提高采收率原理與方法

1、重點重點地質(zhì)儲量地質(zhì)儲量可采儲量可采儲量最終采收率最終采收率100DVooroswoorswoswREESSSVVSVSVSVE影響采收率的油藏地質(zhì)、油田開發(fā)和采油技術(shù)因素等，影響采收率的油藏地質(zhì)、油田開發(fā)和采油技術(shù)因素等，最終可用體積波及系數(shù)和驅(qū)油效率的乘積表示。最終可用體積波及系數(shù)和驅(qū)油效率的乘積表示。swswswVVAhEVAh 流度比流度比wowcroorrwowSKSKM被驅(qū)動液流度驅(qū)動液流度流度：流度：K水油流度比：水油流度比：油層巖石宏觀非均質(zhì)的影響油層巖石宏觀非均質(zhì)的影響順水流方向與垂直水流方向的滲透率必然有差異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(qū)動前緣形成不

2、規(guī)則驅(qū)動前緣油井會過早水淹，油藏留下一些油井會過早水淹，油藏留下一些“死油區(qū)死油區(qū)”注采井網(wǎng)安排不當注采井網(wǎng)安排不當流體沿滲透率好的方向流動快流體沿滲透率好的方向流動快2.2.驅(qū)油效率驅(qū)油效率影響因素：影響因素：巖石的潤濕性、孔隙結(jié)構(gòu)、流體性巖石的潤濕性、孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)、毛管數(shù)。質(zhì)、毛管數(shù)。 ooroDSSSE阻力粘滯力vNC二、提高采收率的途徑二、提高采收率的途徑第一第一，通過，通過降低流度比降低流度比以提高波及系數(shù)，同以提高波及系數(shù)，同時盡可能適應(yīng)油層的非均質(zhì)性，以減少非均時盡可能適應(yīng)油層的非均質(zhì)性，以減少非均質(zhì)性對驅(qū)油過程的不利影響；質(zhì)性對驅(qū)油過程的不利影響；第二第二，通過，通過減小

3、界面張力減小界面張力或者或者消除工作劑消除工作劑與與原原油間的界面效應(yīng)油間的界面效應(yīng)以提高驅(qū)油效率。以提高驅(qū)油效率。第二節(jié)第二節(jié) 提高采收率的方法提高采收率的方法包括：包括：聚合物驅(qū)聚合物驅(qū)、活性劑驅(qū)活性劑驅(qū)、堿驅(qū)堿驅(qū)和和復(fù)合驅(qū)復(fù)合驅(qū)。一、化學(xué)驅(qū)油法一、化學(xué)驅(qū)油法通過向油藏注入化學(xué)劑，以改善流體和通過向油藏注入化學(xué)劑，以改善流體和巖石間的物化特征，如降低巖石間的物化特征，如降低界面張力界面張力、改善改善流度比流度比等，從而提高采收率。等，從而提高采收率。原理原理1 1、聚合物驅(qū)、聚合物驅(qū)驅(qū)油機理驅(qū)油機理藥劑藥劑存在問題存在問題聚合物：聚合物：熱降解熱降解、鹽降解鹽降解、剪切降解剪切降解、地層吸

4、附地層吸附2 2活性劑驅(qū)活性劑驅(qū)藥劑藥劑降低油水界面張力；降低油水界面張力；改變親油巖石表面的潤濕性；改變親油巖石表面的潤濕性；使原油乳化，產(chǎn)生迭加的液阻系數(shù)（賈敏效應(yīng)），使原油乳化，產(chǎn)生迭加的液阻系數(shù)（賈敏效應(yīng)），增加高滲層的流動阻力，減小粘度指進現(xiàn)象。增加高滲層的流動阻力，減小粘度指進現(xiàn)象。微乳狀液驅(qū)微乳狀液驅(qū)、活性水驅(qū)活性水驅(qū)、膠束溶液驅(qū)膠束溶液驅(qū)和和泡沫驅(qū)泡沫驅(qū)等。等?；钚詣?qū)主要以活性劑驅(qū)主要以提高驅(qū)油效率提高驅(qū)油效率為主為主。類型類型驅(qū)油機理驅(qū)油機理存在問題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。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 3、堿

