提高采收率基礎(chǔ)知識

1、 準東采油廠勘探開發(fā)研究所準東采油廠勘探開發(fā)研究所2013年年10月月*一次采油：利用油層原有的能量采油。一次采油：利用油層原有的能量采油。 特征：不注入任何流體特征：不注入任何流體 天然能量（油層的彈性能、水的位能、氣體析出的容積能）天然能量（油層的彈性能、水的位能、氣體析出的容積能） 10%-25%10%-25%的采收率的采收率 *二次采油：一次采油后的采油。二次采油：一次采油后的采油。 特征：注入流體特征：注入流體 補充能量（注水、注氣）補充能量（注水、注氣） 15%-25%15%-25%的采收率的采收率*三次采油：二次采油后的采油。三次采油：二次采油后的采油。 特征：注入特殊流體（如聚

2、合物溶液、堿溶液、表面特征：注入特殊流體（如聚合物溶液、堿溶液、表面 活性劑、各種氣體、水蒸氣等）?；钚詣⒏鞣N氣體、水蒸氣等）。一、概述一、概述經(jīng)濟合理* 四次采油四次采油幾個概念幾個概念一、概述一、概述 三次采油（三次采油（ Tertiary Recovery ） EOR，提高采收率（，提高采收率（ Enhanced Oil Recovery ） IOR，提高采收率（，提高采收率（Improved Oil Recovery ） 除除EOR外，還包括油藏描述，先進油藏管理等外，還包括油藏描述，先進油藏管理等 ASR，改進二次采油方法（，改進二次采油方法（ Advanced Secondary

3、 Recovery ） 如鉆加密井，水平井，調(diào)剖等如鉆加密井，水平井，調(diào)剖等幾個概念幾個概念 EOR EOR方法方法水驅(qū)（包括調(diào)剖、堵水）水驅(qū)（包括調(diào)剖、堵水）化學驅(qū)化學驅(qū) 氣驅(qū)氣驅(qū)熱力采油熱力采油其他：微生物采油、物理法采油、壓裂與酸化、水平井技術(shù)等其他：微生物采油、物理法采油、壓裂與酸化、水平井技術(shù)等 聚合物驅(qū)聚合物驅(qū)堿驅(qū)堿驅(qū)表面活性劑驅(qū)表面活性劑驅(qū)復合驅(qū)復合驅(qū)混相驅(qū)混相驅(qū)非混相驅(qū)（注烴類或非烴類氣體的非混相驅(qū)）非混相驅(qū)（注烴類或非烴類氣體的非混相驅(qū)）烴類混相驅(qū)烴類混相驅(qū)非烴類混相驅(qū)非烴類混相驅(qū)注蒸汽注蒸汽原油地下燃燒（火燒油層）原油地下燃燒（火燒油層）一、概述一、概述幾個概念幾個概念二、

4、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素1 1、采收率的定義、采收率的定義采收率：采出地下原始儲量的百分數(shù)。采收率：采出地下原始儲量的百分數(shù)。 或油藏累計采出的油量與油藏地質(zhì)儲量比值的百分數(shù)。或油藏累計采出的油量與油藏地質(zhì)儲量比值的百分數(shù)。地質(zhì)儲量可采儲量最終采收率100%100)()(oRRNNE油藏地質(zhì)儲量累計采出油量）采收率（DvoioroioovvoioooroivvREESSShAhAShASShAE)(）（AoAo、hoho：油層原始面積和厚度；：油層原始面積和厚度；Av Av 、hvhv：水波及油層的面積和厚度；：水波及油層的面積和厚度；：油層的孔隙度；：油層的孔隙度

5、；SoiSoi、SorSor：原始含油飽和度和剩余油：原始含油飽和度和剩余油 飽和度；飽和度；EvEv：波及系數(shù)；：波及系數(shù)；E ED D：洗油效率。：洗油效率。對水驅(qū)油：對水驅(qū)油：）（oroivvRSShANoioShANo二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素DVREEEDVREEEvEV波及系數(shù)，又稱波及效率、掃油效率或宏觀驅(qū)替效率。 它是指注入流體波及區(qū)域的體積與油藏總體積的比值。 vED驅(qū)油效率，又稱微觀驅(qū)替效率。它是指注入流體波及 區(qū)域內(nèi)，采出油量與波及區(qū)內(nèi)石油儲量的比值。面積波及系數(shù)：非均質(zhì)性、流度比和井網(wǎng)參數(shù)。垂向波及系數(shù)：非均質(zhì)性、流度比、驅(qū)替流體與被驅(qū)替流

