油系统的特性，混相驱可分为:一次接触混相(FCM)、多级接触混相(MCM)和非混相(IMM)几种方式。而CO2混相驱一般属于多级接触混相驱。通过适合CO2驱的油藏筛选标准可知稀油油藏主要采用CO2混相驱,而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相,在混相压力下，处于超临界状态的CO2可以降低所波及油水的界面张力，CO2注入浓度越大，油水相界面张力越小，原油越易被驱替。水、气交替注入时，水对混相有不利的影响。通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率。 混相驱油是在地层高温条件下，原油中轻质烃类分子被CO2：析取到气相中，形成富含烃类的气相和溶解CO2的液相(原油)两种状态。其驱油机理主要包括以下三个方面：(1)当压力足够高时，CO2析取原油中轻质组分后，原油溶解沥青、石蜡的能力下降，重质成分从原油中析出，原油黏度大幅度下降，提高了油的流动能力达到混相驱油的目的。在适合的储层压力、温度及原油组分等条件下，临界CO2：与原油混合，形成一种简单的流体相。(2) CO2在地层油中具有较高的溶解能力，从而有助于地层油膨胀，充分发挥地层油的弹性膨胀能，推动流体流人井底。(3)油气相互作用的结果可以使原油表面张力减

小。随着压力的增加，原油一空气系统的表面张力减小不大，这是由于氮气(空气的主要成分)在油中的溶解度极低，因此，系统的表面张力随压力变化缓慢。对于原油一CO2系统，由于CO2的饱和蒸汽压很小，在原油中的溶解度大于甲烷在原油中的溶解度，因此原油一CO2系统的界面张力随着压力增加而快速下降。对于原油一天然气系统而言，天然气中甲烷以及少量的乙烷、丙烷、丁烷等使得天然气在油中的溶解度要远大于氮气的溶解度，故界面张力随压力增加而急剧降低。 对有溶解气的油一水体系，溶解气量的多少，对油一水两相间的界面张力起着决定性的作用。当压力小于饱和压力时，压力升高，界面张力增大，这是由于当压力小于饱和压力前，气体在油中的溶解度大于在水中的溶解度，使油一水间极性差更大而引起的；当压力大于饱和压力时，随着压力增加，界面张力变化不大，因为在高于饱和压力后，增加压力不会增加气体的溶解度，而仅仅是对流体增加了压缩作用。 二谈谈聚合物溶液的稳定性 聚合物溶液稳定性 1 力学稳定性：结合连续性方程、运动方程和本构方程，使用计算流体动力学软件Polyflow，计算了聚合物溶液作用在亲油岩石表面上的残余油膜的应力。计算结果表明：聚合物溶液的粘弹性越大，作用在残余油膜上的应力越大，越有利于油膜的变形；流道宽度越大，作用在油膜上的偏应力越大，越有利于提高驱油效率。 2 溶液粘度对温度的依赖性：拿酪蛋白溶液来说明，酪蛋白溶液

国内外混相气驱提高采收率技术

要开展流体在生烃岩内部的流动特性的研究；还要开展生烃层内流体性质及其影响因素的研究。这些研究无疑将大大丰富目前的油气生成和初次运移理论，同时也将大大促进泥岩油气藏的勘探。 陈弘供稿提高采收率技术 国内外混相气驱提高采收率技术 一、混相驱发展概况 1 混相驱概述 在提高采收率方法中，气体混相驱具有非常强大的吸引力。因为注入气体与原油达到混相后，界面张力趋于零，驱油效率趋于100%。如果该技术与流度控制技术相结合，那么油藏的原油采收率可达95%。因此混相气驱已经成为仅次于热力采油的处于商业应用的提高采收率方法。 （1）概念 混相驱是指在多孔介质中，一种流体驱替另外一种流体时，由于两种流体之间发生扩散、传质作用，使两种流体互相溶解而不存在分界面。其目的是使原油和驱替剂之间完全消除界面张力，毛细管数变为无限大，残余油饱和度降到最低。 （2）分类 按照混相驱的气体 烃类气体非烃类气体 干气富气液化石油气二氧化碳氮气烟道气 按照混相机理 一次接触混相驱多次接触混相驱（凝析气驱+蒸发气驱） LPG段塞驱丙烷段塞驱富气驱 CO2驱干气驱氮气（烟道气驱） 2 混相驱发展概况 （1）国外概况 混相注气始于20世纪40年代，由美国最早提出向油层注入干气。 50年代，全世界实施了150多个项目，在室内和现场进行了大量试验。但是早期多采用液化气进行初期混相驱。通过不断试验和研究，人们发现除丙烷、LPG可以一次接触混相外，CO2、干气、富气等注入气体在适当条件下，也可以通过多次接触达到动态混相。 自60年代以来，加拿大、阿尔及利亚、智利、前苏联等相继展开烃类混相驱油研究。70年代，人们对烃类混相驱的兴趣达到顶峰。加拿大烃类混相驱方法已

提高采收率复习题

提高石油采收率复习题 一．名词解释 1．EOR：即提高原油采收率，通过向油层注入现存的非常规物质开采石油的方法。或除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法。 2．水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。 3．洗油效率：波及区内被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数。 4．残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 5．毛管数：驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。 6．流度比：表示驱替相流度和被驱替相的流度之比。 7．聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。 8．水解度：聚丙烯酰胺在NaOH 作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。。 9．特性粘度：聚合物浓度趋近于零时，溶液的粘度与溶剂的粘度之差除以溶液的浓度与溶剂粘度的乘积。 10．CMC：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC； 11．泡沫驱油：泡沫驱油法是在注入活性水中通入气体(如空气、烟道气或天然气)，形成泡沫，利用气阻效应，使水不能任意沿微观大孔道，宏观高渗透层或高渗透区窜流，从而改善波及系数提高采收率的方法，这种方法也称注混气水提高采收率法。 12．原油的酸值：中和一克原油使其pH值等于7时所需的氢氧化钾的毫克数。 13．协同效应：两种或两种以上组分共存时的性质强于相同条件下单独存在的效应 14．初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。 15．蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。 16．热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。 17．界面张力：单位长度的表面自由能称为界面张力，单位mN/m，其方向是与液面相切。 18．粘性指进：在排驱过程中由于油水粘度差异而引起的微观排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。19．水的舌进：是指油水前缘沿高渗透层凸进的现象。 20．剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。 21．原油采收率：是采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储油量的比值。 22．微观洗油效率：也叫排驱效率，就是已被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数，是衡量水波及区微观水洗油效果的参数。 23．宏观波及系数：面积波及系数与垂向波及系数的乘积定义为宏观波及系数。波及系数是衡量水在油层中的波及程度的参数。 24．流度：地层隙数与地下原油粘度的比值。 25．聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度的一种驱油方法。 26．机械剪切降解：在高速流动时，具有柔性的长链受到剪切力的作用而被剪断，使分子间结合力下降，粘度降低。 27．化学降解：是指氧攻击聚合物分子长链上薄弱环节，发生氧化，从而使分子长链断裂，分子量降低；或发生自由基取代、水解等。 28．不可进入孔隙体积：在多孔介质渗流过程中，有些孔隙能让水通过，却限制了聚合物分子的进入，称这部分