提高采收率
第一章
一、增加原油可采储量的途径有哪些？对其潜力进行简要分析。
增加原油可采储量的潜力分析：新增地质储量(通过勘探发现新区)，原油增产和稳产最直接、最有效的途径，但：难度越来越大，潜力越来越小。
提高原油采收率，在我国各油田的潜力非常大(新区和老区)，原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中，采收率的提高。，注水开采只是整个油田开发全过程的一个阶段，而提高采收率则是油田开发永恒的主题。
二、解释下列基本概念
①石油采收率；对于一个特定的油藏，其石油采收率的定义为原油采出量与油藏中原始地质储量之比。
②提高石油采收率：向油藏中注入驱油剂，改善油藏及油藏流体的物理化学特性、提高宏观波及效率和微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率技术（Enhanced OilRecovery ──EOR）。
③残余油；驱油剂波及到的区域中未被驱出的原油。
④剩余油；驱油剂未波及到的区域内所剩下的原油
⑤驱油效率；在驱油剂波及的区域内采出油量与波及区域内原油储量之比。
⑥波及效率；驱油剂波及的油藏体积与油藏总体积之比。
⑦化学驱；凡是以化学剂作为驱油介质，以改善地层流体的流动特性，改善驱油剂、原油、油藏孔隙之间的界面特性，提高原油开采效果与效益的所有采油方法统称为化学驱（Chemicalflooding）。
⑧气驱；凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称为气驱(Gasflooding)。
⑨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。
⑩微生物采油：微生物采油（Microbial Enhanced Oil Recovery——MEOR）是利用微生物及其代谢产物作用于油层及油层中的原油，改善原油的流动特性和物理化学特性，提高驱油剂的波及体积和微观驱油效率。
三、现有的提高采收率方法可分为哪几类，简述各类方法的特点及其中包含的主要技术。
1.化学剂驱：以化学剂为驱油介质，改善地层流体的流动特性，改善驱油剂、原油、油藏空隙之间的截面特性，提高开采效果与效益的采油方法。
2.气驱：以气体为主要的驱油介质的采油方法：按相太分为混相驱和非混相驱，按驱替介质分类：CO2驱，N2驱，轻烃驱，烟道气驱
3. 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。分为：热流体法、化学热法、物理热法
4. 微生物采油（Microbial Enhanced Oil Recovery——MEOR）是利用微生物及其代谢产物作用于油层及油层中的原油，改善原油的流动特性和物理化学特性，提高驱油剂的波及体积和微观驱油效率。
四、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？
（1）油田小（2）地质和地面条件复杂（地质构造复杂、油层埋藏深、地面环境恶劣、）（3）储层物性差（非均质性严重、储层天然能量低，边底水不活跃、地质构造复杂）（4）原油物性差（原油粘度高、含蜡高，凝固点高、）
五、为什么我国选择化学驱为提高采收率主导技术？
①油藏和原油条件决定，水驱的驱油效率和波及效率均不高——需要提高驱油效率和波及效率的综合技术。
②从原理上，气驱（尤其是CO2混相驱)提高采收率幅度大。但是，我国探明气源不足，油
田混相压力较高，不具备广泛实施CO2混相驱的条件。
第二章
一、基本概念
1. 解释孔隙结构的基本特征，并简要分析孔隙结构的复杂性。
孔隙结构——油层基质（岩石）所具有的孔隙和喉道的几何形状、尺度、分布及其连通关系。油层的储集空间主要由孔隙决定喉道则是流体在油层中的渗流能力的主控因素。
2. 表征油层孔隙结构的主要参数有哪些？简述其意义和测量方法。
（1）孔隙尺度及其分布：孔隙的尺度分布可用孔隙的分选性和孔隙分布歪度来表征。
孔隙的分选性是指孔隙分布的均一程度，孔隙尺度越均匀，则其分选性越好。孔隙分布的歪度是表征孔隙尺度分布偏于粗孔隙还是偏于细孔隙。偏于粗孔隙的称为粗歪度，偏于细孔隙的称为细歪度。
（2）孔喉比：孔喉比为孔隙与喉道的直径之比，可由岩样薄片统计求得。
（3）孔隙的连通性：孔隙间的连通性是孔隙结构的主要特征，以孔喉的配位数予以表征。所谓配位数是指与特定的孔隙相连通的喉道数，可由铸模法对孔隙进行统计计算求得。（4）孔隙通道的弯曲性：表征油层中孔隙通道的弯曲性的参数为迂曲度。迂曲度的定义：流体质点在油层孔隙中实际运移的距离与其渗流的表观距离之比称为迂曲度。油层孔隙的迂曲度可用电阻率法直接测得。
（5）流体通道的非均匀性：在油层中，作为流体通道的孔隙和喉道网络，其尺度具有很强的非均质性。孔隙并联非均质性——并联流体通道之间尺度的差异；对无水采收率具有重要的影响。孔隙串联非均质性——一条孔隙通道在流动方向上的尺度非均匀性，
如狭窄的喉道与孔隙交替排列，被称为孔隙的串联非均质性。是影响残余油饱和度的主要因素。
3. 试分析油层岩石颗粒尺度对化学驱的影响。
在化学驱过程中，孔隙表面积增大，矿物颗粒对驱油剂中昂贵的化学组分（如聚合物、表面活性剂等）的吸附量急剧增大，这对于提高驱油效率是不利的。
4. 何为孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度、无效孔隙度?