6、體的密度 差引起的重力分離效應等參數(shù)。EA hAhAAhhEESSSSSASVS在宏觀水波及到的油層范圍內(nèi)，微觀上仍然存在未能洗滌的殘余油。驅(qū)油效率總是小于1。二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素2 2、影響采收率的因素、影響采收率的因素u 地層的不均質(zhì)性u 地層表面的潤濕性 u 流度比u 毛管數(shù)u 井網(wǎng)參數(shù)宏觀不均質(zhì)性：滲透率變異系數(shù)宏觀不均質(zhì)性：滲透率變異系數(shù)微觀不均質(zhì)性：孔喉大小分布曲線、孔喉比、孔喉配位數(shù)和孔喉微觀不均質(zhì)性：孔喉大小分布曲線、孔喉比、孔喉配位數(shù)和孔喉 表面粗糙度等表面粗糙度等水濕水濕油濕油濕中性潤濕中性潤濕二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響

7、采收率的因素（1 1） 地層的不均質(zhì)性地層的不均質(zhì)性水驅(qū)油模型生產(chǎn)井生產(chǎn)井油層油層注水井注水井指進現(xiàn)象（層內(nèi)）：指進現(xiàn)象（層內(nèi)）：排驅(qū)前緣不規(guī)則地呈指狀穿入油區(qū)的現(xiàn)象。排驅(qū)前緣不規(guī)則地呈指狀穿入油區(qū)的現(xiàn)象。層內(nèi)微觀非均質(zhì)性（層內(nèi)微觀非均質(zhì)性（K K差異）和較大的油水粘度差。差異）和較大的油水粘度差。使指進前緣提前突破，降低了平面波及效率。使指進前緣提前突破，降低了平面波及效率。二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素注水井注水井生產(chǎn)井生產(chǎn)井油層油層注水注水水驅(qū)油垂向模型水驅(qū)油垂向模型舌進現(xiàn)象（層間）：排驅(qū)前緣沿高滲透帶突進現(xiàn)象。舌進現(xiàn)象（層間）：排驅(qū)前緣沿高滲透帶突進現(xiàn)象。多層

8、非均質(zhì)油層中，油水前緣沿著高滲透層突進的現(xiàn)象。注入水沿著高滲透多層非均質(zhì)油層中，油水前緣沿著高滲透層突進的現(xiàn)象。注入水沿著高滲透層無效流動，低滲透層尚留下大量殘（剩）余油。層無效流動，低滲透層尚留下大量殘（剩）余油。K Kl lK Kh h二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素 a. a. 舌進的起因：層間非均質(zhì)性和較大的油水粘度差。舌進的起因：層間非均質(zhì)性和較大的油水粘度差。 b. b. 舌進的后果：使舌進前緣提前突破，降低垂向波及系數(shù)。舌進的后果：使舌進前緣提前突破，降低垂向波及系數(shù)。 c. c. 舌進區(qū)內(nèi)存在粘性指進。舌進區(qū)內(nèi)存在粘性指進。 地層非均質(zhì)性越大地層非均質(zhì)性

9、越大 采收率越低采收率越低 二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素初期預測采收率僅為13%，目前采出程度已達15.8%，水驅(qū)動態(tài)預測采收率可以達到29.3%，較治理前提高了 16.3%，近三年標定新增可采儲量116.45萬噸。二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素在親水孔隙中的水驅(qū)油現(xiàn)象在親水孔隙中的水驅(qū)油現(xiàn)象u (2) (2) 巖石的潤濕性巖石的潤濕性二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素u (2) (2) 巖石的潤濕性巖石的潤濕性在親油孔隙中的水驅(qū)油現(xiàn)象在親油孔隙中的水驅(qū)油現(xiàn)象地層

10、表面中性潤濕水驅(qū)采收率高于水濕巖心的采地層表面中性潤濕水驅(qū)采收率高于水濕巖心的采收率高于油濕巖心采收率。收率高于油濕巖心采收率。二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素u (2) (2) 巖石的潤濕性巖石的潤濕性二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素u(3) (3) 流度比流度比流度流度()()定義為流體的相滲透率（定義為流體的相滲透率（k k i i）與該相流體的粘度）與該相流體的粘度( ( i)i)的比值，的比值，即：即：流度是反映流體流動能力大小的量度，對于水驅(qū)油來說，一般原油粘度流度是反映流體流動能力大小的量度，對于水驅(qū)油來說，一般原油粘度要比注入水的

