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chapter6提高采收率原理ppt课件
目的与意义
提高采收率可以增加油田的最终可采 储量，延长油田的开采寿命，提高油 田的经济效益。
提高采收率可以减少对环境的污染和 破坏，实现绿色、可持续发展。
02 提高采收率的方法
聚合物驱油
1 2 3
聚合物驱油
通过向油层中注入高分子聚合物，增加油层中水 溶液的粘度，降低油水流度比，从而提高采收率。
在提高采收率的同时，应注重环境保护和 可持续发展，实现经济、社会和环境的协 调发展。
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加强采收策略和管理的研究
未来研究应进一步关注采收技术和设备的 创新，探索更高效、智能的采收方法和设 备，以提高采收率。
应加强对采收策略和管理的研究，优化采 收计划和组织，提高采收效率和可持续性 。
拓展跨学科合作与交流
关注环境友好和可持续发展
鼓励不同学科领域的专家学者进行合作与 交流，共同推动提高采收率原理的研究和 应用。
较好的应用前景。
热力驱油
热力驱油
通过向油层中注入热能，降低原油粘度，提高其流动性，从而提高 采收率。
原理
热能能够降低原油粘度，使其更容易流动，从而提高采收率。此外， 热能还能使原油中的轻质组分挥发，降低界面张力，提高洗油能力。
应用
热力驱油技术适用于稠油油田和重质原油油田，具有较好的应用前景。
03 提高采收率的原理分析
提高采收率原理
contents
目录
• 引言 • 提高采收率的方法 • 提高采收率的原理分析 • 提高采收率的应用实例 • 提高采收率的挑战与展望 • 结论
01 引言
背景介绍
01
石油和天然气是现代工业的重要 能源和化工原料，提高采收率对 于保障国家能源安全、促进经济 发展具有重要意义。
注N2提高采收率
4．裂缝性油藏中注气驱。裂缝性油藏中注气驱是可行的,尤其向油湿性裂缝储层中注气，可以取得比水驱更好的开发效果，裂缝中注气与基岩原油之间的传递作用是使储层增产的关键因素。储层中裂缝发育方向和发育程度严重影响注入气流动路径、波及范围、突破动态以及产油动态，但气驱突破速度未必比水驱突破快，气驱波及范围也可能比水驱广。目前室内实验忽略了多孔介质对流体相态的影响，这样的结论准确性低，需多进行多孔介质影响的相关实验研究。此外分子扩散作用是裂缝性储层注气驱过程中的一个重要开采机理，在进行动态预测时,需考虑该机理对渗流的影响。裂缝性介质中注气混相驱机理复杂，双重介质影响的流体混相性确定方法和混相理论还有待进一步研究。
（二）开发特征
1．低产井多。在开发过程中，油井自然产能低。渗透率低，导压系数小，压力传递慢，油井供液不足，投产后产量递减很快，出现很多低产井。
2．采收率低。油层受岩性控制，水动力联系差，边水，底水驱动很低，自然能量补给不足，多数油藏主要靠弹性驱动和溶解气驱方式采油。一次采收率很低，一般只能达到8%～12%，注水后，一般低渗透油田二次采收率提高到25%～30%，特低渗透油田则为20%～25%。
低渗透油田注气提高采收率研究现状
摘要：开采低渗透油田对我国石油工业的发展有着举足轻重的作用。文章讨论了低渗透储层特征、分析了低渗透油田开发中的技术难点，在此基础上介绍了注气提高原油采收率的方法，并指出了我国低渗透油田注气提高采收率的不足之处。
我国低渗透油田的储量很大，随着以中、高渗透层为主的老油田逐渐进入中高含水期开采，低渗透油藏的重要性将日益增加。提高对低渗透储层的认识，对我国石油工业的持续稳定发展，具有重要的战略意义。
2．裂缝问题。即沿裂缝方向水窜、水淹严重，距裂缝较远的两侧生产井注水效果很差。
（二）开发特征
1．低产井多。在开发过程中，油井自然产能低。渗透率低，导压系数小，压力传递慢，油井供液不足，投产后产量递减很快，出现很多低产井。
2．采收率低。油层受岩性控制，水动力联系差，边水，底水驱动很低，自然能量补给不足，多数油藏主要靠弹性驱动和溶解气驱方式采油。一次采收率很低，一般只能达到8%～12%，注水后，一般低渗透油田二次采收率提高到25%～30%，特低渗透油田则为20%～25%。
低渗透油田注气提高采收率研究现状
摘要：开采低渗透油田对我国石油工业的发展有着举足轻重的作用。文章讨论了低渗透储层特征、分析了低渗透油田开发中的技术难点，在此基础上介绍了注气提高原油采收率的方法，并指出了我国低渗透油田注气提高采收率的不足之处。