孔隙度（绝对孔隙度）——岩心总孔隙体积与其总体积之比
有效孔隙——在孔隙介质中流体能够进入的孔隙
有效孔隙度——岩心中有效孔隙体积与该岩心的总体积之比；
流动孔隙——岩心中连通的、对流体流动有贡献的。
流动孔隙度——岩心中流动孔隙体积与岩心总体积之比。
无效孔隙——岩心中孤立或不连通、流体不能进入的孔隙
无效孔隙度——岩心中无效孔隙体积与该岩心的总体积之比
5. 解释渗透率的概念。
渗透率——表征流体在岩心（或油层）中流动能力的参数。为一个定义、导出的参数
6. 解释渗透率各向异性的概念。
各向异性——油层中特定空间点上的物性参数在不同的测量方向上具有不同的值。
考虑渗透率各向异性的渗流方程
7. 在油藏中，“微观”的含义是什么？解释油层微观非均质性的意义。
微观——相对于整个油层尺度的单元体，该单元体●在宏观上足够小，以至于可以（或近似）视为油层中的一个点；●在微观上足够大，其中可包含足够多个孔隙和孔喉。
微观非均质性——若该单元体内的孔隙形态结构分布在微观统计意义上是均匀的，则该油层具有微观均质性。如果该单元体内的孔隙结构的微观统计结果可以区分出不同的孔隙结构分布，则该油层在该处具有微观非均质性。
8. 简述油层宏观非均质性的意义。
油层的宏观非均质性——主要表现在平面上的非均质分布和垂向上的非均质分布（如分层性和裂缝渗透的定向性）。
9. 表征油层垂向渗透率的主要参数有哪些？简述各参数的意义。
①渗透率变异系数②渗透率突进系数③渗透率级差
10. 简述正韵律油层的沉积特点、渗透率分布及其开采特征。
沉积特点：正韵律油层的岩石颗粒尺度由下至上越来越小。
渗透率分布：在垂向上，正韵律油层自下而上其渗透率越来越低。
开采特征：由于正韵律油层的高渗层位于下部，渗流主通道效应与水的重力效应相迭加，注入水很容易沿油层下部的高渗层流向油井。因此，这类油层在平面上水淹面积较大，含水上升快，中、低含水期的采出程度低；垂向上水洗厚度小，水洗层段的驱油效率较高。（重力效应与非均质效应迭加）
11. 简述反韵律油层的沉积特点、渗透率分布及其开采特征。
沉积特点：反韵律油层的岩石颗粒尺度由下至上越来越大。
渗透率分布：在垂向上，反韵律油层自下而上其渗透率越来越高。
开采特征：由于反韵律油层的高渗层位于上部，渗流主通道效应与水的重力效应相抵（或部分抵消），注水剖面相对较均匀，含水上升较慢，垂向上水洗厚度相对较大，无明显的水洗段，驱油效率相对较低。（重力效应与非均质效应部分抵消）
12. 什么是吸附？化学剂在油层中的吸附有哪几种？
吸附——指物质在界面上自动浓集的现象，被吸附的物质称为吸附质，吸附吸附质的物质称为吸附剂。油层中粘土颗粒表面的吸附可分为三类：①靠分子间力引起的物理吸附；②靠吸附剂和吸附质之间的化学键而产生的化学吸附；③阳离子交换吸附。
13. 请解释阳离子交换吸附的概念。
阳离子交换吸附——在粘土形成过程中，粘土晶体中负电荷过剩，为保持整体的电荷平衡，必然要吸附其它阳离子。一般来说，被粘土吸附的阳离子并不稳定，可以与溶液其它阳离子进行交换。这种作用称为阳离子交换吸附。研究阳离子交换吸附特点和规律对于研究调剖剂和化学驱油剂在油层中的吸附损失规律是很有意义的。
14. 什么是粘土的水化膜？什么是粘土的水化作用？
粘土矿物带负电，水分子为极性分子，当二者相遇时水分子的正极一端吸附在粘土表面负电荷周围，水分子的负极一端吸附在粘土表面阳离子周围，在粘土矿物周围形成一种水分子吸附层，称之为水化膜。水化膜中的水比普通水具有更稠更粘的特性。粘土颗粒周围吸附了水分子以后，水分子将进一步进入粘土矿物晶层间，使粘土矿物的体积膨胀变大。这种作用称为粘土的水化作用。粘土的水化膨胀与粘土矿物的类型、阳离子类型以及周围液体中的阳离子浓度有关。
二、试证明在毛细管油藏模型中的渗透率k与孔隙度υ、迂曲度τ、以岩石骨架为基准的比面等参数之间的关系为：
三、在一油藏纵向方向上钻取n块岩心，渗透率高于3000mD的岩心占30%，渗透率高于500mD的岩心占90%。试计算该油藏的渗透率变异系数Vk。
四、简述砂岩的主要组成、基本特性及对石油开采的影响。
主要矿物组成为二氧化硅（SiO2），含量大约为64%至90%。SiO2能够溶解在含水的驱油中，尤其是在高温或高pH值条件下SiO2的溶解性更大。在热力采油过程中，SiO2能够发生化学反应生成沉淀物，导致油层孔隙（尤其是在近井油层中）的堵塞，降低注入能力。SiO2本身对化学剂的吸附较弱
五、简述阳离子交换吸附的特点与基本规律。
（1）阳离子交换吸附的特点●同电性离子交换——粘土颗粒带负电，吸附阳离子，溶液中的阳离子可以和粘土颗粒表面的阳离子进行交换。●等当量交换——由粘土颗粒表面交换下来的阳离子与被粘土颗粒吸上的阳离子的当量是相等的。●交换吸附的可逆性——吸附和脱附的速度受阳离子浓度的影响。
（2）阳离子交换吸附的规律●阳离子价数越高，吸附能力越强。对于不同价的阳离子，在其它条件相同时，阳离子价数越高，与粘土之间的吸引力越大，吸附于粘土颗粒表面的能力越强。●同价阳离子，离子半径越小，吸附能力越弱。同价阳离子的吸附能力取决于离的大小和离子的水化程度。离子半径越小，水化能力越强，水化膜越厚，吸附能力越弱。六、简要分析各类粘土矿物对油层的影响。
