2022年《提高石油采收率技術(shù)》講義

1、資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝石油高校連續(xù)訓(xùn)練學(xué)院冀東油田開(kāi)發(fā)新技術(shù)高級(jí)培訓(xùn)班 講義提 高 石 油 采 收 率 技 術(shù)岳湘安2022.4.7精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝一、概述（一）提高原油采收率的意義作為一種重要的能源和化工原料,世界范疇內(nèi)對(duì)石油的需求仍將連續(xù)增長(zhǎng)；特別在我國(guó),一方面 國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展對(duì)石油需求量的增長(zhǎng)速度比以往任何時(shí)候都大；另一方面,我國(guó)的各主力油田均已進(jìn)入 高含水或特高含水開(kāi)采期,開(kāi)采難度增大,產(chǎn)量遞減幅度加大,而且后備儲(chǔ)量嚴(yán)峻不足,石油的供求沖突日益突出；據(jù)猜測(cè),按目前的開(kāi)采水平,到2022 年我國(guó)進(jìn)口原油將高達(dá)10 8 噸/年（ 1 億）

2、；這將對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展造成極其嚴(yán)峻的影響；緩解石油供求之間日益突出的沖突有兩條有效的途徑：一是查找新的原油地質(zhì)儲(chǔ)量；二是提高現(xiàn) 有地質(zhì)儲(chǔ)量中的可采儲(chǔ)量,即提高采收率；查找新的油田、補(bǔ)充后備儲(chǔ)量是原油增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接、最有效的途徑；多年以來(lái),各油田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也不斷加大勘探力度,找到新的儲(chǔ)量；但是,石油是 一種不行再生資源,它的總地質(zhì)儲(chǔ)量是肯定的,而且我國(guó)陸上石油資源的勘探程度已經(jīng)很高,新增地 質(zhì)儲(chǔ)量的難度越來(lái)越大,潛力越來(lái)越少；近年來(lái),幾個(gè)大油田新增地質(zhì)儲(chǔ)量多數(shù)都是豐度很低、油層 物性差、開(kāi)采難度大的油藏；在有限的原油地質(zhì)儲(chǔ)量中,其可采儲(chǔ)量是一個(gè)變量；它隨著開(kāi)采技術(shù)的 進(jìn)展而增加,而且其潛力

3、一般很大；石油是一種流體礦藏,具有特殊的開(kāi)采方式；在各種礦物中,石油的采收率是比較低的；在目前技術(shù)水平下,石油的采收率平均約在30%60%之間；在非均質(zhì)油藏中,水驅(qū)采收率一般只有 30% 40%；也就是說(shuō),水驅(qū)只能開(kāi)采出地質(zhì)儲(chǔ)量的一小部分,仍有大部分 原油殘留在地下；如何將油藏中的原油盡可能的、經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)采出來(lái),是一個(gè)極有吸引力的問(wèn)題,也是世界性的難題；從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,只要這個(gè)世界需要石油,人們必將越來(lái)越多地將留意力集中到提高 采收率上；實(shí)際上,與勘探新油田不同,提高采收率問(wèn)題自油田發(fā)覺(jué)到開(kāi)采終止,自始至終地貫穿于 整個(gè)開(kāi)發(fā)全過(guò)程；可以說(shuō),提高采收率是油田開(kāi)采永恒的主題；（這種說(shuō)法一點(diǎn)也不過(guò)分）

4、；近幾年,我國(guó)已成為純石油進(jìn)口國(guó),估量到 2022 年將進(jìn)口 1 億噸年； 國(guó)民經(jīng)濟(jì)急需石油,大慶是我國(guó)最大的 油田, 按現(xiàn)已探明的地質(zhì)儲(chǔ)量運(yùn)算,采收率每提高一個(gè)百分點(diǎn),就可增油 5000 萬(wàn)噸； 這對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的 進(jìn)展具有極其重要的意義；提高采收率是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域；它的綜合性表現(xiàn)為兩方面：高新技術(shù)的高度集成；不是一個(gè)單項(xiàng)技術(shù)而是一套集成技術(shù),注入、采出、集輸 學(xué)科領(lǐng)域的高度綜合；涉及各個(gè)學(xué)科；這種學(xué)科交叉、互滲,有助于產(chǎn)生新的理論突破,并孕育著新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)；而且,提高采收率精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝的原理對(duì)于促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的進(jìn)展,為這些學(xué)科供應(yīng)進(jìn)展空間具有很重

5、要的意義；目前,國(guó)內(nèi)外爭(zhēng)論與應(yīng)用的提高采收率方法很多；由于驅(qū)替截介質(zhì)不同,其詳細(xì)的驅(qū)油機(jī)理各不 相同,適應(yīng)條件和驅(qū)油成效都不同；但全部驅(qū)油方法都基于一些具有共性的原理；（二）提高采收率方法及其分類從油田 開(kāi)采階段 上劃分,通常將利用油層所具有的自然能量,如溶解氣、氣頂?shù)?將原油采至地 面的方法（能量衰竭法）稱之為一次采油；在自然能量枯竭后用人工補(bǔ)充油藏能量的開(kāi)采方法,如注 水、注氣,稱之為二次采油；但是這種開(kāi)采方式的分類很簡(jiǎn)潔引起紛亂；例如,在我國(guó)和前蘇聯(lián)一些油田曾采納早期注水保持 壓力的開(kāi)采方法,很難說(shuō)這到底是一次采油仍是二次采油；在稠油油田往往是一投入開(kāi)發(fā)就進(jìn)行熱力 采油,很難按上面的原就

6、將其歸類；另一種是按 技術(shù)特點(diǎn) 分類：將傳統(tǒng)的注水、注氣以外的,不是以保持和補(bǔ)充油藏能量為目的,而 EOR 是以轉(zhuǎn)變和掌握油藏及油藏流體物理化學(xué)性質(zhì)為目的的全部開(kāi)采方法統(tǒng)稱為強(qiáng)化采油（Enhanced Oil Recovery ）；目前, EOR 這一術(shù)語(yǔ)已獲得普遍的認(rèn)可,并已成為提高采收率的同義詞；現(xiàn)有的主要 EOR 方法可分成如下幾大類：（1）化學(xué)驅(qū)；（ 2）氣驅(qū)；（3）熱力采油；在這里,我們重點(diǎn)爭(zhēng)論 化學(xué)驅(qū) ；化學(xué)驅(qū)方法及技術(shù)比較： 幾乎全部化學(xué)驅(qū)方法都具有高鹽敏性,即對(duì)礦化度特別敏銳,所以一般對(duì)驅(qū)油體系的礦化度都 有限制； 由于化學(xué)體系在油層中運(yùn)移時(shí),易于發(fā)生吸附、滯留,甚至絮凝、沉降

7、,影響化學(xué)劑的注入；如何保持足夠的注入才能,是一個(gè)長(zhǎng)期爭(zhēng)論的課題； 削減化學(xué)劑在油藏中的缺失（吸附、滯留）,是直接影響化學(xué)驅(qū)成效的關(guān)鍵問(wèn)題；典型采收率（ %）驅(qū)替方法 驅(qū)油機(jī)理 改善流度比聚合物驅(qū)提高波及效率510 提高微觀驅(qū)油效率 改善巖石潤(rùn)濕性堿驅(qū)降低油水界面張力5 活性劑驅(qū)通過(guò)乳化改善流度比510 降低油水界面張力增大毛管數(shù)膠束聚合物驅(qū)降低毛管數(shù)15 精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)2如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝5 堿聚合物驅(qū)ASP 復(fù)合驅(qū)協(xié)同效應(yīng)15 20 泡沫驅(qū)泡沫調(diào)剖成效510 氣體上浮運(yùn)移、溶解氣驅(qū)CO混相或非混相驅(qū)液化石油氣混相驅(qū)氣驅(qū)輕烴驅(qū)富氣混相或非混相驅(qū)干氣（或貧氣）驅(qū)氮?dú)怛?qū)煙道氣驅(qū)