我国低渗透油田的储量很大，随着以中、高渗透层为主的老油田逐渐进入中高含水期开采，低渗透油藏的重要性将日益增加。提高对低渗透储层的认识，对我国石油工业的持续稳定发展，具有重要的战略意义。
2．裂缝问题。即沿裂缝方向水窜、水淹严重，距裂缝较远的两侧生产井注水效果很差。
注氮提高采收率的应用与其设备的优化配置
注氮提高采收率的应用摘要氮气在石油工业中应用广泛，可用于包括稠油和低渗透油藏在内的各种油田提高采收率、钻井、完井、氮气置换和保护、氮气汽提回收溶剂等方面。
对制氮技术的机理、技术工艺特点及综合效益进行了论述，并介绍了膜法富氮技术的特点及应用效果。
关键词氮气膜法富氮提高采收率前言经历的几十年的开采，我国大部分油田已经进入了二次采油甚至三次采油阶段，开发出的二采和三采方法不断更新。
从最初始的水驱，聚合物驱，表面活性驱，复合驱，到目前较新的气体混相驱。
气体混相驱中，最开始开发的二氧化碳驱，到目前新开发的注氮法提高采收率。
一旦选择注气作为保持压力的最佳方案，就需考虑以下儿种气体:天然气、CO2、燃料气、空气以及氮气。
并对每种气体进行了多方面的分析，例如:气源供应的可靠性、成本、项目基础设施费、注入成本以及环境与安全规定及对油藏的影响。
通过研究证明，注氮是保持压力的最好方式。
根据国内外文献调研及油藏动态分析，考虑注入的蒸汽与氮气的儿种比例为1:10.1、1:20.1、1:30.1、1:50.1、1:100，结合吞吐井的现场注汽情况，确定的最佳混注比例为1:20到1:50，即注It蒸汽的同时注入氮气量20-50m3。
其它注入参数参照热采优化参数进行设计，分别如下:注入压力:l0 Mpa注入温度:蒸汽300o C以上氮气:20o C常温注入速率:蒸汽14.6m3/h氮气400- 600m3/h注入干度：取混合值50%就成本而论，注氮的现场成本为$0.04/m3，而注天然气的现场成本则为$0.1/m3选择注氮后对氮气供应采取承包制，价格确定为$0.01/m3左右。
注氮的其他优点是:1、对油层无污染;2、氮气供应不受限制;3、氮气是惰性气体，不会造成环境污染，也不具有可燃性和腐蚀性;4、注氮气可节省天然气3965×104m3/ d(如果选择注气方式)，占墨西哥天然气总量的31%。
方法逐步改进，气体混相驱是由于氮气与油、水互不相溶，而目来源广，是气体非混相驱提高采收率的重要气源。
氮气驱提高采收率机理与应用
化学惰性
氮气是一种化学惰性气体，不易与地层水和原油发生化学反 应，能够保持较为稳定的驱替效果。
高渗透性
氮气的分子量较小，可以轻松通过地层孔隙，扩大驱替范围 。
氮气驱提高采收率的原理
降低界面张力
氮气与原油混合后，能够降低油水界面张力，有利于提高驱替效率。
扩大驱替范围
氮气的渗透性较好，能够扩大驱替范围，提高波及系数，从而提高采收率。
氮气驱的监测与控制技术
监测技术
为了确保氮气驱的效果和安全性，需要建立相应的监测系统，如压力监测、温度监测、流量监测等。这些系统能 够实时监测地层和井筒的状态，为控制和优化提供依据。
控制技术
控制技术包括自动控制和人工控制两种方式。通过控制注入量、压力等参数，可以确保氮气驱的效率和安全性， 同时避免对地层造成过度伤害。
案例一
某油田采用氮气驱技术，提高了采收 率20%，取得了显著的经济效益。
案例二
某海上油田通过氮气驱技术，成功地 解决了油藏非均质性的问题，提高了 采收率。
氮气驱的优缺点分析
优点 能够有效提高采收率，增加原油产量。 氮气来源广泛，可以循环利用，成本较低。
氮气驱的优缺点分析
• 对环境影响较小，安全可靠。
04
氮气驱的经济与社会效益
经济效益分析
01
02
03
降低开采成本
氮气驱技术能够提高采收 率，从而减少无效注水和 提高原油产量，降低开采 成本。
ห้องสมุดไป่ตู้延长油田开采周期
通过氮气驱技术的应用， 能够延长油田的开采周期， 提高油田的经济效益。
创造就业机会
氮气驱技术的研发和应用 需要相应的人才和技术支 持，能够创造就业机会， 促进经济发展。
氮气是一种化学惰性气体，不易与地层水和原油发生化学反 应，能够保持较为稳定的驱替效果。
高渗透性
氮气的分子量较小，可以轻松通过地层孔隙，扩大驱替范围 。
氮气驱提高采收率的原理
降低界面张力
氮气与原油混合后，能够降低油水界面张力，有利于提高驱替效率。
扩大驱替范围
氮气的渗透性较好，能够扩大驱替范围，提高波及系数，从而提高采收率。
氮气驱的监测与控制技术
监测技术