1．蒙脱石：粘土膨胀：●减小了孔隙半径，致使油层的渗透率大幅度下降。●粘土膨胀以后，其强度受到破坏，易从砂岩颗粒表面掉落下来，随流体流动，堵塞喉道。对于蒙脱石含量较多的油层，不论是注水开发还是化学驱，都必须注意防止粘土膨胀。
2.高岭石的特征：①颗粒大；②对砂岩颗粒的附着力弱。油层流体流动→高岭石从砂石表面上脱落，并随流体一同流动，在喉道外产生堵塞，降低渗透率。高岭石是油层中产生颗粒运移的基本矿物，（速敏的主要原因）因此当油层内含有较多的高岭石时，应控制油层内流体和注入流体的流速。
3．伊利石毛发状、纤维状和条片状自生伊利石在砂岩中分布较多，对油层物性的影响主要表现在以下两点：①毛发状、纤维状和条片状伊利石在油层中将孔隙变成大量微细孔隙，从而具有较大的比面积，产生强的吸水区，水或其他驱油剂注入油层后易造成含水饱和度加，使油的相对渗透率下降。②纤维状、毛发状伊利石在油层内有流体流动时，易于破碎并运移至孔隙喉道处形成堵塞。
4．绿泥石，油层中的绿泥石是一种富含铁的粘土矿物，与酸作用会被溶解，并释放出铁子，
在酸耗尽时会形成氢氧化铁沉淀。由于氧氧化铁是一种胶体，其粒度一般比油层孔隙喉道大，因而容易堵塞喉道。——（油层酸敏性的主要原因）
七、试分析化学驱过程中碱与油层发生化学反应的利与弊。
在碱性水驱或其他含碱的化学驱过程中，岩石与碱必然发生化学反应。利：可引起油层孔隙壁面的润湿性向有利于提高驱油效率的方向转化。弊：造成碱剂的大量损耗，致使驱油剂的性能在向油层深部运移的过程中严重损失。因此，在含碱的化学驱设计中必须对碱与油层岩石的化学反应予以足够的重视。
八、试分析注水开发过程中压力变化对油层孔隙及渗透率的影响。
①油层孔隙内流体压力增大——渗流面积↗，渗透率↗②注水压力↗，注水井附近油层的孔隙有可能大于油层原始状况，造成注水井附近油层渗透率的提高。③采油井底流动压力一般低于原始油藏压力，油井附近油层的孔隙度和渗透率一般低于原始值。
九、长期注水过程中，油层孔隙内粘土分布如何变化？并分析冲刷一聚积效应对油层物性的影响。
1. 注水压力对孔隙结构的影响
开发特征：①在远低于油层破裂压力的范围内，随着注水压力提高，可以使油层孔隙增大，油层吸水能力提高。②在溶解气驱开采方式下，随着地层压力的下降，岩石骨架所受的有效压力增大，孔隙变小，导致油层渗透率的降低，生产能力随之下降。③渗透性很低的油层，压力的影响尤为明显。在岩石颗粒尺度变化的绝对值相同的条件下，低渗透油层中孔隙相对变化率要比高渗透油层大的多。
2. 冲刷—聚积效应：油层中的粘土矿物颗粒被水从原始位臵冲刷运移至其它孔隙中聚积
结果：长期注水冲刷导致粘土分布更加不均，大孔道更大，小孔道可能被堵塞，加剧孔间矛盾。
分析：原来粘土矿物较少之处由于水的长期冲刷粘土变得更少；原来粘土矿物较多之处，水流在此受阻，由水携带的粘土颗粒逐渐聚集。一般来说，在水流孔道中心的粘土容易被冲散、携带运移，在孔隙的角落中富集，致使油层中原有的较大的孔道更加通畅，而原有的小孔道可能被堵塞。在长期注水开发过程中，注入水对油层孔隙中粘土的冲刷—聚集作用可能加剧孔间矛盾。这一结论可以从许多实测资料中得到证实。
十、长期注水对油层润湿性有何影响？试分析其机理。
在注水开发过程中，油层的亲水性增强。
机理：①油膜被水膜所取代②水对造岩矿物表面油中极性分子的溶解作用
非烃和沥青质含量越高，岩石亲油性越明显。长期注水过程中，非烃化合物在水驱过程中不断被注入水溶解、采出，油层中的非烃含量降低，致使油层亲水性增强。
③油层中水波及区域内脂肪酸和环烷酸含量降低
油层原油中环烷酸含量越低，储油层亲水性越强。在长期水驱过程中，采出水中的脂肪酸和环烷酸含量明显增加，油层原油中脂肪酸和环烷酸含量相应降低。
十一、简要分析水驱剩余油的影响因素。
（1）影响微观驱油效率的主要因素①油层的微观非均质性；②油层孔隙表面的润湿性；
③驱油剂与原油之间的界面张力；④驱油剂与原油的粘度比；⑤注水的孔隙体积倍数（PV 数）。（2）平面和垂向波及效率的主要影响因素①油层的平面和垂向非均质性(各向异性、分层性、韵律、裂缝、窜流孔洞等等)；②油水井的分布和井网密度；③原油与驱替相的粘度比；④厚油层经长期注水冲刷形成的定向水流通道。
十二、简述剩余油分布研究方法的主要特点和适用性。
取心法、示踪剂试井、测井法、试井方法、井间测量法、驱油计算法、压缩系数计算法、水油比计算法、物质平衡法、生产拟合法、数值模拟法
取心法——岩心尺度剩余油饱和度主要用于剩余油分布及变化特征研究，但用于经济评价和动态计算的精度较低。示踪剂试井和测井方法——主要是确定井筒周围一定距离内的平均剩余油饱和度。这两类方法的计量范围比较适中，比较适合于油田经济评价和动态计算，其实用价值较大，应大力研究发展。
其他方法——主要是确定油层整体平均的剩余油饱和度，可进行宏观的经济评价与动态计算，但作为提高采收率方案设计显得太粗，仅能供参考。这类方法也应进一步研究，但其重要性远不如取心、示踪剂试井和测井方法。
第三章
一、解释如下基本概念
1. 相态：相——体系中具有相同物理性质和化学组成的均匀物质单元，态——是指介质的存在形态（或称聚集状态）如气体、液体、固体等。
2. 组分与独立组分：组分——体系中每个可以单独分离出来而能独立存在的纯物质。独立组分——形成体系中各相所需的最少数目的纯物质