11、粘度大得多，也就是說，水的流度要比油的流度大得多，要比注入水的粘度大得多，也就是說，水的流度要比油的流度大得多，即水比油更易流動。即水比油更易流動。iik流度比流度比（M）定義為注入流體的流度與被驅(qū)替流體流度的比值。）定義為注入流體的流度與被驅(qū)替流體流度的比值。oowwowkkM/油流度注入水流度二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素在油田開發(fā)過程中，由于油的粘度大于水的粘度，水相滲透率大于油相滲透率，因此流度比通常是大于1。即不利流度比M1M=1M1流度比與波及面積的關(guān)系二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素l生產(chǎn)井生產(chǎn)井l注水井注水井 二、采收率與影響采

12、收率的因素二、采收率與影響采收率的因素)()()(界面張力流速粘度vNC ： 注入流體的粘度，Pas (or N s/m2) ： 注入流體的流速，m/s ： 油與流體之間的界面張力，N/m (10-3 Dyne/cm)定義：粘滯力(Viscous Force)與毛管力(Capillary Force)的比值。u(4) (4) 毛管數(shù)毛管數(shù)二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素毛管數(shù)毛管數(shù) NcNc殘余油飽和度殘余油飽和度 SorSor四點井網(wǎng)五點井網(wǎng)九點井網(wǎng)七點井網(wǎng)Producing WellInjection Well直線井排交錯線性井排u（5 5） 井網(wǎng)部署（井網(wǎng)井距、油

13、水井數(shù)比、注采比）井網(wǎng)部署（井網(wǎng)井距、油水井數(shù)比、注采比）二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素北31-北75井區(qū)井網(wǎng)圖0300600900 圖 例采 油 井注 水 井B2004B2005B2006B2007B2008B2009B2012B2014B2017B2018B2019B2021B2022B2024B2025B2026B2027B2029B203B2030B2032B2034B2036B2037B2039B2041B2042B2044B2045B2047AB2048B2049B2051B206B207B301B3013B3025B3026B303B3033B3035B

14、3041B3043B3044B3046B305B3054B3055B3056B3057B3058B12B31B42B75B2013B2016B2020B2023B2028B2031B2033B2035B2038B204B2040B2043B2046B2050B3014B3024B3027B3032B3034B3042B3045火 燒 山 油 田 H 2 層 井 網(wǎng) 圖圖 例采 油 井注 水 井0500100015002000 火 深 1火 1 8火 1 6火 1 ( 2 +1+3)H262H261H260H257H256H255H254H253（ 7 ）H252H251H249H248（ 7

15、） （ 2 + 1 ）H247H246H245H244H243H242H241（ 7 ）H222( 2+1)H218H217（ 2 +3）H216H215（ 2 +3）H214H213（ 2 +3）H212（ 2 +3）H211H210（ 2 +3）H209（ 2 +3）H208H207（ 2 +3）H206H205H204H203H202H201H1444H1426H1418H1417H1416H1415H1409（ 7 ）H1407H1385H1365H1364BH1363（ 7 ）H1351H1350H1339H1337H1326H1323（ 2 +1）H1314H1313H1310H1

16、309H1280（ 7 ）H1278H1250H1198H1197H1196（ 2 +3）H1195H1194H1193（ 7 ）H1192H1191（ 7 ）H1190H1189H1187H1186H1185（ 7 ）H1184H1182H1181H1180H1179H1178H1177H1176H1174H1173H1172（ 7 ）H1171H1170H1169（ 7 ）H1168H1167H1166H1165H1162H1161H1160H1159H1158H1157H1156（ 2 +3）H1155H1154（ 2 +3）H1153H1152H1149H1148H1147H1146H

17、1145（ 7 ）H1144H1143H1142H1140H1139H1138H1137H1136H1135（ 7 ）H1134H1133H1132H1131H1129H1128H1127H1124H1123H1122H1117H1116H036H1089（ 2 +3）火 5 （ 3 + 2+1）火 1 2（ 2 + 3+1）H1394（ 7 ） （ 3 + 2 ）H1384（ 3 +2）H1362（ 3 +2）H1264（ 3 +2）H1239（ 3 +2）二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素采用調(diào)剖堵水采用調(diào)剖堵水盡可能減緩油層的滲盡可能減緩油層的滲透率差異，以減少非均