为了确保氮气驱的效果和安全性，需要建立相应的监测系统，如压力监测、温度监测、流量监测等。这些系统能 够实时监测地层和井筒的状态，为控制和优化提供依据。
控制技术
控制技术包括自动控制和人工控制两种方式。通过控制注入量、压力等参数，可以确保氮气驱的效率和安全性， 同时避免对地层造成过度伤害。
案例一
某油田采用氮气驱技术，提高了采收 率20%，取得了显著的经济效益。
案例二
某海上油田通过氮气驱技术，成功地 解决了油藏非均质性的问题，提高了 采收率。
氮气驱的优缺点分析
优点 能够有效提高采收率，增加原油产量。 氮气来源广泛，可以循环利用，成本较低。
氮气驱的优缺点分析
• 对环境影响较小，安全可靠。
04
氮气驱的经济与社会效益
经济效益分析
01
02
03
降低开采成本
氮气驱技术能够提高采收 率，从而减少无效注水和 提高原油产量，降低开采 成本。
ห้องสมุดไป่ตู้延长油田开采周期
通过氮气驱技术的应用， 能够延长油田的开采周期， 提高油田的经济效益。
创造就业机会
氮气驱技术的研发和应用 需要相应的人才和技术支 持，能够创造就业机会， 促进经济发展。
三论我国发展注气提高采收率技术 ppt课件
表5 美国CO2混相驱作业公司及其项目数（便于查找，不作翻译）
公司名称
项目数
公司名称
项目数
公司名称
项目数
Amerada Hess Anadarko Apache
Chevron Texco ConocoPhillips Core Energy
4
Denbury
6
Kinder Morgan
1
Resources
72.8
砂
12
10
182
0.849
岩
7
8
Amerada Hess
ExxonMobil
63.5
白
12
1.3-123
161
0.849
云
4
8
岩
54.4
灰
14
5
170
0.820
岩
5
3
Den bury
50.98
砂
26
90
331
0.825
Resources
岩
9
1
2
71.1
三
成
租
采
功
赁
范
围
1
40
三
成
油
采
功
田
范
围
1
油田名称
SACROC
Wasson Denver
Unit
Rangely Weber Sand
Seminol Unit-main Pay Zone
Greater Aneth Area Maccomb
表6 12个面积超过20km2的油田CO2混相驱有关数据表
作业者
面
氮气驱提高采收率机理及应用
1
2500
2600
2
2700
3
2800
4 5 6
2900
3、4-4、5-3为主力含油小层。
7
3000
五、氮气驱在樊29块的前期试注总结
4、构造特征
沙三中4顶面埋深图
F10-4 F5-15 F5-13 F6-16 F6-12 F7-17 F8-22 F8-16 F7-19 F7X15 F8-14 F7-13 F7-11 F8-12 F8-511 F8-10 F7-9 F7-7 F8-509 F8-8 F9-7 F8-6 F6-10 F5-11 F4-12 F4-10
先进入，占据孔隙的大部分空间，减少液相的饱和度，从而降低液相的流动能力。 (3)堵水不堵油：泡沫具有“遇油消泡、遇水稳定”的性能，它在含油饱和度高
转向作用：对高含水层和高渗透带产生有效封堵后，注入水产生液流转向作用， (4)扩大油层加热带：泡沫具有“堵大不堵小”的功能，即优先进入高渗透大孔 扩大波及体积，提高驱油效率。四是泡沫中的气组分在气泡破裂后产生重力分异， 道，从而防止热水的突进。因此，注热水的同时注入氮气泡沫，可扩大热水加热 上升到渗透率更低的，注入水难以到达的油层顶部，扩大了波及体积。 半径，增加热水的波及体积。
开油井 开水井 停产油井 停产水井
到目前为止，樊
29块完钻各类井 55口，其中取心 井2口(F10、F29）
F12-18
F10-X18
F5-15
F4-10
F5-11
★F29
F7-13
F5-9
F6-12 F6-10 F7-11 F8-12 F8-10 F7-9 F7-7 F8-8 F10-1 F9-7 F8-6
二、试验区块筛选 三、氮气驱现场应用的优势和影响因素
注气提高采收率PPT课件
其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
建议值
现行值
原油相对密度
<0.8498
0.8348～0.7628
原油粘度(mPa.s)
<0.4
0.07～0.3
原油组成 含油饱和度(%PV)
(C1～C7)含量等 >40
50～80
储层类型
