提高采收率原理與方法EOR課件

第八章提高采收率原理與方法采收率及其影響因素提高采收率的方法主要內容重點采收率、波及系數(shù)、驅油效率提高采收率的主要方法蒸汽吞吐與蒸汽驅第一節(jié)采收率及其影響因素一、影響采收率的因素油藏采收率：累積采油量（可采儲量）與原始地質儲量的百分比。采收率可以表示為：Ev－體積波及系數(shù)；ED－驅油效率。影響采收率的油藏地質、油田開發(fā)和采油技術因素等，最終可用體積波及系數(shù)和驅油效率的乘積表示。1.波及系數(shù)⑴定義

與天然的或人工注入的驅替劑接觸的部分油藏體積（或含油面積、油藏厚度）與整個油藏含油體積（或含油面積、油層厚度）之比稱為體積波及系數(shù)（或面積波及系數(shù)、縱向波及系數(shù)）。M<1：有較規(guī)則的流動前緣，見水波及系數(shù)可達70％左右；波及系數(shù)隨水油流度比的增大而減小。結論增大μw；減小μo；增大Ko；降低Kw。降低M的措施：M>2：出現(xiàn)明顯的粘滯指進現(xiàn)象，波及系數(shù)降低。五點法注采單元流度比對波及狀況的影響②油層巖石宏觀非均質的影響順水流方向與垂直水流方向的滲透率必然有差異形成不規(guī)則驅動前緣油井會過早水淹，油藏留下一些“死油區(qū)”注采井網(wǎng)安排不當流體沿滲透率好的方向流動快主要為滲透率差異的影響2.驅油效率影響因素：巖石的潤濕性、孔隙結構、流體性質、毛管數(shù)。

⑴定義由天然的或人工注入的驅替劑從波及范圍內驅替出的原油體積與波及范圍內的總含油體積的比值。④毛管數(shù)NC（Capillarynumber）在一定潤濕性和滲透性多孔介質中，兩相流動排驅油的動力與油的流動阻力之比。