3. 自由度数：自由度数——体系的自由度数，是指在不引起体系中相的数目和相的聚集状态发生变化的条件下，可以任意独立改变的条件（温度、压力、各组分浓度等）的数目，体系的自由度数用符号NF表示。
4. 拟组分：在研究储层流体相态时，将性质相近的若干个组分近似地看作同一个组分。
5. 最小混相压力：在油藏条件下驱替介质与原油达到混相的最小压力是混相驱的研究重点，通常将这一压力称之为“最小混相压力”
6. 界面与表面：两种不相溶的流体接触→清晰的两相交界，有气体参与的相界称为表面，无气体参与的相界称为界面
7. 界面张力：从力学的观点来看，在相界面必然存在一个力系，以实现两相受力状态的平衡，这种力就是界面（或表面）张力。
8. 润湿性反转：固体表面亲水性和亲油性的相互转化叫做润湿反转
二、绘出单组分压力—温度相图的示意图，并简述图中各区、线和点的意义。
三、用Gibbs相律证明单组分体系相图中的相界为两相线。
四、解释三元相图的“杠杆原理”。
五、绘出CO2与正辛烷体系在特定温度下的压力与采收率关系示意图，并对曲线的变化特点和意义进行简要分析。
六、分别从力的角度和能量角度简述表面张力形成机理。
七、试推导界面力学平衡条件——Laplace方程。
八、面积足够大的水面虽有气—水界面，但其水底静压却符合水静力学原理（如湖、海面），为什么？
九、根据毛管压力方程，对影响原油采收率的相关因素和基本原理进行分析。
第四章
一、解释下列基本概念
①毛管力：因油水界面张力而产生的一种驱油阻力
②毛管数：为表征驱油剂对残余油驱替能力，将储层孔隙中驱替残余油滴的驱动力与阻力的比值定义为毛管数
③驱替前缘：油驱与水驱两相驱之间的界面
④流度比：驱替过程中，驱替相与被驱替相的流度之比
⑤指进与舌进：指进是驱替前缘成指状穿入被驱替相的现象, 舌进是油水前缘沿高渗透层突进的现象
⑥驱油效率:驱替出的原油占驱替范围内的原油含量的百分数
⑦阻力系数：聚合物降低流度比的能力，为水的流度与聚合物溶液的流度之比
⑧残余阻力系数：聚合物降低渗透的能力，为聚合物驱油前后油层的水相渗透率的比值，及渗透率下降系数。
二、试推导附加毛管阻力公式。
三、请写出毛管数的定义式，解释其物理意义，并根据毛管数的定义式分析提高驱油效率的途径。
定义：为表征驱油剂对残余油驱替能力，将储层孔隙中驱替残余油滴的驱动力与阻力的比值定义为毛管数。
物理意义：表征作用于残余油上的驱动力与阻力的相对大小
①降低油/水界面张力。在驱油剂中加入表面活性剂和/或碱剂，都是降低油/水界面张力的有效途径。针对特定的油藏条件和原油性质，选用高效表面活性剂，优化驱油剂配方，可使油/水界面张力σ降至超低（10-3mN/m）。这是表面活性剂驱和化学复合驱的重要机理之一。降至超低（10-3mN/m）。这是表面活性剂驱和化学复合驱的重要机理之一。
②增大驱替相的视粘度。这主要是从增大对残余油的驱替压力来考虑。实际上，驱油剂的视粘度只是其流变性的重要指标之一，许多驱油剂，如部分水解聚丙烯酰胺溶液，属于典型的粘弹性流体。驱油剂的粘弹效应对于提高微观驱油效率的作用也是值得深入探讨的问题。
③增大驱替速度。从理论研究和室内实验结果来看，增大驱替速度的确有利于提高驱油效率。但在实际生产中的驱替速度受注入能力、地层破裂压力等因素的制约，不可能过大。因此，以增大驱替速度提高驱油效率的思路在实际生产中是难以实施的。
四、利用一维均质油藏模型分析驱替前缘的稳定性，并确定判别粘性指进发展的判据。
驱替前缘越稳定，波及效率越高。指进是驱替前缘成指状穿入被驱替相的现象。由于指进主要是由于驱替相的视粘度远低于被驱替相视粘度而导致的，所以指进通常又被称为粘性指进。粘性指进将导致驱替前缘不稳定，降低驱油剂在油层中的波及效率。
2.粘性指进的判据
假设:●驱油剂与原油除了在前缘接触外，在各自的区域内均为单相流动；●不考虑重力对流动的影响。
五、若不考虑聚合物在油藏孔隙中的吸附滞留效应，在相同的注入量条件下，试比较聚合物与水的运移速度，并对结果进行证明。
如果只考虑聚合物在岩心中的不可入孔隙体积效应，在相同的注入条件下，聚合物分子通过岩心的速度要比水的流速快。
六、影响聚合物溶液阻力系数和残余阻力系数的主要因素有哪些？定性地分析其中两种因素的影响规律。
第五章
一、简述驱油用聚合物应具备的基本特性。
1. 水溶性，
2. 稳定性（1）热稳定性（2）化学稳定性（3）机械稳定性（4）生物稳定性
3. 耐盐性
4. 流变性
5. 其它性能（1）较强的抗吸附性；（2）良好的注入性；（3）良好的环保特性；（4）来源广、价格低。
二、简述聚合物驱的主要机理。
1.改善流度比，提高宏观波及效率。
2.调剖效应。
3.提高微观驱油效率
三、聚合物驱方案设计中一般应考虑哪几个方面的问题？
1.聚合物溶液注入时机
2.聚合物用量和分子量
3.聚合物溶液注入方式
4.注入水水质
5.井网井距
四、简述ASP三元复合驱的机理。
1.降低油水界面张力
2.流度控制
3.改善油层湿润性
4.降低化学剂的损失
五、在聚合物驱过程中，聚合物溶液视粘度损失的主要原因是什么？
降解（剪切、化学、生物降解）：聚合物在近井地带的滞留损失
六、导致活性剂在油藏中大量损失的主要原因是什么？简述抑制活性剂损失的基本思路。主要原因：驱油过程中表面活性剂的损耗主要有吸附损失和沉淀损失；另外，阳离子交换和Ⅱ（＋）相环境下的相圈闭也被认为是活性剂损失的因素之一。