18、質(zhì)性對驅(qū)油透率差異，以減少非均質(zhì)性對驅(qū)油過程的不利影響；過程的不利影響；加入聚合物，提高粘度或加入聚合物，提高粘度或引入熱量，引入熱量，降低原油粘度，降低原油粘度，降低流度比降低流度比 以提以提高波及系數(shù)。高波及系數(shù)。加入加入表面活性劑表面活性劑，改變巖石表面改變巖石表面的潤濕性的潤濕性減小界面張力，減小界面張力，消除工作劑與原油間的界面效應消除工作劑與原油間的界面效應減小毛細管阻力減小毛細管阻力的不利影響。的不利影響。二、采收率與影響采收率的因素二、采收率與影響采收率的因素采收率采收率= =波及系數(shù)波及系數(shù)洗油效率洗油效率1 1、水驅(qū)、水驅(qū)（成熟技術(shù)）（成熟技術(shù)）2 2、化學驅(qū)、化學驅(qū) （成

19、熟技術(shù)）（成熟技術(shù)）3 3、氣體混相驅(qū)、氣體混相驅(qū) （成熟技術(shù)）（成熟技術(shù)）4 4、熱力采油、熱力采油5 5、微生物采油、微生物采油6 6、物理法采油、物理法采油 聚合物驅(qū)聚合物驅(qū)堿驅(qū)堿驅(qū)表面活性劑驅(qū)表面活性劑驅(qū)復合驅(qū)復合驅(qū)烴類混相驅(qū)烴類混相驅(qū)非烴類混相驅(qū)非烴類混相驅(qū)注蒸汽注蒸汽（成熟技術(shù)）（成熟技術(shù)）原油地下燃燒（火燒油層）原油地下燃燒（火燒油層）三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法提高采收率聚合物驅(qū)（聚合物驅(qū)（Polymer FloodingPolymer Flooding）表面活性劑驅(qū)（表面活性劑驅(qū)（Surfactant FloodingSurfactant Flooding）堿驅(qū)堿

20、驅(qū) （Alkaline FloodingAlkaline Flooding）三元復合驅(qū)（三元復合驅(qū)（ASP FloodingASP Flooding）二元復合驅(qū)（二元復合驅(qū)（AS, SP, or AP FloodingAS, SP, or AP Flooding）三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū) 化學驅(qū)又叫改型水驅(qū)化學法，通過向油藏注入化學劑，以改化學驅(qū)又叫改型水驅(qū)化學法，通過向油藏注入化學劑，以改善流體的驅(qū)油及波及性能，如降低善流體的驅(qū)油及波及性能，如降低界面張力界面張力、改善、改善流度比流度比等，等，從而提高原油的采收率。從而提高原油的采收率。 1 1、聚合物、聚合

21、物（P）驅(qū)驅(qū)以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。以聚合物溶液為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。向水中加入稠化劑，提高水的粘度，降低水油流度比，從而減弱粘性指數(shù)，向水中加入稠化劑，提高水的粘度，降低水油流度比，從而減弱粘性指數(shù)，提高波及系數(shù)以提高原油采收率。提高波及系數(shù)以提高原油采收率。也稱為：也稱為： 聚合物溶液驅(qū)聚合物溶液驅(qū) 聚合物強化水驅(qū)聚合物強化水驅(qū) 稠化水驅(qū)稠化水驅(qū) 增粘水驅(qū)增粘水驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)降低水油流度比，提高殘余阻力系數(shù)，降低水油流度比，提高殘余阻力系數(shù)，增大水相流動阻力，提高波及體積；增大水相流動阻力，提高波及體積；不對稱滲透率降：降低水的滲透率比降不對稱

22、滲透率降：降低水的滲透率比降油的滲透率顯著?？蓛?yōu)先進入含水飽和油的滲透率顯著。可優(yōu)先進入含水飽和度高的地層；進入地層優(yōu)先吸附在由于度高的地層；進入地層優(yōu)先吸附在由于水沖刷而暴露出來的巖石表面；水沖刷而暴露出來的巖石表面；隨水流動時，可為地層孔喉所捕集，產(chǎn)隨水流動時，可為地層孔喉所捕集，產(chǎn)生堵塞。生堵塞。高分子聚合物高分子聚合物1親水吸附 2滯留堵塞三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)水溶性聚合物溶液的顯微結(jié)構(gòu)水溶性聚合物溶液的顯微結(jié)構(gòu)濃度：0.6%濃度：0.06%三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)聚合物的加入顯著增加了水的粘度聚合物的加入顯著增加了水的

23、粘度三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)堿驅(qū)是指以堿溶液作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。堿驅(qū)是指以堿溶液作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。堿與原油的某些組分發(fā)生反應，在油層中就地生成活性劑物質(zhì)，降低堿與原油的某些組