8、熱力采油注蒸汽蒸汽吞吐 蒸汽驅(qū)火燒油層電加熱電磁波加熱另外,微生物提高采收率技術(shù)也日益受到了廣泛的重視,加速爭(zhēng)論； 但由于很多技術(shù)方面的問(wèn)題,其工業(yè)化應(yīng)用仍有待時(shí)日；利用物理場(chǎng)鼓勵(lì)油層、提高采收率,是一類新的技術(shù)思路,屬于油氣田開(kāi)發(fā)的前言爭(zhēng)論領(lǐng)域；這類物理方法提高采收率的機(jī)理仍不特別清晰,須深化爭(zhēng)論；可以與化學(xué)驅(qū)相互補(bǔ)充,對(duì)那些不適用化學(xué)驅(qū)的油藏是一類很有價(jià)值和前景的方法；（三）國(guó)外提高采收率技術(shù)進(jìn)呈現(xiàn)狀提高采收率技術(shù)的應(yīng)用不僅受技術(shù)水平進(jìn)展的制約,更大程度受油價(jià)的制約；近年來(lái),由于油價(jià)下跌,多數(shù)國(guó)家的 EOR 技術(shù)應(yīng)用呈下降趨勢(shì),但對(duì)于 EOR 的爭(zhēng)論卻從未停止；據(jù)“油氣雜志 ” （Oil

9、and Gas）第十三次獨(dú)家的兩年一次的 EOR 調(diào)查, 1996 年初世界提高采收率項(xiàng)目和稠油項(xiàng)目的石油產(chǎn)量估量約為 220 萬(wàn)桶天,約占世界石油總產(chǎn)量的 3.6%；其中,美國(guó) 72.4萬(wàn)桶天,占 32.9%；加拿大 51.5 萬(wàn)桶天,占 23.4%；中國(guó) 16.6 萬(wàn)桶天,占 7.6%；前蘇聯(lián)地區(qū)20.0 萬(wàn)桶天,占 9.1%,其他國(guó)家 59.3 萬(wàn)桶天,占 27.0%；熱力采油是目前世界上應(yīng)用最廣泛、最主要的 EOR 方法,其產(chǎn)量約為 130 萬(wàn)桶天,占 EOR 總產(chǎn)量的 59%；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝1. 美國(guó) EOR 技術(shù)應(yīng)用狀況美國(guó)的 EOR 項(xiàng)目數(shù)自1

10、986 年以來(lái)連續(xù)下降,而EOR 產(chǎn)量在 1992 年調(diào)查時(shí)居最高,達(dá)760907桶天；美國(guó) 1996 年統(tǒng)計(jì)的700000 桶的 EOR 產(chǎn)量中,約有60%是熱力采油的產(chǎn)量；其余產(chǎn)量的大部分是注氣（輕烴、CO 2 和氮?dú)猓?；CO 2 驅(qū)美國(guó) EOR產(chǎn)量與項(xiàng)目數(shù)在美國(guó), CO 2 混相驅(qū)的產(chǎn)量與項(xiàng)目數(shù)都在連續(xù)增加,其緣由是： Colorado 和新墨西哥擁有巨大的 CO2 資源,其供應(yīng)條件已得到改善,已建成 3 條 CO 2 輸氣管線 ；目前 CO2 日供應(yīng)才能已達(dá) 10 億立方英尺 ；油藏模擬才能提高,改善油藏治理、降低成本,不僅大型項(xiàng)目效益好,而且小型項(xiàng)目的效益也很可觀；據(jù)估量,CO2 驅(qū)

11、每桶油的成本已從 1985 年的 18.2 美元降至 10.25 美元；美國(guó)中南部的 Wasson San Anros 油田的 Willard 區(qū) CO 2 驅(qū)、CO2 混相驅(qū), 十采收率比水驅(qū)提高了12.2%,總采收率達(dá) 53.1%；1996 年有 60 個(gè)礦場(chǎng)進(jìn)行 CO 2混相驅(qū),年總產(chǎn)油已達(dá) 855 10 4 噸；氣驅(qū)：美國(guó)氣驅(qū)產(chǎn)量與項(xiàng)目數(shù)CO2 混相驅(qū)CO2 非混相驅(qū)N2驅(qū)輕烴驅(qū) 熱力采油化學(xué)驅(qū)膠束聚合物聚合物驅(qū)堿驅(qū)表面活性劑驅(qū),只在1990 年實(shí)施過(guò) 1 個(gè)項(xiàng)目,產(chǎn)油20 桶天；這些統(tǒng)計(jì)資料說(shuō)明,近年來(lái),美國(guó)化學(xué)驅(qū)的項(xiàng)目數(shù)和產(chǎn)量急劇下降；這主要是由于經(jīng)濟(jì)效益的制約；由此也必定影響到其

12、技術(shù)爭(zhēng)論的進(jìn)展；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝EOR 方法 熱力采油3. 俄羅斯和獨(dú)聯(lián)體EOR 技術(shù)應(yīng)用狀況俄羅斯和獨(dú)聯(lián)體在122 個(gè)油田的 237 個(gè)區(qū)塊上實(shí)施過(guò)前蘇聯(lián) EOR 產(chǎn)量與項(xiàng)目數(shù)前蘇聯(lián)實(shí)施熱采的主要地區(qū)是哈薩克；累計(jì)產(chǎn)油量到 1992 年已達(dá) 4080 萬(wàn)噸；其中近一半是靠蒸汽驅(qū)采出的（2030 萬(wàn)噸）；注熱水產(chǎn)油 1690 萬(wàn)噸,火燒油層產(chǎn)油 360 萬(wàn)噸； 化學(xué)驅(qū)化學(xué)驅(qū)的主要實(shí)施地區(qū)是韃靼斯坦、西西伯利亞、 伏爾加烏拉爾； 到 1992 年已累計(jì)產(chǎn)原油 3920萬(wàn)噸, 其中主要是靠聚合物驅(qū)采出的；也做過(guò)一些活性劑驅(qū)的礦場(chǎng)試驗(yàn),但由于設(shè)備陳舊、治理不善、活性

13、劑成本高,大多數(shù)試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益不好； 氣驅(qū)到 1992 年底,獨(dú)聯(lián)體采納自然氣和水氣交替注入,累計(jì)采油量達(dá) 亞實(shí)施；670 萬(wàn)噸；主要是在西西伯利前蘇聯(lián)進(jìn)行的 CO2 驅(qū)試驗(yàn)不多,唯獨(dú)的一次試驗(yàn),由于管線膨脹和造成污染等問(wèn)題而終止；俄羅斯和獨(dú)聯(lián)體油田有巨大的難采儲(chǔ)量,水驅(qū)后殘留在油層數(shù)千億桶石油,具有巨大的 EOR 潛 力； 2022 年,應(yīng)用 EOR 技術(shù)增產(chǎn)的原油可達(dá) 3.26.4 萬(wàn) m 3天左右；到 2022 年可達(dá) 12.720.7 萬(wàn) m 3天；（四）我國(guó)提高采收率技術(shù)進(jìn)展?fàn)顩r我國(guó)的提高采收率技術(shù)爭(zhēng)論與應(yīng)用雖然比西方國(guó)家起步晚一些,但進(jìn)展很快；大慶油田自 1964 年開(kāi)頭采收率的爭(zhēng)論

14、,經(jīng)過(guò)近 40 年的努力,已經(jīng)在聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、CO 2非混相驅(qū)、 自然氣驅(qū)和復(fù)合驅(qū)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展；特別是聚合物驅(qū)技術(shù)、三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)等 化學(xué)驅(qū)技術(shù)的爭(zhēng)論與應(yīng)用的進(jìn)展更為快速；我國(guó)化學(xué)驅(qū)技術(shù)的迅猛進(jìn)展的動(dòng)力來(lái)源于國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)原油的需求和提高采收率的巨大潛力；1. 我國(guó)提高原油采收率潛力（1）與國(guó)外典型油田條件的對(duì)比原蘇聯(lián)：注水開(kāi)發(fā)的杜瑪茲油田,原油地下粘度2.5mPa s,含水 82.9 時(shí)已采出地質(zhì)儲(chǔ)量的49.3%,精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝方案設(shè)計(jì)采收率為 59%；美國(guó)： 東得克薩斯油田水驅(qū),原油地下粘度為 0.93 mPa s,含水 80%時(shí)已采出