带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩
有效厚度
平均渗透率( 10 3 m 2 )
相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值
深度(m) 温度(℃)
>1827 无临界值
3045～5633
限制
发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。
16
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
注气提高采收率技术
2012年3月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
3
一.注气原理 1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydro0
853
0.8871～0.8660
3300
1006
0.9218～0.8877
4000
1219
>0.9218
不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）
原油和油藏主要参数
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
建议值
现行值
原油相对密度
<0.8498
0.8348～0.7628
原油粘度(mPa.s)
<0.4
0.07～0.3
原油组成 含油饱和度(%PV)
(C1～C7)含量等 >40
50～80
储层类型
带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩
有效厚度
平均渗透率( 10 3 m 2 )
相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值
深度(m) 温度(℃)
>1827 无临界值
3045～5633
限制
发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。
16
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
注气提高采收率技术
2012年3月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
3
一.注气原理 1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydro0
853
0.8871～0.8660
3300
1006
0.9218～0.8877
4000
1219
>0.9218
不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）
注氮气提高采收率
由于氮气抽提作用使岩心中地层油的轻烃和中间组分再汽化，
原油的重质组分含量增加，使得氮气在地层油中的溶解度下降， 从而随着氮气注入量的增加，引起地层油气油比降低。
之上，以避免出现反凝析或溶解气逸出而降低凝析油和原油的采
收率。
15
注氮气提高采收率
1.注氮气开采机理 2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响 3.适合注氮气的油气藏条件 4.现场注氮气设备 5.注氮气现场应用 6.氮气在油田的应用
16
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.1 氮气的溶解—抽提(蒸发)效应
1
用N2作为驱替剂有如下几个特点： N2作为驱替剂在工艺上不存在防腐问题； 在相同的温度和压力下， N 2的密度小于油藏气顶气的密度，粘度 则与气顶气接近(即使在地层压力高达42MPa以上时仍能保持此特性)， 这种特性适合于块状油藏和倾斜油藏采用顶部注气按重力分异方式驱 替原油，并有利于缓和重力驱过程中出现的粘性指进现象； N2的偏差系数比气顶气、CO2大，并且它不溶于水，较少溶于油， 这使得 N 2在驱油过程中具有良好的膨胀性，形成的弹性能量大，特别 有利于气顶油藏采用气顶注 N 2以保持压力的方式同时开发气顶气和油 环油； N 2能抽提(蒸发 )原油中的轻烃和中间烃组分，使自己得到富化， 使其物性逐渐趋向于原油，这一特性就有利于富含轻烃和中间烃的轻 质油藏、挥发油藏、凝析气藏采用注 N 2以混相或非混相蒸发气驱的方 式开采原油； N2资源充足，且已形成一整套从空气中制N2→注N2→脱N2的工业化 流程和配套设备，使得注N2成本低廉。