24、分發(fā)生反應，在油層中就地生成活性劑物質(zhì)，降低水與原油之間的界面張力，使油水乳化，水與原油之間的界面張力，使油水乳化，改變油水界面的潤濕性，從而提高原油的采收率。改變油水界面的潤濕性，從而提高原油的采收率。也稱為也稱為 堿溶液驅(qū)；堿溶液驅(qū)； 堿強化水驅(qū)堿強化水驅(qū) 。 堿驅(qū)用堿堿驅(qū)用堿: : 堿：堿：NaOHNaOH、 KOHKOH、 NH4OHNH4OH 鹽（潛在堿）：鹽（潛在堿）：Na2CO3Na2CO3、Na2SiO3Na2SiO3、 Na4SiO4Na4SiO4、Na3PO4 Na3PO4 Na2CO3 Na2CO3和和NaHCO3NaHCO3復配復配 Na3PO4Na3PO4與與Na2H

25、PO4Na2HPO4復配復配三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)2 2、堿驅(qū)、堿驅(qū)就是以表面活性劑水溶液為驅(qū)動介質(zhì)的驅(qū)油方式。就是以表面活性劑水溶液為驅(qū)動介質(zhì)的驅(qū)油方式。表面活性劑吸附在油水界面的巖石表面上，降低油水界面張力表面活性劑吸附在油水界面的巖石表面上，降低油水界面張力和改善巖石的潤濕性，提高了洗油效率。和改善巖石的潤濕性，提高了洗油效率。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)3 3、表面活性劑驅(qū)、表面活性劑驅(qū) w粘附粘附功； 油水油水界面張力； 油對巖石表面的潤濕角。）（油水粘附cos1w表面活性劑使地層表面潤濕反轉(zhuǎn)降低界面張力提高表面電荷密度活

26、性劑驅(qū)用劑活性劑驅(qū)用劑磺酸鹽型表面活性劑（主要用石油磺酸鹽和合成磺酸鹽）磺酸鹽型表面活性劑（主要用石油磺酸鹽和合成磺酸鹽） 羧酸鹽型表面活性劑羧酸鹽型表面活性劑A A）主劑：）主劑： 表面活性劑表面活性劑B B）助劑）助劑 ：主要用兩種助劑：主要用兩種助劑： a.a.助表面活性劑，如異丙醇、異丁醇等（改變親水親油性）。助表面活性劑，如異丙醇、異丁醇等（改變親水親油性）。 b.b.電解質(zhì)，主要用氯化鈉（改變親水親油性）。電解質(zhì)，主要用氯化鈉（改變親水親油性）。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)3 3、表面活性劑驅(qū)、表面活性劑驅(qū)化學復合驅(qū)是由聚合物、活性劑、堿以各種形式組合驅(qū)

27、動。化學復合驅(qū)是由聚合物、活性劑、堿以各種形式組合驅(qū)動。驅(qū)油機理驅(qū)油機理包括：包括：二元驅(qū)和三元驅(qū)。二元驅(qū)和三元驅(qū)。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -化學驅(qū)化學驅(qū)4 4、復合驅(qū)、復合驅(qū)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油吉8井原油粘溫曲線 溫度升高，原油粘度大大降低，增加了原油的流動系數(shù)；溫度升高，原油粘度大大降低，增加了原油的流動系數(shù)；流體體積膨脹，增加了彈性能量；流體體積膨脹，增加了彈性能量；原油中的輕質(zhì)油份易揮發(fā)，進入氣相后更易流動；原油中的輕質(zhì)油份易揮發(fā)，進入氣相后更易流動；油相相對滲透率有增加的趨勢，從而增加了原油的流動能力；油相相對滲透率有增加的趨

28、勢，從而增加了原油的流動能力；提高了地層壓力，增加了驅(qū)油能量；提高了地層壓力，增加了驅(qū)油能量；清除了井壁污染，降低了井筒附近的流動阻力。清除了井壁污染，降低了井筒附近的流動阻力。提高波及系數(shù)，提高采收率。提高波及系數(shù)，提高采收率。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油1 1、注熱法、注熱法注蒸汽有兩種方式：蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)注蒸汽有兩種方式：蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)蒸汽吞吐過程蒸汽吞吐過程蒸汽吞吐：蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、燜井、在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個連續(xù)過程。開井生產(chǎn)三個連續(xù)過程。從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完成一個過程稱