15、地質(zhì)儲(chǔ)量的 50%,方案設(shè)計(jì)采收率可高達(dá) 80%；我國(guó)： 油田主要分布在陸相沉積盆地,油層物性變化和砂體分布均比海相沉積復(fù)雜,泥質(zhì)含量高,油藏非均質(zhì)性遠(yuǎn)高于主要為海相沉積的國(guó)外油田；而且陸相盆地生油母質(zhì)為陸生生物,原油含蠟高、粘度高；這樣的陸相沉積環(huán)境和生油條件,加大了我國(guó)油田開(kāi)發(fā)的難度；我國(guó)依靠科技的力氣,進(jìn)展了一系列注水開(kāi)發(fā)的配套技術(shù),十使注入水不斷擴(kuò)大波及體積,延長(zhǎng)了油田的穩(wěn)產(chǎn)期；應(yīng)當(dāng)說(shuō)我國(guó)注水開(kāi)發(fā)技術(shù)和穩(wěn)產(chǎn)指標(biāo),已達(dá)到或超過(guò)國(guó)外同類油田水驅(qū)開(kāi)發(fā)的先進(jìn)水平；盡管如此,由于油層物性差,非均質(zhì)性嚴(yán)峻,原油物性差（粘度高、含蠟高）,我國(guó)油田的水驅(qū)平均采收率只有34.2%,一些油田只有 20%2

16、5%,遠(yuǎn)低于國(guó)外海相沉積油田的水驅(qū)采收率水平；大慶油田,陸相沉積、油藏非均質(zhì)變異系數(shù) 0.7 左右,原油地下粘度為 9 mPas（是美國(guó)東德克薩斯油田原油粘度高 10 倍之多?。?綜合含水 82%,僅采出地質(zhì)儲(chǔ)量的 30.1%,最初猜測(cè)最終水驅(qū)采收率僅為 34.8%,經(jīng)過(guò)多年的工作, 不斷改善水驅(qū)開(kāi)發(fā)成效,大慶油田猜測(cè)水驅(qū)采收率也僅可提高到 40%左右,仍舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)外海相沉積大油田的水驅(qū)采收率；成功油田,陸相沉積,原油地下粘度：上第三系館陶組油層 6090 mPas,下第三系沙河街組油層 1020 mPa s；現(xiàn)含水已達(dá) 89.8%,僅采出地質(zhì)儲(chǔ)量的 21.1%；猜測(cè)水驅(qū)采收率也只有 27.

17、7%；我國(guó)油田總水驅(qū)采收率水平較低,主要反映在兩個(gè)方面： 由于油層的非均質(zhì)性,水驅(qū)波及系數(shù)低； 驅(qū)油效率低；這兩點(diǎn)打算了我國(guó)油田采納以擴(kuò)大波及體積和提高驅(qū)油效率為目標(biāo)的 EOR 方法具有很大潛力；（2）采收率潛力分析 大慶油田 13 口井水淹層密閉取心資料說(shuō)明,以正韻律厚層砂巖為主的喇嘛甸、莎北、莎中地區(qū),注入水在平面上沿條帶狀突進(jìn),垂向上厚層底部水淹嚴(yán)峻 在注水倍數(shù)為 1 時(shí)水洗厚度僅為69%,其中強(qiáng)水洗厚度也只有 26.5%,水洗段平均驅(qū)油效率 47%； 大慶中區(qū)西部已注水開(kāi)發(fā) 30 余年,在聚合物驅(qū)前,鉆井取心資料說(shuō)明：薩 1-3層水淹厚度僅33.7%,葡 1-4曾水淹厚度僅 28.4%

18、,采出程度只有 20%； 成功油田的勝坨油田,河流三角洲沉積,為高滲高粘油田；1994 年取心資料說(shuō)明,在已注水開(kāi)發(fā)近 30 年,注水倍數(shù)已達(dá) 1.11.44,綜合含水已高達(dá) 92%95%的情形下,水洗和強(qiáng)水洗厚度僅為油層厚度的 54.6%,平均驅(qū)油效率也僅為 41.6%47.1%；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝0.623,驅(qū)油效率為0.531,我國(guó)對(duì) 25 個(gè)主力油田資料進(jìn)行爭(zhēng)論說(shuō)明：平均水驅(qū)波及系數(shù)最終可達(dá)據(jù)此猜測(cè)全國(guó)陸上油田水驅(qū)采收率僅達(dá)34.2%；這意味著水驅(qū)之后我國(guó)仍有近百億噸探明地質(zhì)儲(chǔ)量殘留在地下,有待新的提高采收率技術(shù)開(kāi)采；這就是我國(guó)提高采收率的巨大資源潛力；

19、1988 年應(yīng)用美國(guó)能源部提高采收率潛力模型,對(duì)我國(guó)13 個(gè)油區(qū) 173 個(gè)油田、近千個(gè)區(qū)塊、總計(jì)74 10 8 噸地質(zhì)儲(chǔ)量進(jìn)行了三次采油潛力分析,其結(jié)果說(shuō)明：我國(guó)陸上油田適合聚合物驅(qū)的共有 59.7 10 8t 地質(zhì)儲(chǔ)量,平均提高采收率 8.7%,可增加可采儲(chǔ)量 5.19 10 8t；適合表面活性劑和復(fù)合驅(qū)的地質(zhì)儲(chǔ)量有 60 10 8t,平均提高采收率 18.8%,可增加可采儲(chǔ)量 11.3 10 8t；實(shí)際上,經(jīng)過(guò)近 30 個(gè)礦場(chǎng)試驗(yàn)和推廣應(yīng)用說(shuō)明,聚合物驅(qū)可提高采收率 10%,復(fù)合驅(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)可提高采收率 1520%；這些數(shù)字充分顯示出我國(guó)提高采收率具有很大的潛力；2. 我國(guó)的提高采收率技術(shù)

20、進(jìn)展總體狀況（1）總體概況我國(guó)的提高采收率爭(zhēng)論起始于60 歲月初,其進(jìn)展高峰是80 歲月初；1979 年,原石油工業(yè)部將提高采收率（三次采油）列為我國(guó)油田開(kāi)發(fā)十大科學(xué)技術(shù)之一；開(kāi)頭著手進(jìn)行 EOR 技術(shù)調(diào)研,組織國(guó)際合作,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),就此掀開(kāi)我國(guó)EOR 技術(shù)高速進(jìn)展的序幕；從經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)量角度綜合考慮,化學(xué)驅(qū)是我國(guó)油田開(kāi)發(fā)提高采收率技術(shù)的正確挑選：我國(guó)近年來(lái)原油產(chǎn)量約為 1.4 10 8t,全國(guó)陸上油田含水已高達(dá) 82%,進(jìn)入了高含水期開(kāi)采階段；每年年產(chǎn)量綜合遞減 800 多萬(wàn)噸；僅僅是為了穩(wěn)產(chǎn),每年就需增加近 8 108t 地質(zhì)儲(chǔ)量；目前我國(guó)陸上油田新區(qū)勘探難度越來(lái)越大,單純靠新區(qū)增加可采儲(chǔ)量

21、已無(wú)法滿意需要；另一方面,我國(guó)老油田仍剩余近百萬(wàn)噸儲(chǔ)量無(wú)法依靠二次采油開(kāi)采出來(lái)；大慶油田對(duì)其外圍新區(qū)未動(dòng)用的低滲透新油田和老油田每采 100 104t 原油所需總費(fèi)用進(jìn)行了對(duì)比：老區(qū)連續(xù)水驅(qū)加密阱網(wǎng)總費(fèi)用 4.22 億元；老區(qū)聚合物驅(qū) 3.93 億元；外圍新區(qū) 8.3 億元；這說(shuō)明,在老區(qū)提高采收率所投入的經(jīng)費(fèi)是較低的；以北一區(qū)中塊為例,作了開(kāi)發(fā)指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)評(píng)估（按EOR8 年有效期計(jì)）對(duì)比：平 均 單 井 日 注水量產(chǎn) 液 量 提高采收率產(chǎn)油, t 噸油 噸油連續(xù)水驅(qū)加密井網(wǎng) 4.1 3 16.5 9.2 聚合物驅(qū) 20.7 12 5.8 6.6 復(fù)合驅(qū) 34.5 20 2.8 2.7 這說(shuō)明