思路：1.降低活性剂在油藏中的吸附滞留量a.选择适当的活性剂，一般选用阴离子型活性剂b.加入碱可以起到减少活性剂吸附损失的作用c.在驱油体系中加入牺牲剂，或在活性剂主段塞前设置牺牲剂段塞。
2.减少驱油剂沿高渗层位的无效运移a.增强驱油剂在油藏深部的粘弹性b.在油藏深部封堵串流通道
《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
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。
稠油油藏提高采收率技术
稠油油藏提高采收率技术 摘要：作为一种非常规石油资源，“重油”又被称为“稠油”。世界上的重油资源非常丰富，已在多个国家发现了重油资源。专家们估计，在全球约10万亿桶的剩余石油资源中，70%以上是重油。我国的石油储量也相当丰富。已建立了辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田以及海洋油区等五大重油开发生产区，稠油产量占全国原油总产量的10%。但是稠油粘度大，难以流动，阻碍了原油的顺利开采。针对稠油粘度对温度的敏感性，随着温度升高而急剧下降的特点，目前世界上已形成提高稠油采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。 关键词：稠油油藏；采收率 稠油，国际上称之为重质油或重油。严格地讲，“稠油”和“重油”是两个不同性质的概念。“稠油”是以其粘度高低作为分类标准，而原油粘度的高低取决于原油中胶质、沥青及蜡含量的多少。“重油”是以原油密度的大小进行分类，而原油密度的大小往往取决于其金属、机械混合物及硫含量的多少。 一．稠油的特点 我国稠油油藏分布广泛，类型很多，埋藏深度变化很大，一般在10m～2000m之间，主要是砂岩储集层，其特点与世界各国的稠油特性大体相似，主要有： （1）粘度高、密度大、流动性差。它不仅增加了开采难度和成本，而且使油田的最终采收率非常低。稠油开采的关键是提高其在油层、井筒和集输管线中的流动能力。
（2）稠油的粘度对温度极其敏感。随稠油温度的降低，其粘度显著增加。大量的实验证明，温度每降低10℃，原油粘度约增加1倍。目前国内外稠油采用的热力开采方法正是基于稠油的这一特点。 （3）稠油中轻质组分含量低，而焦质、沥青质含量高 中国稠油资源多数为中新生代陆相沉积，少量为古生代的海相沉积。储层以碎屑岩为主，具有高孔隙、高渗透、胶结疏松的特征。稠油储量最多的是东北的辽河油区，其次是东部的胜利油区和西北的新疆克拉玛依油区。中国重油油藏具有陆相沉积的特点，油层非均质性严重，地质构造复杂，油藏类型多，油藏埋藏深。油藏深度大于800m的稠油油储量约占已探明储量的80%以上，其中约有一半的油藏埋深在1300m～1700m。吐哈油田的稠油油藏埋深在2400m～3400m，而塔里木油田的轮古稠油油藏埋深在5300m左右。 二．国内外提高稠油采收率技术 2.1.1 蒸汽吞吐 蒸汽吞吐是一种相对简单和成熟的注蒸汽开采稠油技术。 蒸汽吞吐技术机理主要是加热近井地带原油，使之粘度降低，当生产压力下降时，为地层束缚水和蒸汽的闪蒸提供气体驱动力。 蒸汽吞吐的工艺过程是先向油井注入一定量的蒸气，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产，即在同一口井进行注入蒸汽、关井浸泡（闷井）及开井生产3个阶段，蒸汽吞吐工艺描述如图2-1。注入蒸汽的量以及闷井的时间是根据井深、油层性质、原油粘度、井筒热损失等条件预先设计好的。 封隔器 吞 蒸汽 蒸汽注入 油砂层 流体采出 吐
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2015
《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（细）管准数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. 实施一个EOR项目时要考虑的地层和流体因素有哪些？ 4. 影响体积波及系数的因素是什么？ 5. 影响洗油效率的因素是什么？ 6、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？ 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0.6μm 2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0.6MPa ，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6.8MPa ；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0.8MPa 。据实验结果确定聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数。 解：根据阻力系数和残余阻力系数的定义可知： 3.116 .08.6==??===w p w p p w p w R p p K K F μμλλ 3.16 .08.0==??===wb wa wa wb wa wb RR p p K K F λλ