5、驅(qū)、堿驅(qū)藥劑藥劑在注入水中加入在注入水中加入堿，堿，與原油中的與原油中的有機酸反有機酸反應(yīng)，應(yīng)，生成生成表面活性劑表面活性劑，降低油水界面張力，降低油水界面張力，改變巖石潤濕性，提高驅(qū)油效率。改變巖石潤濕性，提高驅(qū)油效率。驅(qū)油機理驅(qū)油機理存在問題存在問題堿耗；流度控制。堿耗；流度控制。4 4、化學(xué)復(fù)合驅(qū)、化學(xué)復(fù)合驅(qū)化學(xué)復(fù)合驅(qū)是由聚合物、活性劑、堿以各種形式組合驅(qū)動?；瘜W(xué)復(fù)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)。二、混相驅(qū)油法二、混相驅(qū)油法包括：包括：注液化石油氣驅(qū)油法注液化石油氣驅(qū)油法、富氣驅(qū)油法富氣驅(qū)油法、高壓干氣驅(qū)油高壓干氣

6、驅(qū)油法法和和二氧化碳驅(qū)油法二氧化碳驅(qū)油法。驅(qū)油機理：驅(qū)油機理：氣體與原油之間建立混相帶，氣體與原油之間建立混相帶，消除界面張力消除界面張力，提高驅(qū)油效率。提高驅(qū)油效率。混相驅(qū)：混相驅(qū)：指向油藏中注入一種能與指向油藏中注入一種能與原油原油在地層條件下在地層條件下完全完全或部分混相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?；煜嗔黧w驅(qū)油過程的相段分布圖混相流體驅(qū)油過程的相段分布圖1.1.液化石油氣驅(qū)動法液化石油氣驅(qū)動法向油藏注入以丙烷為主的向油藏注入以丙烷為主的液化石油氣液化石油氣，與原油形，與原油形成混相段塞，然后用成混相段塞，然后用天然氣天然氣驅(qū)動段塞。液化石油驅(qū)動段塞。液化

7、石油氣段塞前緣可與地層油混相，后面與天然氣混溶，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。形成良好的混相帶。注液化石油氣混相驅(qū)油過程注液化石油氣混相驅(qū)油過程對于地層油中輕質(zhì)組分（對于地層油中輕質(zhì)組分（C C2-62-6）較少的油藏，可注較少的油藏，可注入適量入適量加入乙烷、丙烷和丁烷的天然氣加入乙烷、丙烷和丁烷的天然氣，富氣中，富氣中的較重組分不斷凝析到原油中，最終使注入氣與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(qū)油方法。原油混相的驅(qū)油方法。2.2.富氣驅(qū)油法富氣驅(qū)油法驅(qū)油過程驅(qū)油過程是先注一段富氣，再注一段干氣，然后是先注一段富氣，再注一段干氣，然后用水驅(qū)動

8、。用水驅(qū)動。注富氣混相驅(qū)油過程注富氣混相驅(qū)油過程3.3.高壓干氣驅(qū)油法高壓干氣驅(qū)油法當?shù)貙又性徒M分當?shù)貙又性徒M分含輕烴組分含輕烴組分較多時，可向油藏較多時，可向油藏高壓注干氣，與原油充分接觸，油中的輕質(zhì)組分高壓注干氣，與原油充分接觸，油中的輕質(zhì)組分C C2-62-6逆行到氣體前緣，并使之富化，富化的氣體逆行到氣體前緣，并使之富化，富化的氣體在推進過程中不斷與新原油接觸，進一步被富化，在推進過程中不斷與新原油接觸，進一步被富化，最后達到混相。最后達到混相。高壓注干氣混相驅(qū)油過程高壓注干氣混相驅(qū)油過程干氣干氣4.CO4.CO2 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

9、油接觸不斷與原油接觸萃取萃取其中較其中較重?zé)N組分重?zé)N組分而富化，而富化，COCO2 2同時溶于原油中，它通過氣同時溶于原油中，它通過氣化、凝析過程，最終與原油形成混相的驅(qū)油法?；?、凝析過程，最終與原油形成混相的驅(qū)油法。(3)(3)與原油產(chǎn)生低界面張力；與原油產(chǎn)生低界面張力；存在問題：存在問題：氣源氣源提高采收率機理：提高采收率機理：(1)(1)降低原油的粘度；降低原油的粘度；(2)(2)使原油膨脹；使原油膨脹；原油粘度降低比值原油粘度降低比值m m/o o和壓力的關(guān)系和壓力的關(guān)系 原油體積膨脹系數(shù)和原油體積膨脹系數(shù)和COCO2 2溶解度的關(guān)系溶解度的關(guān)系熱力采油熱力采油是向油層注入是向油層注入