22、,大慶老區(qū)用 EOR 方法是經(jīng)濟(jì)有效的,不僅可以大幅度增加可采儲(chǔ)量,仍可以大幅度減少注水量和產(chǎn)液量；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝1982 年,在對(duì)國(guó)外五個(gè)主要石油生產(chǎn)國(guó)十余種 EOR 方法綜合分析的基礎(chǔ)上,對(duì)我國(guó) 23 個(gè)主力油田進(jìn)行了 EOR 方法粗選；1984 年開(kāi)頭與日、美、英、法等國(guó)在大港、大慶、玉門等油田進(jìn)行聚合物驅(qū),表面活性濟(jì)驅(qū)油技術(shù)合作；由于我國(guó)探明氣源不足,油田混相壓力較高,不具備廣泛實(shí)施混相驅(qū)的條件,確定了化學(xué)驅(qū)油作為我國(guó) EOR 技術(shù)的主攻方向,并以第一聚合物驅(qū)作為重點(diǎn)；“ 七五” （1986 1990）、“ 八五” （19911995）、“ 九五

23、” （19962022）連續(xù)將 EOR 技術(shù)爭(zhēng)論列為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目；（2）聚合物驅(qū)技術(shù)進(jìn)展僅用了十年左右的時(shí)間,在“ 八五末期,就基本把握了聚合物驅(qū)油技術(shù),完善配套了十大技術(shù),即：注水后期油藏精細(xì)描述技術(shù)；聚合物挑選及評(píng)判技術(shù)；合理井網(wǎng)井距優(yōu)化技術(shù)；聚合物驅(qū)數(shù)值模擬技術(shù)；注入井完井、分注和測(cè)試技術(shù)；聚合物驅(qū)防竄技術(shù)；聚合物配制、注入工藝和注入設(shè)備國(guó)產(chǎn)化；采出液處理及應(yīng)用技術(shù)；高溫聚合物驅(qū)油技術(shù)；聚合物驅(qū)方案設(shè)計(jì)和礦場(chǎng)實(shí)施應(yīng)用技術(shù)；規(guī)模與成效采收率：聚合物驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)、工業(yè)性礦場(chǎng)試驗(yàn)、工業(yè)化應(yīng)用均取得了在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高采收率10%以上的好成效；大港油田：西四區(qū)聚合物驅(qū)先導(dǎo)性井組試驗(yàn)在“ 七

24、五期間最早取得明顯增油降水成效,井組含水由 90.5%下降到 67%,日產(chǎn)油由 48.6t 上升到 88.4t ,采收率提高了 10.4%；注 1t 聚合物干粉增油達(dá)400t；注聚前后對(duì)比：高滲透層吸水強(qiáng)度由15m 3/m 下降到 10m 3/m,低滲透層吸水強(qiáng)度由1m3/m 下降到 7m3/m；說(shuō)明：有效地?cái)U(kuò)大了注水波及體積；大慶油田：中區(qū)西部聚合物先導(dǎo)性井組試驗(yàn)；該區(qū)注水開(kāi)發(fā)近 30 年；聚合物驅(qū)后在葡 1-4單層試驗(yàn)井組全區(qū)綜合含水由 95.2%降到 79.4%,日產(chǎn)油由 37t 上升到 149t ,平均注 1t 聚合物干粉增油 241t,中心井比水驅(qū)提高采收率 14%；在葡 1-4 和

25、薩 1-3 雙層開(kāi)采試驗(yàn)井組,全區(qū)綜合含水由 94.7%降到 84.4%,日產(chǎn)油由 86t 上升到 211t,平均每注1t 聚合物干粉增油 209t,中心井比水驅(qū)提高采收率 11.6%；北一區(qū)斷面葡 1-4層工業(yè)性礦場(chǎng)試驗(yàn)；試驗(yàn)區(qū)面積達(dá) 3.13km 2；地質(zhì)儲(chǔ)量 632 10 4t,注采井?dāng)?shù)達(dá)61 口,全區(qū)含水由 90.7%下降至 73.9%,日產(chǎn)油由 651t 上升到 1356t,試驗(yàn)未終止時(shí)提高采收率已達(dá)精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝目前已有 15 個(gè)區(qū)塊實(shí)施聚合物驅(qū),已成為大13.62%,比聚合物干粉增加原油130t；大慶油田從1996 年開(kāi)頭聚合物驅(qū)工業(yè)化推廣應(yīng)用

26、；慶油田開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)；例如：大慶采油一廠聚驅(qū)工業(yè)區(qū)塊已達(dá) 5 個(gè),年產(chǎn)油保持在 300 10 4t,占全廠總產(chǎn)油量的近 1/4；96 年開(kāi)頭注聚的三個(gè)區(qū)塊目前聚合物用量已達(dá) 577.21mg/L PV ,綜合含水已回升到 87%,目前已達(dá)提高采收率 10%；大慶采油三廠目前,聚合物驅(qū)工業(yè)應(yīng)用區(qū)塊已達(dá) 5 個(gè),年產(chǎn)量占全場(chǎng)總產(chǎn)量的 29%左右；北二西東、西兩個(gè)區(qū)塊分別于 95 年 12 月； 96 年 8 月投入聚合物驅(qū)開(kāi)采,面積 15.35km 2,地質(zhì)儲(chǔ)量 2818 104t,總井?dāng)?shù) 222 口（其中注入井 98 口,采出井 124 口）；截止到 2022 年底,累計(jì)注入聚合物干粉 251

27、25t,聚合物溶液 2540.55 10 4 m 2；累計(jì)增油 186.87 10 4 t,1 t 聚合物增油 74 t；階段才采出程度為 17.04%,較數(shù)模高 3.9%；河南雙河油田,油層溫度 72,進(jìn)展了一套高溫聚合物驅(qū)技術(shù),礦場(chǎng)先導(dǎo)性試驗(yàn)已提高采收率8.6%,估量試驗(yàn)完成后可提高采收率 10.4%；“ 八五” 末,全國(guó)已進(jìn)行聚合物驅(qū)油礦場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用,建成168 104 t 原油生產(chǎn)才能；19 個(gè)；并在 6 個(gè)大油區(qū) 25 個(gè)油田、區(qū)塊開(kāi)頭推廣“ 九五”開(kāi)頭, 已將聚合物增產(chǎn)原油列入我國(guó)陸上原油生產(chǎn)方案,現(xiàn)已達(dá)到年增產(chǎn)原油 700 10 4t；估量整個(gè)“ 九五” 期間增產(chǎn)原油 1500 1

28、0 4 t；1997 年全國(guó)投入聚合物驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用的油田面積達(dá)101.3 km 2,動(dòng)用地質(zhì)儲(chǔ)量 2.21 10 8 t,年注入聚合物干粉 2.37 10 4 t；聚合物驅(qū)年增產(chǎn)原油達(dá) 30310 4 t；我國(guó)已成為聚合物驅(qū)規(guī)模最大、增產(chǎn)成效最好的國(guó)家；（3）復(fù)合驅(qū)油技術(shù)我國(guó)從“ 七五” 開(kāi)頭表面活性劑驅(qū)油技術(shù)的爭(zhēng)論；在此基礎(chǔ)上,于“ 八五” 開(kāi)展了復(fù)合驅(qū)油技術(shù)的爭(zhēng)論；由于復(fù)合驅(qū)油技術(shù)遠(yuǎn)比聚合物驅(qū)復(fù)雜得多,難度更大、風(fēng)險(xiǎn)更大；所以“ 八五” 期間的爭(zhēng)論工作是由基礎(chǔ)開(kāi)頭的；開(kāi)展了 5 個(gè)不同油區(qū)、不同類型復(fù)合驅(qū)油先導(dǎo)性礦場(chǎng)試驗(yàn)；首次于 1993 年在成功油區(qū)孤東油田小井距試驗(yàn)區(qū)取得成功：在水驅(qū)才

29、采出程度已達(dá)到 54%（屬油田枯竭）條件下,又提高采收率 13.4%,使其總采收率達(dá)到 67%；大慶油田：在原油10 8t 基本無(wú)酸值的條件下,中區(qū)西部先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū)、杏五區(qū)先導(dǎo)試驗(yàn)驅(qū)試驗(yàn)精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝結(jié)果, 6 口水驅(qū)最終采收率提高 20%,比聚合物驅(qū)提高采收率高出已一倍左右；新疆克拉瑪依礫（l ）巖油田二中區(qū)小井距先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)：在含水 99%的條件下,中心井產(chǎn)量增長(zhǎng)了 12 倍,含水下降到 83%；遼河油區(qū)興隆臺(tái)油田興 28 區(qū)塊具有氣頂邊水小斷塊油田已注水枯竭的情形下,采納堿聚合物二元復(fù)合驅(qū),中心井日產(chǎn)油由 0.9 t 上升到 9.7 t；我國(guó)以化學(xué)驅(qū)