29、為一個周期。成一個過程稱為一個周期。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油蒸汽蒸汽油油注汽注汽 燜井燜井 采油采油油層油層 采油過程：注汽階段（吞蒸汽），關(guān)井階段（燜井）和回采階段（吐采油過程：注汽階段（吞蒸汽），關(guān)井階段（燜井）和回采階段（吐蒸汽、原油）蒸汽、原油）三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油一個有代表性的蒸汽吞吐循環(huán)一個有代表性的蒸汽吞吐循環(huán)三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)雖然是注蒸汽的兩種方式，但它們是注蒸汽采油的兩蒸汽吞吐與蒸汽驅(qū)雖然是注蒸汽的兩種方式，但它們是注蒸汽采油的兩個相連的階段。

30、通常在蒸汽驅(qū)前所有生產(chǎn)井和注入井都進行個相連的階段。通常在蒸汽驅(qū)前所有生產(chǎn)井和注入井都進行5 57 7次蒸次蒸汽吞吐循環(huán)，然后再進行蒸汽驅(qū)。這樣做可以得到更高的產(chǎn)量、采收率汽吞吐循環(huán)，然后再進行蒸汽驅(qū)。這樣做可以得到更高的產(chǎn)量、采收率和更大的經(jīng)濟效益。和更大的經(jīng)濟效益。 油層油層熱油水混合帶熱油水混合帶蒸汽帶蒸汽帶三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油蒸汽驅(qū)：蒸汽驅(qū)：通過適當?shù)淖⒉删W(wǎng)，從注入井連續(xù)注入蒸汽，加熱并驅(qū)替原油通過適當?shù)淖⒉删W(wǎng)，從注入井連續(xù)注入蒸汽，加熱并驅(qū)替原油的采油法。的采油法。1 1、深度：井筒熱損失隨深度加大；注氣壓力與溫度隨、深度：井筒熱損失隨深度

31、加大；注氣壓力與溫度隨深度增加而提高；加劇井筒損壞的幾率。深度增加而提高；加劇井筒損壞的幾率。2 2、油層厚度：影響上覆地層和下伏地層的熱損失。油、油層厚度：影響上覆地層和下伏地層的熱損失。油層凈厚度大于層凈厚度大于6m6m。3 3、含油量：含油飽和度大于、含油量：含油飽和度大于40%40%，地層孔隙度大于，地層孔隙度大于20%20%。4 4、原油粘度：、原油粘度：1000-4000mPa.s1000-4000mPa.s范圍內(nèi)最佳。范圍內(nèi)最佳。5 5、地層滲透率：適應以合適的速率注入蒸汽，并保證、地層滲透率：適應以合適的速率注入蒸汽，并保證原油快速流入生產(chǎn)井筒。原油快速流入生產(chǎn)井筒。0.1-4

32、m0.1-4m2 2之間。之間。篩選標準：篩選標準：地下燃燒法又稱火燒油層、火驅(qū)。地下燃燒法又稱火燒油層、火驅(qū)。采用適當?shù)木W(wǎng)，將采用適當?shù)木W(wǎng)，將空氣（或氧氣）空氣（或氧氣）注入井中，用點火器將油層點燃，燃注入井中，用點火器將油層點燃，燃燒前緣的高溫不斷使原油蒸餾、裂解、并驅(qū)替原油到生產(chǎn)井。燒前緣的高溫不斷使原油蒸餾、裂解、并驅(qū)替原油到生產(chǎn)井。2 2、地下燃燒法、地下燃燒法地下燃燒法地下燃燒法干式正向燃燒法干式正向燃燒法干式反向燃燒法干式反向燃燒法濕式正向燃燒法濕式正向燃燒法三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油v 燃燒帶的溫度很高，使燃燒帶前緣的原油加熱燃燒帶的溫度很

33、高，使燃燒帶前緣的原油加熱降粘降粘，增加流動能力；，增加流動能力；v 燃燒帶前緣有蒸汽帶和熱水帶，有燃燒帶前緣有蒸汽帶和熱水帶，有蒸汽驅(qū)和熱水驅(qū)作用蒸汽驅(qū)和熱水驅(qū)作用；v 燃燒過程中產(chǎn)生燃燒過程中產(chǎn)生CO2CO2和地層中原油形成混相，從而消除或降低了界面張力；和地層中原油形成混相，從而消除或降低了界面張力；v 原油蒸餾產(chǎn)生的原油蒸餾產(chǎn)生的輕組分輕組分更易流動。更易流動。不加水，在注水井點火不加水，在注水井點火三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油A A、干式正向燃燒法、干式正向燃燒法干式正向燃燒法有下列特點：干式正向燃燒法有下列特點：（1 1）不加水；）不加水；（2 2）