提高原油采收率(DOC)
提高原油采收率 摘要：针对提高采收率，这篇文章主要对我国石油开采现状，提高采收率的四种常用的方法以及世界各国的技术应用现状进行论述，说明我国提高采收率技术发展方向和目前我们急需解决的关键问题。 关键词：提高采收率技术应用现状问题发展 在讨论提高原油采收率之前，我们要首先搞清楚一个概念，所谓的采收率到底是个什么概念呢？采收率是衡量油田开发水平高低的一个重要指标。它是指在一定的经济极限内，在现代工艺技术条件下，从油藏中能采出的石油量占地质储量的比率数。采收率的高低与许多因素有关，不但与储层岩性、物性、非均质性、流体性质以及驱动类型等自然条件有关，而且也与开发油田时所采用的开发系统（即开发方案）有关。同时，石油的销售价格和地质储量计算准确程度对采收率也有很大影响。 在国际原油价格高位运行和中国经济对石油的需求持续增长的情况下，提高现有开发油田的原油采收率具有重大的意义。目前全国已开发油田的平均采收率仅为30%多一点，存在较大的提高空间。全国的平均采收率每提高1个百分点，就等于增加可采储量1.8亿吨，相当于我国目前一年的原油产量。中国石化集团公司对这个问题非常重视，在今年的年度工作会议上提出，今后的原油采收率要达到40%，力争50%，挑战60%。中国石化油田经过40余年的开发，走过了稳步增产、快速上产、稳产、递减等阶段。截至2006年底，中国石化东部油田平均采收率为28.9%，而国内如中石油平均为34.5%，国外如美国平均为33.3%，中东平均为38.4%，因此，中国石化油田提高采收率具有较大的潜力空间。 目前世界经济迅猛发展，对能源尤其是石油的需求量不断增加。因此，提高油田的原油采收率(EOR，即Enhanced Oil Recovery)日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要组成部分。 改革开放以来，伴随着我国经济的持续增长，国内石油消耗量同样与日俱增。20世纪90年代，我国石油消费的年均增长率为7.0%，而国内石油供应年增长率仅为 1.7%。这种供求矛盾使我国自1993年成为石油净进口国之后，2004年对外依存度迅速达到42%。国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，平均含水率已经高达80%以上，而近几十年来发现新油田的难度加大，后备储量接替不足。为此，三大石油公司一方面加大国内外勘探力度，另一方面挖掘现有油田潜力，保持稳产，其中提高原油采收率则是一种重要的技术手段。部分大油田先后进入三次采油阶段，即提高采收率技术的工业化应用阶段。国家计委在“七五”至“十五”计划期间，把提高采收率技术列为国家重点科技攻关项目，先后开展了热采、聚合物驱、微乳液—聚合物驱、碱—聚物驱以及碱—表面活性剂—聚合物驱等技术研究，使我国化学驱提高采收率技术进入了世界领先水平。 ＊提高采收率技术分类 目前世界上已形成提高采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。 化学法又分为化学驱和化学调剖。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等。调整吸水剖面包括浅调、深调和调驱三类技术。调剖剂分为无机类水泥、无机盐沉淀、有机聚合物凝胶、树脂类、颗粒类及泡沫类等。 气驱包括混相、部分混相或非混相的富气驱、干气驱、CO2驱、氮气驱和烟道气驱等，注入方式分为段塞注入、连续注入或水气交替注入。 热力法包括热水驱、蒸汽法、火烧油层、电加热等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱、蒸汽与天然气驱；火烧油层又分为干式、湿式、水平井注空气等。 微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。此外，声波物理法采油也有大量的研究报道。 上述提高采收率技术，部分已进行工业化推广应用，部分开展了先导性矿场试验，部分尚处于
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/fe14003331.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/fe14003331.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
低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率方法推荐单位-中国石油大学北京