30、油技術(shù)為代表的EOR 技術(shù)進(jìn)展快速,已成為我國(guó)陸上主力油田連續(xù)進(jìn)展的重大戰(zhàn)略接替技術(shù)；當(dāng)前不論從規(guī)模上、年增產(chǎn)原油量和技術(shù)的系統(tǒng)完善配套上,均已走在世界前列；估量到 2022 年我國(guó)化學(xué)驅(qū)年總增油量將占全國(guó)陸上油田年產(chǎn)油量的15%左右,成為世界上EOR 技術(shù)工業(yè)化程度最高的國(guó)家；二、聚合物驅(qū)技術(shù)（一）聚合物在油藏中的穩(wěn)固性與滯留1. 聚合物溶液的穩(wěn)固性 聚合物溶液在油藏條件下必需長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)固,才能取得好的驅(qū)油成效；即聚合物溶液在油藏條 件下應(yīng)當(dāng)保持初始的粘度值、不絮凝或不應(yīng)沉淀交聯(lián)而堵塞油層,且降解盡可能的??；而高含鹽量、高速剪切處理、高溫、化學(xué)反應(yīng)及生物降解都會(huì)使聚合物分子破壞,從而使聚合

31、物溶液的穩(wěn)固性受到 影響；聚合物的降解基本上有三種不同類型的降解機(jī)理：機(jī)械降解、化學(xué)降解和生物降解；經(jīng)過(guò)降解作 用,聚合物的平均分子量下降,直接影響到它的增粘特性；（1）機(jī)械降解 當(dāng)聚合物溶液被置于高剪切條件下,由于分子承擔(dān)大的剪切應(yīng)力造成分子鏈被剪斷；這是瞬時(shí)效 應(yīng),在聚合物溶液混配時(shí),或聚合物溶液經(jīng)泵和閘門的輸送過(guò)程中,或者在注入通過(guò)射孔炮眼時(shí),或 者在井筒鄰近的地層,聚合物高速流淌的地方都會(huì)顯現(xiàn)高的剪切條件；目前已開(kāi)展了聚合物在高剪切流淌情形下的試驗(yàn)爭(zhēng)論工作；主要爭(zhēng)論結(jié)果如下：在高剪切流淌情形下,聚合物鏈斷裂速度取決于分子量、剪切速率和溶液粘度；同時(shí)也與溶液 的濃度有關(guān),當(dāng)然,濃度與粘度

32、有關(guān)；大分子對(duì)流淌的阻力較大,產(chǎn)生的剪切或拉伸應(yīng)力也較大,因此很簡(jiǎn)潔斷裂；剪切前后,聚合物分子量分布發(fā)生轉(zhuǎn)變,剪切后的分子量分布在低分子量部分的峰值較高些；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝聚合物分子流淌所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力是斷裂的主要緣由；（2）化學(xué)降解 氧化作用或自由基化學(xué)反應(yīng)通常被認(rèn)為是化學(xué)降解作用的最重要的來(lái)源；（3）生物降解 生物降解是指聚合物分子被細(xì)菌或受酶掌握的化學(xué)過(guò)程而破壞；防止生物降解最常用的方法就是 使用生物殺菌劑,如甲醛或其它化學(xué)劑；然而使用了這樣的殺菌劑,就可能影響所使用的其它愛(ài)護(hù)聚 合物的化學(xué)劑；例如殺菌劑可以和除氧劑發(fā)生反應(yīng)；因此,研制新型殺菌劑是目前急

33、待解決的問(wèn)題之 一；2. 聚合物在油藏孔隙中的滯留 在油層流體運(yùn)移過(guò)程中,聚合物分子與孔隙介質(zhì)之間存在著很強(qiáng)的相互作用,會(huì)引起聚合物在多 孔介質(zhì)中的滯留,從而損耗注入水中的聚合物；明顯,這時(shí)驅(qū)替液的粘度比注入時(shí)的聚合物溶液粘度要低很多,導(dǎo)致聚合物驅(qū)油作用降低；但是,聚合物在多孔介質(zhì)中的滯留作用也可使油層巖石的滲透率下降,有利于降低驅(qū)替液的流度；相比之下,增粘作用更為主要；因此,聚合物滯留作用的強(qiáng)弱,是打算聚合物驅(qū)油經(jīng)濟(jì)成效好壞的關(guān)鍵因素之一；聚合物通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí)有三個(gè)滯留機(jī)理,即：吸附；機(jī)械捕集；水動(dòng)力滯留；下面分別進(jìn) 行爭(zhēng)論；（2）聚合物的吸附 聚合物的吸附指的是溶液中聚合物分子同固體表面之

34、間的相互作用；吸附機(jī)理可分為物理吸附和 化學(xué)吸附；物理吸附是指在表面（吸附劑）和被吸附物質(zhì)（吸附質(zhì)）之間依靠靜電力（或范德華力）和氫鍵的作用相結(jié)合；化學(xué)吸附是指兩者之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的吸附；聚合物在巖石表面的吸附 主要依靠物理吸附；評(píng)判聚合物吸附的方法有兩種：靜態(tài)吸試驗(yàn)驗(yàn)和動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)；靜態(tài)吸附 將巖石顆粒靜置于聚合物溶液中,直至吸附達(dá)到平穩(wěn),這種吸附稱為靜態(tài)吸附；詳細(xì)確定吸附量的方法是將巖石顆粒在溶液中靜置72 小時(shí), 用離心機(jī)將溶液與顆粒分別,用濁度法測(cè)溶液濃度,濃度缺失即為吸附缺失；聚合物的吸附量和吸附性質(zhì)主要取決于以下幾點(diǎn)：聚合物的種類和聚合物的性質(zhì),如分子量大小、分子尺寸、電荷密

35、度或水解度（對(duì) HPAM 來(lái)說(shuō)）、聚合物濃度；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝+、Cl- 等）和硬度（ Ca 2+、Mg2+等）,以及溶溶劑的性質(zhì),包括溶劑的類型、pH 值、礦化度（ Na劑中其它組分的含量；巖石的表面積和組成巖石的礦物類型；動(dòng)態(tài)吸附 聚合物溶液通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生的吸附稱為動(dòng)態(tài)吸附；動(dòng)態(tài)吸附的環(huán)境與靜態(tài)吸附有較大的差 別,在動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程中,巖石顆粒表面不完全暴露于溶液中,因而吸附比表面積較小,但表面更不光 滑,存在粒間夾角、喉道等,它們可能阻擋聚合物通過(guò),大分子在這些地方會(huì)有積累；以這種方式滯 留的分子已經(jīng)不屬于吸附滯留而是機(jī)械捕集了；在試驗(yàn)室中很難將動(dòng)態(tài)吸附

36、造成的大分子滯留與其它 機(jī)理造成的滯留區(qū)分開(kāi)；（2）聚合物的機(jī)械捕集 機(jī)械捕集作用是聚合物滯留在狹窄的流淌孔隙所致,與水動(dòng)力滯留是相互影響的,這種現(xiàn)象只有 在溶液流經(jīng)多孔介質(zhì)時(shí)才能發(fā)生；在網(wǎng)狀微孔隙中,有一部分是細(xì)窄的喉道；因此當(dāng)聚合物溶液流經(jīng) 這種復(fù)雜的網(wǎng)狀介質(zhì)時(shí),分子要占據(jù)大量的孔道,某些較大尺寸的分子被捕集在狹窄喉道處,于是發(fā)生堵塞效應(yīng), 流淌作用減弱, 進(jìn)而可能在堵塞處捕集更多的分子（包括部分較小尺寸的分子）；實(shí)際上,這種機(jī)理與深部過(guò)濾現(xiàn)象相像；（3）聚合物的水動(dòng)力滯留 聚合物的水動(dòng)力滯留是最難定義和懂得的一種滯留機(jī)理,這一機(jī)理是在巖心聚合物滯留達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)后, 轉(zhuǎn)變流速時(shí)總滯留量發(fā)生