34、在注入井點火；）在注入井點火；（3 3）燃燒前沿從注入井移向生產(chǎn)井；）燃燒前沿從注入井移向生產(chǎn)井；（4 4）不燒原油，只燒去原油裂解后留下的焦炭。）不燒原油，只燒去原油裂解后留下的焦炭。 （1 1）只適用于密度小于）只適用于密度小于0.966 gcm0.966 gcm-3-3的原油，因密度太高，油太稠，的原油，因密度太高，油太稠，流體不易通過油層的低溫區(qū)；流體不易通過油層的低溫區(qū)； （2 2）從注入井到燃燒前沿這一段地層的熱沒有充分利用，因空氣是一）從注入井到燃燒前沿這一段地層的熱沒有充分利用，因空氣是一種不好的熱載體。種不好的熱載體。 干式正向燃燒法有下列缺點：干式正向燃燒法有下列缺點：三、

35、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油B、干式反向燃燒法、干式反向燃燒法不加水，在生產(chǎn)井點火不加水，在生產(chǎn)井點火三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油干式反向燃燒法有下列特點：干式反向燃燒法有下列特點：干式反向燃燒法有下列缺點：干式反向燃燒法有下列缺點：（1 1）不加水；）不加水；（2 2）空氣由注入井注入，但從生產(chǎn)井點火；）空氣由注入井注入，但從生產(chǎn)井點火；（3 3）燃燒前沿從生產(chǎn)井到注入井。）燃燒前沿從生產(chǎn)井到注入井。 因此，這種燃燒法可用于密度大于因此，這種燃燒法可用于密度大于0.966 gcm0.966 gcm-3-3的稠油層和的稠油層和厚油層。

36、克服了前法的第一個缺點。厚油層。克服了前法的第一個缺點。（1 1）燒去了一部分原油，留下了焦炭；）燒去了一部分原油，留下了焦炭；（2 2）空氣用量比正向燃燒法多；）空氣用量比正向燃燒法多；（3 3）注入井附近可能發(fā)生自動燃燒，影響反向燃燒法的進行。）注入井附近可能發(fā)生自動燃燒，影響反向燃燒法的進行。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油C C、濕式正向燃燒法、濕式正向燃燒法 這是為了克服干式正向燃燒法的第二個缺點而提出來的方法。這種燃這是為了克服干式正向燃燒法的第二個缺點而提出來的方法。這種燃燒法的特點是注入空氣的同時注入一定數(shù)量的水。燒法的特點是注入空氣的同時注入一定數(shù)

37、量的水。加水，在注水井點火加水，在注水井點火濕式正向燃燒法的溫度分布隨水對空氣比（濕式正向燃燒法的溫度分布隨水對空氣比（WARWAR）的變化）的變化三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -熱力采油熱力采油SAGD包括：包括：注液化石油氣驅(qū)油法、富氣驅(qū)油法、高壓干氣驅(qū)油法和二氧化注液化石油氣驅(qū)油法、富氣驅(qū)油法、高壓干氣驅(qū)油法和二氧化碳驅(qū)油法。碳驅(qū)油法。驅(qū)油機理：驅(qū)油機理：注入氣體與地層原油混相，消除界面張力，改善原油流動注入氣體與地層原油混相，消除界面張力，改善原油流動性，提高驅(qū)油效率。性，提高驅(qū)油效率。 如果驅(qū)替流體與原油間的界面

38、張力可以完全消除（毛管數(shù)可以趨于如果驅(qū)替流體與原油間的界面張力可以完全消除（毛管數(shù)可以趨于無限大），則殘余油飽和度可以降至最低值。無限大），則殘余油飽和度可以降至最低值。混相驅(qū)：指向油藏中注入一種能與原油在地層條件下完全或部分混相混相驅(qū)：指向油藏中注入一種能與原油在地層條件下完全或部分混相的流體驅(qū)替原油的開發(fā)方法。的流體驅(qū)替原油的開發(fā)方法。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -混相驅(qū)混相驅(qū)干氣干氣(lean gas)(lean gas)：主要含：主要含CHCH4 4 , ,美國美國4040年代，要求苛刻。年代，要求苛刻。液化石油氣液化石油氣LPG,LPG,：C C2 2-C-C6 6組分