10、熱流體熱流體或使油層就地發(fā)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。油的粘度，以增加原油的流動能力的采油方法。三、熱力采油法三、熱力采油法熱力采油法主要用于開采熱力采油法主要用于開采稠油稠油，但也可以用但也可以用于開采稀油。于開采稀油。熱力采油工藝可分為兩類：熱力采油工藝可分為兩類：注熱流體法注熱流體法油層就地燃燒法油層就地燃燒法1 1、注熱流體法、注熱流體法主要是主要是蒸汽蒸汽分為：分為：蒸汽吞吐蒸汽吞吐和和蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)。(1)(1)蒸汽吞吐蒸汽吞吐從注蒸汽開始到油井不能從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為

11、止，即完成一個過生產(chǎn)為止，即完成一個過程稱為一個程稱為一個周期周期。蒸汽吞吐：蒸汽吞吐：在本井完成注在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個連續(xù)過程。個連續(xù)過程。蒸汽吞吐過程蒸汽吞吐過程注蒸汽采油注蒸汽采油是以水蒸氣為介質(zhì)，把地面產(chǎn)生的蒸是以水蒸氣為介質(zhì)，把地面產(chǎn)生的蒸汽注入油層的一種熱力采油方法。汽注入油層的一種熱力采油方法。蒸汽蒸汽油油注汽注汽 燜井燜井 采油采油油層油層蒸汽吞吐開采原理示意圖蒸汽吞吐開采原理示意圖蒸汽吞吐井的產(chǎn)量特征曲線蒸汽吞吐井的產(chǎn)量特征曲線(2)(2)蒸汽驅(qū)：蒸汽驅(qū)：蒸汽驅(qū)：蒸汽驅(qū)：按一定生產(chǎn)井網(wǎng)，在注汽井注汽，在生產(chǎn)按一定生產(chǎn)井網(wǎng)，在注汽井注汽，在

12、生產(chǎn)井采油。井采油。蒸汽注入井蒸汽注入井油層油層熱油水混合帶熱油水混合帶蒸汽帶蒸汽帶注蒸汽熱力采油的增產(chǎn)原理：注蒸汽熱力采油的增產(chǎn)原理：原油粘度原油粘度大大降低，增加了原油的流動系數(shù)；大大降低，增加了原油的流動系數(shù)；油層巖石和流體油層巖石和流體體積膨脹體積膨脹，增加了彈性能量；，增加了彈性能量；原油中的原油中的輕質(zhì)油份易揮發(fā)輕質(zhì)油份易揮發(fā)，進入氣相后更易流動；，進入氣相后更易流動；油相相對滲透率油相相對滲透率有增加的趨勢，從而增加了原油有增加的趨勢，從而增加了原油的流動能力；的流動能力；提高了提高了地層壓力地層壓力，增加了驅(qū)油能量；，增加了驅(qū)油能量；清除了井壁污染，清除了井壁污染，降低降低了井

13、筒附近的了井筒附近的流動阻力流動阻力?；馃蛯踊馃蛯樱翰捎眠m當?shù)木W(wǎng)，將：采用適當?shù)木W(wǎng)，將氧氣氧氣或或空氣空氣注入井中并注入井中并用點火器將油層點燃，燃燒前緣的高溫不斷使原油蒸餾、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。裂解、并驅(qū)替原油到生產(chǎn)井。2 2、火燒油層、火燒油層火燒油層燃燒過程示意圖火燒油層燃燒過程示意圖火燒油層增產(chǎn)原理：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燃燒帶的溫度很高，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；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)和熱蒸汽驅(qū)和熱水驅(qū)作用水驅(qū)作用；燃燒過程中產(chǎn)生燃燒過程中產(chǎn)生COCO2 2和地層中原油形成混相，從和地層中原油形成混相，從而消除或降低了界面張力；而消除或降低了界面張力；原油蒸餾產(chǎn)