Φ一定時，NC越大，驅油效率越高，要提高驅油效率就必須降低表面張力。二、提高采收率的途徑第一，通過降低流度比以提高波及系數(shù)，同時盡可能適應油層的非均質性，以減少非均質性對驅油過程的不利影響；第二，通過減小界面張力或者消除工作劑與原油間的界面效應以提高驅油效率。一次采油天然能量依靠二次采油物理、機械和力學等宏觀作用立足人工注水注氣三次采油(強化采油)化學、物理、熱力、生物或聯(lián)合微觀驅油作用應用化學驅混相驅熱力采油微生物采油第二節(jié)提高采收率的方法1、聚合物驅在注入水中加入水溶性高分子聚合物，增加水的粘度，降低水相滲透率，減小流度比M，提高波及系數(shù)。此外可以減小粘度指進，提高驅油效率。驅油機理藥劑聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、黃原膠存在問題聚合物：熱降解、鹽降解、剪切降解、地層吸附2．活性劑驅藥劑磺酸鹽型、羧酸鹽、聚醚、非離子－陰離子⑴降低油水界面張力；⑵改變親油巖石表面的潤濕性；⑶使原油乳化，產(chǎn)生迭加的液阻系數(shù)（賈敏效應），增加高滲層的流動阻力，減小粘度指進現(xiàn)象。微乳狀液驅、活性水驅、膠束溶液驅和泡沫驅等?；钚詣屩饕蕴岣唑層托蕿橹?。類型驅油機理存在問題活性劑在巖石表面大量吸附；活性水與普通水的粘度差很小。3、堿驅藥劑氫氧化鈉(NaOH)、硅酸鈉、碳酸鈉、原硅酸鈉（由NaOH和水玻璃配置而成）在注入水中加入堿，與原油中的有機酸反應，生成表面活性劑，降低油水界面張力，改變巖石潤濕性，提高驅油效率。驅油機理存在問題堿耗；流度控制。二、混相驅油法包括：注液化石油氣驅油法、富氣驅油法、高壓干氣驅油法和二氧化碳驅油法。驅油機理：氣體與原油之間建立混相帶，消除界面張力，提高驅油效率?；煜囹專褐赶蛴筒刂凶⑷胍环N能與原油在地層條件下完全或部分混相的流體驅替原油的開發(fā)方法?；煜嗔黧w驅油過程的相段分布圖1.液化石油氣驅動法向油藏注入以丙烷為主的液化石油氣，與原油形成混相段塞，然后用天然氣驅動段塞。液化石油氣段塞前緣可與地層油混相，后面與天然氣混溶，形成良好的混相帶。注液化石油氣混相驅油過程對于地層油中輕質組分（C2-6）較少的油藏，可注入適量加入乙烷、丙烷和丁烷的天然氣，富氣中的較重組分不斷凝析到原油中，最終使注入氣與原油混相的驅油方法。2.富氣驅油法驅油過程是先注一段富氣，再注一段干氣，然后用水驅動。注富氣混相驅油過程4.CO2驅油法向油藏高壓注入CO2，不斷與原油接觸萃取其中較重烴組分而富化，CO2同時溶于原油中，它通過氣化、凝析過程，最終與原油形成混相的驅油法。(3)與原油產(chǎn)生低界面張力；存在問題：氣源提高采收率機理：(1)降低原油的粘度；(2)使原油膨脹；原油粘度降低比值μm/μo和壓力的關系原油體積膨脹系數(shù)和CO2溶解度的關系熱力采油是向油層注入熱流體或使油層就地發(fā)生燃燒后形成移動熱流，主要依靠熱能降低原油的粘度，以增加原油的流動能力的采油方法。三、熱力采油法熱力采油法主要用于開采稠油，但也可以用于開采稀油。熱力采油工藝可分為兩類：注熱流體法油層就地燃燒法1、注熱流體法主要是蒸汽分為：蒸汽吞吐和蒸汽驅。(1)蒸汽吞吐從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完成一個過程稱為一個周期。蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個連續(xù)過程。蒸汽吞吐過程注蒸汽采油是以水蒸氣為介質，把地面產(chǎn)生的蒸汽注入油層的一種熱力采油方法。蒸汽吞吐井的產(chǎn)量特征曲線(2)蒸汽驅：蒸汽驅：按一定生產(chǎn)井網(wǎng)，在注汽井注汽，在生產(chǎn)井采油。蒸汽注入井油層熱油水混合帶蒸汽帶火燒油層增產(chǎn)原理：燃燒帶的溫度很高，使燃燒帶前緣的原油加熱降粘，增加流動能力；燃燒帶前緣有蒸汽帶和熱水帶，有蒸汽驅和熱水驅作用；燃燒過程中產(chǎn)生CO2和地層中原油形成混相，從而消除或降低了界面張力；原油蒸餾產(chǎn)生的輕組分更易流動。四、微生物采油法微生物采油：通過有選擇地向油層注入微生物基液和營養(yǎng)液，使得微生物就地繁殖生長，其代謝產(chǎn)物與原油產(chǎn)生物化作用。1.微生物采油原理

⑴微生物在油層中增殖，形成生物量；

①產(chǎn)粘液的細菌密集成團時，可選擇性或非選擇性地堵塞地層中的孔道，從而改變流動方向，擴大掃油面積。②菌體粘附在巖石表面，改變巖石表面的潤濕性，將巖石上附著的油膜替代下來。⑵降解

將高分子烴類降解為低分子的烴類，可降低原油粘度和凝固點，增加原油的流動性。

3．產(chǎn)生氣體③產(chǎn)生的C02氣體溶解于水生成碳酸，處理碳酸鹽巖地層，可提高孔隙度和滲透率。①產(chǎn)生CO2、CH4、H2等氣體，使油層壓力增加；②部分氣體溶解在原油中，使原油體積膨脹，粘度降低；5．降低界面張力代謝產(chǎn)物中的表面活性劑，可降低水一巖石一原油體系的界面張力，提高洗油效率。6．提高波及系數(shù)代謝產(chǎn)物中的聚合物（如黃孢膠）可增加驅替液的粘度，降低流度比，提高波及系數(shù)，并可選擇性封堵或非選擇性封堵地層。

4．解堵作用

就地發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸和氣體使井筒周圍得到清洗。

本章小結1.影響波及系數(shù)的因素包括：流度比、巖石的宏觀非均質性、注采井網(wǎng)對非均質性的適應程度。2.影響驅油效率的因素包括：巖石的潤濕性、孔