39、大于組分大于50%50%的天然氣液化而成。的天然氣液化而成。 5050年代，年代，能與原油以任何比例混合，用量大，昂貴。能與原油以任何比例混合，用量大，昂貴。富氣（富氣（enriched gas)enriched gas)： 天然氣，天然氣，C C2 2-C-C6 6 30-50% 30-50%。二氧化碳二氧化碳COCO2 2：7070年代，多級接觸混相驅(qū)。年代，多級接觸混相驅(qū)。煙道氣（煙道氣（Flue Gas)Flue Gas)：含有：含有88%N88%N2 2，12%CO12%CO2 2氮氣氮氣N N2 2：實現(xiàn)混相驅(qū)十分困難。：實現(xiàn)混相驅(qū)十分困難。用于混相驅(qū)的氣體用于混相驅(qū)的氣體三、提高

40、采收率的方法三、提高采收率的方法 -混相驅(qū)混相驅(qū)注氣采油注氣采油項目項目注注CO2CO2注烴類氣注烴類氣注空氣注空氣火燒油層火燒油層注注N2N2注酸氣注酸氣合計合計項目數(shù)項目數(shù)122122383821216 61 1188188占比（占比（% %）6565202011113 30.0050.005100100 開展注氣項目個數(shù)隨時間變化趨勢圖開展注氣項目個數(shù)隨時間變化趨勢圖國外注氣采油項目情況統(tǒng)計國外注氣采油項目情況統(tǒng)計三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -混相驅(qū)混相驅(qū)COCO2 2驅(qū)油法驅(qū)油法向油藏高壓注入向油藏高壓注入COCO2 2，不斷與原油接觸萃取其中較重烴組分而富化，不斷與原油

41、接觸萃取其中較重烴組分而富化，COCO2 2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(qū)油法。的驅(qū)油法。提高采收率機理：提高采收率機理：v 降低原油的粘度；降低原油的粘度；v 使原油膨脹；使原油膨脹；v 與原油產(chǎn)生低界面張力；與原油產(chǎn)生低界面張力；三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -混相驅(qū)混相驅(qū)吉7井原油CO2驅(qū)油效率曲線 CO2CO2最終驅(qū)油效率為最終驅(qū)油效率為68.71%68.71%，效果比較理想，但充足的，效果比較理想，但充足的CO2CO2氣源是實施氣源是實施CO2CO2氣驅(qū)的一個非常重要的先決條件。氣驅(qū)的一

42、個非常重要的先決條件。 美國具有最先進的美國具有最先進的COCO2 2-EOR-EOR驅(qū)油技術(shù)，驅(qū)油技術(shù)，94%94%的的COCO2 2-EOR-EOR項目在美國。從項目在美國。從19701970年至年至20062006年已有年已有7070多個項目，多個項目，COCO2 2-EOR-EOR混相驅(qū)油提高采收率范圍在混相驅(qū)油提高采收率范圍在4%4%12%12%之間，可最大提高采收率之間，可最大提高采收率20%20%； 大慶油田從大慶油田從19851985年開展年開展COCO2 2非混相驅(qū)礦場試驗，提高采收率非混相驅(qū)礦場試驗，提高采收率6%6%以上，每增以上，每增采采1 1噸油耗二氧化碳氣噸油耗二氧

43、化碳氣2200m2200m3 3，接近當時美國二氧化碳驅(qū)的經(jīng)濟極限，接近當時美國二氧化碳驅(qū)的經(jīng)濟極限2020m2020m3 3； 江蘇油田富江蘇油田富1414斷塊于斷塊于19981998年末開始進行了年末開始進行了COCO2 2- -水交替水交替(WAG)(WAG)的注入試驗，的注入試驗， COCO2 2波及區(qū)采收率提高波及區(qū)采收率提高4%;4%; 蘇北草舍油田于蘇北草舍油田于20052005年年7 7月開展月開展COCO2 2混相驅(qū)礦場試驗混相驅(qū)礦場試驗, , 形成形成5 5注注1111采的注采采的注采井網(wǎng)井網(wǎng), , 截止截止20112011年底比水驅(qū)采收率提高年底比水驅(qū)采收率提高16.8 16.8 個百分點。個百分點。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -混相驅(qū)混相驅(qū)利用微生物（主要是細菌）在油藏中生長代謝活動，改善原油的流利用微生物（主要是細菌）在油藏中生長代謝活動，改善原油的流動性，提高原油產(chǎn)量和采收率。動性，提高原油產(chǎn)量和采收率。三、提高采收率的方法三、提高采收率的方法 -微生物采油微生物采油微生物采油：微生物采油： 從從1