37、變化后建立的；Chauveteau 和 Kohler 兩人在巖心上進(jìn)行了HPAM 滯留試驗(yàn), 由流出的水相分析結(jié)果可知,當(dāng)流速由 3m/d 增大到 10.3m/d 時(shí)發(fā)覺(jué), 聚合物的產(chǎn)出濃度下降,這說(shuō)明 HPAM 的滯留量隨流速的增加而增大；流速再減小到 3m/d ,就聚合物的產(chǎn)出濃度又回到了注入濃度 400mg/l ,這說(shuō)明滯留量也下降了；量隨流速增加而增大的現(xiàn)象；Maerker 在進(jìn)行黃原膠的類似爭(zhēng)論中,也發(fā)覺(jué)聚合物滯留3. 聚合物在多孔介質(zhì)中的流淌參數(shù) 聚合物通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí),不僅降低了地層的滲透率,而且其溶液的粘度特性也發(fā)生了變化；為了 評(píng)判聚合物溶液通過(guò)多孔介質(zhì)的流淌特性,采納了三種度

38、量參數(shù),有阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和篩網(wǎng) 系數(shù)；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝1 阻力系數(shù)FRkw0-1 1 的無(wú)因次數(shù)；kp阻力系數(shù)表示聚合物溶液降低流度的才能,它是大于（2）殘余阻力系數(shù) 為了單獨(dú)描述滲透率下降效應(yīng),引進(jìn)了殘余阻力系數(shù)的概念；這是描述聚合物溶液降低巖心滲透率才能的物理量,用FRR表示；F RRpkw0-2 式中k 巖心原始水測(cè)滲透率；wkpk 聚合物溶液通過(guò)巖心時(shí)的有效滲透率；FRR大于1 的無(wú)因次數(shù)；FRR愈大,聚合物降低滲透率的才能愈強(qiáng)；它是評(píng)判注聚合物后油層注入才能的一個(gè)重要參數(shù)；（二）聚合物驅(qū)油的主要機(jī)理及影響因素1. 聚合物驅(qū)主要機(jī)理 普遍認(rèn)為,

39、與其它化學(xué)驅(qū)相比,聚合物驅(qū)的機(jī)理較簡(jiǎn)潔；但迄今為止,對(duì)聚合物驅(qū)的微觀本質(zhì)仍 然熟悉不清；室內(nèi)試驗(yàn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)、生產(chǎn)中發(fā)覺(jué)的一些現(xiàn)象,無(wú)法用傳統(tǒng)的理論來(lái)說(shuō)明；也正是由于 目前對(duì)驅(qū)油機(jī)理的物理本質(zhì)熟悉程度所限,嚴(yán)峻地制約了聚合物驅(qū)理論與技術(shù)的進(jìn)展；在這里我們只 能簡(jiǎn)潔地介紹已被公認(rèn)的主要機(jī)理；（1）改善流度比 目前公認(rèn)的聚合物驅(qū)主要機(jī)理是改善流度比,抑制粘性指進(jìn),提高宏觀波及效率；雖然聚合物溶 液的物理化學(xué)性質(zhì), 特別是流變性特別復(fù)雜, 在油藏中的流淌與驅(qū)替機(jī)理與小分子的牛頓型驅(qū)替液（水）有很大（甚至是本質(zhì) 的差異, 但其粘度效應(yīng)對(duì)驅(qū)油效率的影響在定性規(guī)律上與水驅(qū)具有可比性；因此,我們有理由用水驅(qū)油

40、效率猜測(cè)方法來(lái)定性地分析聚合物驅(qū)的主要機(jī)理；在水驅(qū)條件下,水突破后采出液中油的分流量為：精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝wfooow11/o0-3 式中,w,o分別為水、油的流度；wwk rwokroowo；這也是最初提出聚合物驅(qū)基本原由式 0-3 可見(jiàn),為提高原油采收率,需降低水油流度比理；下面我們?cè)敿?xì)分析影響流度比的因素,以及在技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)；為此將式 0-3 略加變形：f o 10-4 1 k rw k row o僅從上式分析,為改善流度比,獲得較好的驅(qū)油效率有兩個(gè)途徑：降低水 /油相對(duì)滲透率比k rw k ro；提高水 /油粘度比 w o； 降低水油相對(duì)滲透率比油水兩

41、相的相對(duì)滲透率（k rw , k ro）是含水飽和度的函數(shù),水相滲透率 k rw 隨含水飽和度增加而增加,而油相滲透率 k ro 就隨含水飽和度增加而降低；在向油層注水的整個(gè)過(guò)程中,含水飽和度始終是增加的,最終趨向極限值；因此,均質(zhì)油層采油過(guò)程中,比值 k rw k ro 隨開(kāi)采時(shí)間的增長(zhǎng)而連續(xù)增大；最終趨于無(wú)限大（k ro 將趨于零）；可見(jiàn),采出液中油流分流量始終是削減的,最終趨于零；這是油田開(kāi)采的最終結(jié)果；也就是說(shuō),水油相對(duì)滲透率比隨含水飽和度增加,這一客觀事實(shí)是無(wú)法轉(zhuǎn)變的；但是相對(duì)滲透率不僅與含水飽和度有關(guān),而且與其它因素相關(guān)；例如,巖石潤(rùn)濕性、孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)等；這些因素影響相對(duì)滲透

42、率的物理本質(zhì)和規(guī)律仍需要深化地爭(zhēng)論（可能存在一些尚未被熟悉的現(xiàn)象與規(guī)律）；這里面很有可能包蘊(yùn)著新技術(shù)的生長(zhǎng)點(diǎn)； 提高水油粘度比通過(guò)提高水油粘度比來(lái)改善流度比,提高驅(qū)油效率是一種很有效的方法；當(dāng)水 /油粘度比很小時(shí),采出液中含水率上升速度快；例如,當(dāng)油層平均含水飽和度達(dá)到 30%時(shí),對(duì)于 w o 0.1 的條件,生產(chǎn)井含水就會(huì)達(dá)到 80%；如,含水只有 30%；就是說(shuō),假如驅(qū)替液與原油粘度比過(guò)小,在油層中含精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝水飽和度并不很高的情形下,就不得不因采出液含水率已達(dá)到采油經(jīng)濟(jì)答應(yīng)的極限含水率而終止開(kāi)采；此時(shí)的采收率仍很低,假如提高水 /油的粘度比（w

43、 o）,采出液中含水率上升速度將大大減緩；當(dāng)它達(dá)到經(jīng)濟(jì)答應(yīng)的極限含水率時(shí),油層中的含水飽和度可以達(dá)到較高的值,相應(yīng)的原油采收率較高；提高水油粘度比有兩個(gè)途徑：增大驅(qū)替液的粘度聚合物驅(qū)降低原油粘度熱采等（2）調(diào)剖效應(yīng)調(diào)整吸水剖面、擴(kuò)大波及體積是聚合物驅(qū)提高采收率的另一主要機(jī)理；在聚合物的調(diào)剖作用下,油層注入液的波及體積擴(kuò)大,在油層的未見(jiàn)水層段中采出無(wú)水原油；聚合物驅(qū)室內(nèi)模擬試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：在非均質(zhì)巖心中,聚合物溶液的波及范疇擴(kuò)大到了水未波及到的中低滲透層；現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)資料也證明了這一點(diǎn)；但是,對(duì)于層間滲透率差異太大的油層,僅依靠聚合物溶液的流度掌握,往往不能有效地抑制舌進(jìn)；在此情形下,應(yīng)實(shí)行調(diào)整吸水

44、剖面的技術(shù)措施（調(diào)剖）；（3）聚合物溶驅(qū)微觀驅(qū)油機(jī)理傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,聚合物驅(qū)只是改善的水驅(qū),即聚合物只能增加掃油效率（Sweeping efficiency ）,而不能提高驅(qū)替效率（Displacement recovery efficiency ）,如是這樣,就打算了聚合物驅(qū)只能提高 5%左右的采收率；但是,實(shí)際的情形并不是這樣；依據(jù)大慶油田的礦場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果分析,只要挑選合適的油藏,有正確的注入體系設(shè)計(jì),聚合物驅(qū)提高采收率的幅度可達(dá)10%以上；由此確定,聚合物驅(qū)不僅在縱向上、平面上擴(kuò)大了波及系數(shù),而且,在油藏微觀孔隙結(jié)構(gòu)上,也增加了水驅(qū)體積；中科院萬(wàn)莊 分院滲流力學(xué)爭(zhēng)論所利用核磁共振儀,對(duì)比分