项目名称：低渗砂岩油藏渗流机理及提高采收率方法 推荐单位（专家）：教育部 项目简介： 我国低渗油藏储量巨大，开发难度大，采收率很低，提高采收率的资源潜力巨大。但是，目前国内外对于低渗油藏提高采收率研究基础尚很薄弱，亟待开展深入、系统的研究。针对这一迫切需求，在“973”前期研究专项、国家自然科学基金等10个国家重大项目的持续支持下，历经10余年，取得了低渗油藏渗流和驱油理论的重要突破和提高采收率方法的创新成果。 发现了水、油、聚合物溶液等液体的低速微尺度流动效应，揭示了液体在低渗油藏中的微尺度渗流机理，据此建立了低渗油藏的水测视渗透率模型；发现了不同于传统“滑脱理论”的气体高压微尺度流动效应，据此建立了低（特低）渗岩心气测渗透率模型；基于理论创新，发明了低渗岩心物性测试方法和仪器。 建立了低渗油藏启动压力梯度模型和渗透率压敏模型，研发了“低渗透油藏非线性渗流数值模拟软件”；建立了超前注水优化设计方法，自主研发了润湿反转降压增注和强酸性压裂液高效压裂技术，解决了制约低渗油藏开采的能量不足、注水困难等瓶颈问题。 揭示了低渗油藏不同于高渗油藏的渗吸排油、乳化微调、改善润湿性等化学驱机理，据此研发了强乳化、适度低张力的低渗油藏化学驱剂；发现CO2具有的强化渗吸和乳化特性、高压气体异于经典理论的强注入能力和剩余油启动能力是其在低渗油藏中的重要驱油机理，；提出了低（特低）渗油藏间歇注采、脉动注气等非常规气驱方法。 揭示了低渗油藏中水/气窜机理及相关规律；发现低渗油藏剩余油具有异常高的临界驱动压力；原创性地研发了原位聚合插层型复合凝胶和凝胶微囊深部调剖剂；形成了低渗油藏深部复合调剖技术，并取得了规模应用的显著效果。 创新成果获授权发明专利6项、实用新型专利5项，获软件著作权2项，出版教材3部，专著1部发表学术论文330篇（其中SCI收录34篇，EI收录85篇，论著被SCI他引98次、被EI他引136次、被CNKI他引2286次）；创新成果与技术已在吉林、长庆、江汉、大庆等油田应用，受效油井2000余口，累计增油77.6万吨，成果应用获直接经济效益20亿元 经教育部组织的专家组鉴定：“该成果整体达到国际先进水平，其中微尺度渗流与驱油机理达到国际领先水平。” 主要完成单位及创新推广贡献： （1）中国石油大学（北京）。中国石油大学（北京）针对低渗油藏微尺度渗流机理和驱油‐调驱技术的研究成立了专门的研究小组，为该技术提供了优良的实验条件，为该项目的顺利进行提供了资金支持。主要贡献为：①实验研究了油、气、水低渗油藏孔隙中的微尺度流动效应，揭示了低渗油藏中水的低速非线性渗流和高压气体的非Klinkenberg渗流机理。②建立了低渗岩心水测视渗透率、气测渗透率模型和表征低渗储层驱油特性的孔渗系数模型。③低渗透油藏驱油剂的关键性能指标和与驱油‐调驱技术配套的驱油乳化剂优化研究。④研发了具有自主知识产权的强窜流低渗油藏原位聚合插层型复合凝胶和低注入粘度的地下聚合凝胶深部调剖体系。⑤建立了低渗油藏有效驱替系统的井网优化方法；提出了低渗油藏非常规非均衡注水提高单产能的方法。⑥地层适应性研究并制订了选井条件，在全国4个主要低渗透油田开展现场试验。 （2）中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司勘探开发研究院。主要
第五章提高采收率基础知识
第五章提高采收率（EOR）基础知识 原油采收率是指采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原油原始储量之比。在经济条件允许的前提下追求更高的原油采收率，既是油田开发工作的核心，又是对不可再生资源的保护、合理利用、实现社会可持续发展的需要。 一、采油方法回顾 大多数油藏在发现以后，一般都经历了所谓的“一次采油”阶段。在这个期间，主要是利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油。其采油机理是：随着油藏压力的下降，流体的体积膨胀和岩石压缩作用把油藏流体驱入井筒。当油藏的压力降低到原油的饱和压力以下时，气体释放和膨胀又能采出一部分原油。有些油藏带有气顶，气顶膨胀和重力排驱也能促使原油注入生产井。一些油藏与含水层相连，它能提供活跃或部分活跃的水驱。含水层的水侵既能驱替油藏孔隙中的原油，又能弥补由于原油开采造成的压力下降。 从石油开采的早期到20世纪30年代初期，大多数油藏都是利用一次采油机理进行开采的，直到经济极限产量为止，然后废弃这些油藏。此时，油藏的压力一般衰竭到很低，或者具有活跃天然水驱油藏的产水率变得特别高。对于不同的油藏，一次采油的采收率相差极大，这取决于开采机理和机理的组合、油藏类型、岩石性质、原油性质。一次采油的采收率一般为5%～20%。 作为一种提高一次采油采收率和产能的方法，在一口或多口井中注入流体。为此，曾将水和/或天然气作为注入流体，在低于天然气和原油的混相压力条件下注入地层，气体注入气顶，水注入靠近油水界面的含水层，或者注入油层。开始，提高采收率只是为了延缓或防止油藏压力下降，这样可以维持较高的产量和较长的生产时间。我们称这种技术为“保压”开采。目前，在一次采油后一定时间内注入流体的采油方法通常被称为“二次采油”。一次采油和注水或非混相注气的二次采油的最终采收率通常为原始地质储量的20%～40%。 在二次采油达经济极限时，向地层中注入流体、能量，将引起物理化学变化的方法通常被称为“三次采油(Tertiary Recovery)”。包括聚合物驱、各种化学驱(活性水驱、微乳液驱、碱性水驱)及复合化学驱、气体混相驱(不是以保压为目的的注气)。 在任何时期，向地层中注入流体、能量，以提高产量或采收率为目的方法常被称为“强化采油EOR(Enhanced Oil Recovery)”。包括三次采油中所有的方法和热力采油法。 常规注水、注气等二次采油技术所不能开采的那部分原油构成了三次采油或强化采油的