45、析了水驅(qū)和聚合物驅(qū)的人造巖心,認(rèn)為聚合物驅(qū)擴(kuò)大了 驅(qū)油的孔隙數(shù)量；據(jù)大慶油田聚合物驅(qū)后檢查井密閉取芯的資料證明,僅靠增加波及系數(shù)達(dá)不到如此 高的采收率,而正式由于增加波及系數(shù)與提高驅(qū)替效率的疊加成效,才可能使聚合物驅(qū)的采收率達(dá)到10%以上；下面是有關(guān)聚合物微觀驅(qū)油機(jī)理的幾個(gè)試驗(yàn)：（多媒體動(dòng)畫）2. 聚合物驅(qū)的適用條件 利用聚合物溶液驅(qū)油時(shí),由于地層巖石、流體等的復(fù)雜性,會(huì)影響聚合物的驅(qū)油成效；因此,在 油田上應(yīng)用時(shí),必需依據(jù)巖石性質(zhì)挑選適當(dāng)?shù)木酆衔铮痪肺臋n資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝（1）聚合物的挑選 對(duì)于聚合物的挑選,必需從驅(qū)油成效和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行考慮,同時(shí)不能損害地層,因此,油

46、田上應(yīng)用 的聚合物應(yīng)滿意：具有水溶性：能在常用驅(qū)油劑（水）中溶解；具有明顯的增粘性：加入少量的聚合物就能顯著地提高水的粘度,具有非牛頓特性,從而改善 流度比；化學(xué)穩(wěn)固性好： 所應(yīng)用的聚合物與油層水及注入水中的離子不發(fā)生化學(xué)降解；對(duì)于生物聚合物,受細(xì)菌的影響應(yīng)盡可能??；剪切穩(wěn)固性好：在多孔介質(zhì)中流淌時(shí),受到剪切作用后,溶液的粘度不能明顯的降低；抗吸附性：防止因聚合物在孔隙中產(chǎn)生吸附而堵塞地層,使?jié)B透率下降或使溶質(zhì)粘度降低；在多孔介質(zhì)中有良好的傳輸性：良好的傳輸性指除了聚合物具有較強(qiáng)的擴(kuò)散才能外,注入時(shí)不 需要太大的壓力以及在較大的注入量下不顯現(xiàn)微凝膠、沉淀和其它殘?jiān)龋粊?lái)源廣、價(jià)格低：應(yīng)用的聚合

47、物來(lái)源要廣,以便在油田上能夠廣泛應(yīng)用；能同時(shí)滿意上述全部要求的聚合物很少；在應(yīng)用時(shí),依據(jù)油層條件,挑選出適合巖石性質(zhì)的聚合 物；（2）油藏條件的適應(yīng)性 由于聚合物驅(qū)油受油層條件和巖石組成的影響,因此,聚合物驅(qū)油時(shí)必需考慮油層條件；油藏幾何外形和類型：對(duì)于具有氣頂?shù)挠筒?或者地層具有裂縫、孔洞的油層不能應(yīng)用聚合物 驅(qū)；由于注入的聚合物會(huì)充填到氣頂中,或者沿著裂縫前進(jìn)造成聚合物繞流,而不能在多孔介質(zhì)的孔 隙中流淌降低流體的流度；油層巖石為砂巖,不含泥巖或含量特別少；防止聚合物的吸附量過(guò)多而影響驅(qū)油成效；巖石滲透率及其分布是聚合物驅(qū)能否成功的重要因素,因此巖石平均滲透率最好大于0.1 2；滲透率打算

48、聚合物溶液的注入才能和聚合物的滯留量,原油性質(zhì)在很大程度上打算了聚合物驅(qū)是否可行；原油粘度越高, 聚合物驅(qū)對(duì)流度比改善越大；一般原油粘度在 5mPa50mPas 之間比較適合聚合物驅(qū)；此外,地層的含油飽和度必需大于殘余油飽和度,而且含油飽和度越高,聚合物驅(qū)成效越好；油層溫度：聚合物驅(qū)的油層溫度不能太高,雖然很多聚合物的熱穩(wěn)固性可以達(dá)到 120或者更高,但使用時(shí)油層溫度最好不要超過(guò) 70；多數(shù)聚合物在 70左右, 其性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,聚丙烯酰胺精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝在 70表現(xiàn)出很強(qiáng)的絮凝傾向；高溫下降解反應(yīng)會(huì)加速,吸附量增大；溫度仍對(duì)聚合物驅(qū)所需的其它化學(xué)添加劑,如殺

49、菌劑、除氧劑等有影響；油層溫度太低對(duì)聚合物驅(qū)也有不利的影響,由于在這樣的溫度下細(xì)菌的活動(dòng)通常會(huì)加劇；地層水的性質(zhì)是聚合物挑選的重要依據(jù)之一；假如地層水礦化度很高,就必需選用耐鹽性能好的聚合物,或者用淡水對(duì)地層進(jìn)行預(yù)沖洗；（三）聚合物驅(qū)注入方案1. 聚合物注入時(shí)機(jī)所謂注入時(shí)機(jī),就是指油田上油井在綜合含水多少時(shí),注聚合物最合適；數(shù)值模擬爭(zhēng)論說(shuō)明,注聚合物越早,節(jié)約的注水量越多,注入水利用效率越高；如正韻律油層 V K 0.72,在聚合物注入量240PVmg/L 時(shí),同水驅(qū)相比,都運(yùn)算到油井綜合含水 98%；當(dāng)油田開(kāi)發(fā)一開(kāi)頭就注聚合物,與水驅(qū)相比可節(jié)約注水量 2.2PV；當(dāng)油井含水 85%時(shí),再注聚

50、合物,可節(jié)約注水量 1.8PV；當(dāng)含水 90%時(shí),注聚合物,可節(jié)約注水量 1.6PV；當(dāng)含水 95%時(shí)注聚合物,可節(jié)約注水量 0.62PV 由此可見(jiàn),注聚合物越早,開(kāi)發(fā)年限越短,節(jié)約的注水量越多；但是應(yīng)當(dāng)指出,聚合物不同的注入時(shí)機(jī)對(duì)提高采收率的幅度沒(méi)有影響；在上述地質(zhì)模型和同樣的聚合物用量下,運(yùn)算結(jié)果說(shuō)明,不同含水時(shí)注聚合物,其提高采收率的幅度相同,均為 10%左右；上述注聚合物的時(shí)機(jī)只是就節(jié)約水量這一點(diǎn)來(lái)講,是越早越好；但注聚合物是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到巨額的投入和巨大的工作量；一開(kāi)頭就注聚合物,不僅會(huì)大大增加油田開(kāi)發(fā)的難度和工作量,而且也會(huì)延長(zhǎng)油田投入開(kāi)發(fā)的時(shí)間和產(chǎn)量增長(zhǎng)的速度,從而失

51、去注水開(kāi)發(fā)初期低投入低成本開(kāi)采的有利時(shí)機(jī),大大降低油田開(kāi)發(fā)初期的經(jīng)濟(jì)效益；因此,注聚合物的時(shí)機(jī)問(wèn)題,是一個(gè)油田開(kāi)發(fā)的綜合經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,必需從油田開(kāi)發(fā)的整體部署動(dòng)身,進(jìn)行全面的論證后,才能確定；2. 聚合物的用量聚合物和水相比,是一種昂貴的化學(xué)劑,所以聚合物的用量不僅涉及注聚合物的成效,而且也涉及到整體的經(jīng)濟(jì)效益,是聚合物驅(qū)油中一個(gè)特別重要的問(wèn)題；（1）聚合物用量和聚合物驅(qū)成效的關(guān)系聚合物的用量一般用聚合物溶液的段塞體積（PV）和聚合物溶液濃度（mg/L ）的乘積來(lái)表述；根據(jù)數(shù)值模擬運(yùn)算, 在肯定的油層條件和聚合物增粘成效下,聚合物用量越大,提高采收率的幅度越高,但當(dāng)聚合物用量達(dá)到肯定值以后,提高采

52、收率的幅度就逐步變小了；而每噸聚合物的增油量卻有一個(gè)精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝正確區(qū)間,在上述運(yùn)算中,隨著聚合物用量的增加,每噸聚合物的增油量也增加；但當(dāng)聚合物用量超 過(guò) 200PVmg/L 后,就隨著聚合物用量的增加反而削減了；聚合物的正確用量應(yīng)保證提高采收率的幅度較高,每噸聚合物 的增油量較大,怎樣才能確定這一正確用量的數(shù)值呢？將左圖上的 提高采收率值和對(duì)應(yīng)的每噸聚合物增油量值相乘,得到一條新的關(guān) 系曲線,我們稱綜合技術(shù)指標(biāo)曲線,這條新關(guān)系曲線的拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng) 的聚合物用量就是我們要確定的聚合物正確用量,在上述運(yùn)算條件下,聚合物正確用量為380 PVmg/L ；（2）聚

53、合物用量和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系 依據(jù)上述方法所確定的聚合物正確用量只反映了聚合物用量本聚合物用量挑選綜合曲線聚合物用量與經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系曲線身的技術(shù)成效； 仍不能全面反映出聚合物驅(qū)油的經(jīng)濟(jì)效益；在進(jìn)行聚合物驅(qū)油時(shí),除了聚合物的投資以外,仍需 要進(jìn)行加密鉆井,縮小注采井距,進(jìn)行地面建設(shè)和改造；鉆井和地面建設(shè)費(fèi)用是一次性投資,在不同的聚合物用量 下,可看作是不變的；而聚合物投資,就隨著用量的增加 而增加；依據(jù)總的產(chǎn)出和投入比來(lái)看,開(kāi)頭隨著聚合物用 量的增加, 產(chǎn)出和投入比增加,但當(dāng)用量達(dá)到肯定值以后,產(chǎn)出和投入比開(kāi)頭削減,即經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)頭下降；從上圖來(lái)看,最大產(chǎn)出投入比所對(duì)應(yīng)的聚合物用量為600 PV mg/

54、L ；這就是說(shuō),為了追求總經(jīng)濟(jì)效益,聚合物用量要比單純考慮技術(shù)指標(biāo)時(shí)多得多；兩者 相差 220 PVmg/L ；所以,油田采納聚合物驅(qū)油時(shí),應(yīng)從經(jīng)濟(jì)效益動(dòng)身,結(jié)合油田詳細(xì)情形,正確地確定聚合物的最 佳用量；（3）聚合物分子量的挑選 眾所周知,聚合物分子量越高,增粘成效越好,在油層中產(chǎn)生的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)越高,波及體積越大；當(dāng)然分子量過(guò)大,對(duì)油層會(huì)帶來(lái)注入的困難；分子量太小,聚合物的增粘成效又會(huì)大 大降低；因此,在進(jìn)行聚合物礦場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí),必需事先爭(zhēng)論聚合物分子量與油層滲透率的匹配關(guān)系,研 究不同分子量的聚合物化學(xué)降解和機(jī)械降解的粘度缺失；精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝

55、 聚合物分子量和滲透率的匹配關(guān)系室內(nèi)不同滲透率的巖心及不同分子量的聚合物進(jìn)行了注入才能試驗(yàn),得到了分子量和滲透率的匹配關(guān)系（如下表） ；聚合物分子量與巖心滲透率匹配空氣滲透率（ 2）聚合物分子量（萬(wàn)）0.25 650 0.250.4 6501700 0.4 0.7 1700 2500 從表可以看出,空氣滲透率大于 0.4 2 的油層,注入聚合物的分子量可達(dá) 1700 萬(wàn)以上；大慶油田的非均質(zhì)油層,滲透率大于 0.5 2 的油層厚度占 75%以上,從這一匹配關(guān)系來(lái)看,對(duì)大慶油田的非均質(zhì)厚油層可采納分子量比較高的聚合物； 孔隙半徑中值與聚合物分子回旋半徑的關(guān)系聚合物分子量和滲透率的匹配關(guān)系,實(shí)質(zhì)上

56、是聚合物回旋半徑的大小與巖心孔隙半徑的匹配關(guān)系,國(guó)內(nèi)外爭(zhēng)論結(jié)果說(shuō)明,當(dāng)油層孔隙度半徑中值（R 50）與聚合物分子回旋半徑（pr ）之比大于5時(shí),聚合物不會(huì)對(duì)油層造成堵塞；依據(jù)聚合物分子量和分子回旋半徑的關(guān)系,聚合物分子量為 1500 萬(wàn)時(shí),其分子回旋半徑只有 0.342 ,回旋半徑的 5 倍,也只有 1.71 ；而大慶油田厚油層的壓汞資料說(shuō)明,約有 80%的厚油層,其孔隙半徑中值（R 50）大于 1.71 ,因此對(duì)其采納分子量高一些的聚合物是可行的；不同分子量聚合物分子回旋半徑運(yùn)算分子量（萬(wàn)）水解度（ %）pr （ ）pr 5（ ）750 30 0.261 1.305 1000 30 0.28

57、3 1.416 1500 30 0.342 1.710 聚合物分子量和增粘成效、阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)的關(guān)系依據(jù)室內(nèi)對(duì)相近滲透率巖心所作的注入試驗(yàn)說(shuō)明,在相同的濃度和在相同礦化度的水中,聚合物分子量越高,增粘成效越好,阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)越大（下表）；不同分子量的指標(biāo)測(cè)試結(jié)果粘度（ mPas）阻力系數(shù)（FR）殘余阻力系數(shù)（R ）精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 感謝750 1500 750 1500 750 1500 400 2.46 4.15 3.55 7.14 1.60 2.20 600 3.76 6.50 5.45 12.50 1.88 3.40 800 5.50 10.6

58、0 7.75 18.90 1.95 4.10 1200 9.50 21.15 13.00 36.80 2.05 4.40 聚合物分子量和剪切降解的關(guān)系室內(nèi)通過(guò)模擬試驗(yàn),爭(zhēng)論了不同分子量聚合物通過(guò)射孔炮眼后的剪切降解情形；在相同剪切速率 下,分子量越大,粘度缺失越大,但其保留的粘度值仍比低分子量的高（下表）；不同剪切速率下的剪切降解數(shù)據(jù)注入速度剪切速率粘度（ mPa750 萬(wàn)1500 萬(wàn)（mL/h ）（ s-1）s） 下降（ %）粘度（ mPas） 下降（ %）0 0 21.9 0.5 38.8 3.4 400 1732 21.8 800 2743 21.7 0.9 37.0 5.0 1120

59、3840 21.6 1.4 36.4 5.8 1760 6035 21.5 1.8 35.3 7.8 2240 7680 21.1 3.7 34.9 9.0 精品文檔資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 感謝 聚合物分子量和提高采收率幅度的關(guān)系室內(nèi)應(yīng)用 V K 0.68 的正韻律物理模型,在不考慮剪切降解的情形下,開(kāi)展了對(duì)不同分子量的聚合物的驅(qū)油試驗(yàn)爭(zhēng)論；試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,在相同用量下,分子量越高,提高采收率幅度也越大（下表）；不同分子量聚合物驅(qū)采收率對(duì)比分子量水驅(qū)采收率聚合物驅(qū)采收率提高值（萬(wàn)）（%）（%）（ %）2800 20.95 54.32 33.37 1000 20.48 44.87

60、 20.39 500 20.34 30.95 10.61 綜上爭(zhēng)論可以看出,聚合物分子量越高,增粘成效越好；因此,只要聚合物分子量和油層滲透率匹配,在聚合物注入方案設(shè)計(jì)時(shí),只要油層條件答應(yīng),應(yīng)最大限度地采納高分子量的聚合物；3. 聚合物溶液的段塞濃度和“ 階梯型” 段塞在聚合物分子量和總用量確定以后,怎樣挑選聚合物溶液的段塞濃度和怎樣確定“ 階梯型” 段塞仍舊是聚合物驅(qū)油注入方案中不行忽視的一個(gè)問(wèn)題；國(guó)內(nèi)外的很多爭(zhēng)論說(shuō)明,在油層注入才能答應(yīng)的情形下,聚合物濃度越高越好；如在聚合物用量380PV mg/L 和聚合物分子量相同的情形下,采納聚合物濃度為800mg/L 的段塞驅(qū)油,含水下降最大值為