综述老油田改善开发效果及提高采收率技术
综述老油田改善开发效果及提高采收率技术岳登台Ξ (中国石油天然气总公司)摘 要 中国陆上老油田已进入高含水后期开发,随着开采程度加深, 地下油水关系越来越复杂,剩余油分散,给油田稳 产和调整挖潜带来的难度越来越大。但目前老油田储量和产量的比例,仍占陆上总开发储量和产量的70%以上,是生产上 的主力,其潜力也最大,仍然是今后调整挖潜的主要对象。鉴于中国陆上油田绝大多数为陆相储层,构造复杂,非均质严 重,原油粘度偏高,石油地质特点决定了水驱油的不均匀性及剩余油分布的复杂性,潜力就存在于这种复杂之中。根据中 国陆上石油地质特点和老油田开发现状,围绕改善开发效果及提高采收率着重阐述了四个方面的配套技术:即认识油藏 的配套技术,主要包括油藏动态监测技术、油藏精细描述技术、油藏数值模拟技术;完善注水开发配套技术,主要包括注水 结构调整、产液结构及含水结构调整、钻取高效调整井、改造“双低”单元、配套工艺技术等;热力采油配套技术;化学驱采 油配套技术。经过多年来的努力,我国陆上油田提高采收率技术有了明显进步,针对不同类型油藏潜力分布特点,采用各 种有效方法及其配套技术,为挖潜增储、增产提供了很大的余地。 主题词 老油田 开发 调整 提高采收率 配套技术 1 前 言 根据“八五”末313个油田按开采程度分类来看,采出可采储量大于60%,综合含水大于80%的老油田118个,开发动用地质储量9712×108t ,占总开发储量的7419%,年产油10100×104t ,占陆上年产油量的7310%,平均采出可采储量的74111%(图1),剩余可采储量的采油速度9192%。大部分老油田已进入开发的 图1 1996年底陆上已开发油田开采程度分类图 F ig .1 C lassificati on of recovery on sho re developed o ilfields in the end of 1996后期,产量普遍出现总递减。贯彻中国石油天然气 总公司以效益求发展的精神,对于油藏管理来讲, 就是如何从我国油田开发的实际情况出发,合理 利用人才、技术、财力资源和知识经验,使用各种 有效方法和手段,以获得最大的经济采收率。据统 计表明,到目前,已开发油田的总采收率33%,是 不高的。处于高含水后期开发的老油田,仍然是当 前生产上的主力,产量多,剩余可采储量多,潜力 也大。随着工艺技术的进步,新的采油方法的应 用,采收率还会不断提高,可采储量还会有较大的 增长。因此,改善老油田开发效果及提高采收率仍 然是我国陆上,尤其是东部各油田工作的重点。长 期以来的开发实践证明,要不断改善陆相油田的开发效果及提高采收率,只有依靠先进、适用、经济的配套技术,才能取得好效果。2 认识油藏的配套技术 我国陆上油藏类型多而复杂,陆相储层的特点是非均质十分严重,导致注水开发过程中水驱油的不均匀石 油学报 1998年7月A CTA PETROL E I S I N I CA 第19卷 第3期Ξ岳登台,1967年毕业于西南石油学院。现任中国石油天然气总公司开发生产局油藏管理处处长、高级工程师。通讯处:北京市六铺炕。邮政编码:100724。
西南石油大学《提高采收率原理》教学大纲
《提高采收率原理》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称：Enhanced Oil Recovery 2、课程类别：专业课程 3、课程学时：总学时40，实验学时6。 4、学分：2 5、先修课程：油层物理、渗流力学、物理化学 6、适用专业：石油工程、海洋石油工程、油田化学 7、大纲执笔：石油工程学院油气田开发工程研究所（王健） 8、大纲审批：石油工程学院学术委员会 9、制定（修订）时间：2008.10 二、课程的目的与任务 《提高采收率原理》是石油工程专业（采油、油藏模块）本科生的专业必修课程，其目的是让学生了解和掌握各种提高采收率方法的基础知识、基本驱油原理、复杂驱油理论、各EOR方法的适用条件、矿场应用现状、存在的问题、解决问题的主要思路及技术研究发展方向等，为将来从事提高采收率方向的实际工作和科学研究打下坚实的基础。 由于我国油田普遍处于高含水阶段，产量递减速度快，提高采收率技术是一项十分必要和紧迫的研究课题。石油工程专业有相当多的毕业生将从事与提高采收率方向相关的具体工作。该课程的开设对于培养石油工程专业的复合型、实用型人才具有重要意义。 三、课程的基本要求 要求选修者分别对以提高波及效率为主和以提高洗油效率为主的各种方法的原理、室内评价方法、适用条件等加以掌握，为此要求对油层物理学、高分子化学、表面化学、胶体化学、传热学等基础学科有较深了解。 四、教学内容、要求及学时分配 （一）理论教学： 按层次结构列出知识点条目，知识点的简要说明，知识点的教学要求，重点、难点，教学时数及其所用时间等。 绪论（1学时） 要求：了解一、二、三次采油、EOR、IOR、ASR等有关原油采收率的基本概念，了解提高采收率技术的发展历史及应用状况，大致知道各种提高采收率技术的发展背景、适用条件。 1.一次采油(Primary Oil Recovery)
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