13
1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采，
使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重
原油的重质组分含量增加，使得氮气在地层油中的溶解度下降， 从而随着氮气注入量的增加，引起地层油气油比降低。
之上，以避免出现反凝析或溶解气逸出而降低凝析油和原油的采
收率。
15
注氮气提高采收率
1.注氮气开采机理 2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响 3.适合注氮气的油气藏条件 4.现场注氮气设备 5.注氮气现场应用 6.氮气在油田的应用
16
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.1 氮气的溶解—抽提(蒸发)效应
1
用N2作为驱替剂有如下几个特点： N2作为驱替剂在工艺上不存在防腐问题； 在相同的温度和压力下， N 2的密度小于油藏气顶气的密度，粘度 则与气顶气接近(即使在地层压力高达42MPa以上时仍能保持此特性)， 这种特性适合于块状油藏和倾斜油藏采用顶部注气按重力分异方式驱 替原油，并有利于缓和重力驱过程中出现的粘性指进现象； N2的偏差系数比气顶气、CO2大，并且它不溶于水，较少溶于油， 这使得 N 2在驱油过程中具有良好的膨胀性，形成的弹性能量大，特别 有利于气顶油藏采用气顶注 N 2以保持压力的方式同时开发气顶气和油 环油； N 2能抽提(蒸发 )原油中的轻烃和中间烃组分，使自己得到富化， 使其物性逐渐趋向于原油，这一特性就有利于富含轻烃和中间烃的轻 质油藏、挥发油藏、凝析气藏采用注 N 2以混相或非混相蒸发气驱的方 式开采原油； N2资源充足，且已形成一整套从空气中制N2→注N2→脱N2的工业化 流程和配套设备，使得注N2成本低廉。
13
1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采，
使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重
注气提高采收率技术概要
长岩心驱替不同开方式 评价 固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化 气驱过程中有无固相沉积
长岩心驱替装置 PVT和岩心设备
注气对储层物性影响 多次接触混相实验
研究注入气对储层的影响 多次接触机理
短岩心驱替装置 PVT仪
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
一维层状实验
平面模型评价实验
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验－注氮气长岩心驱替实验
15000 气油比 累积采收率 60 50 40 30 5000 20 10 0 0 0.2 0.4 注入体积(PV) 0.6 0 0.8
平均渗透率( 103 m2 )
深度(m) 温度(℃) 限制
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPas) 含油饱和度(%PV) 地层流动系数(mdm/( mPas)) 储层类型 净产层厚度(m)
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPa.s) 原油组成 含油饱和度(%PV) 储层类型 有效厚度 建议值 <0.8498 <0.4 (C1～C7)含量等 >40 带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩 相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值 >1827 无临界值 发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。 3045～5633 50～80 现行值 0.8348～0.7628 0.07～0.3
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。
氮气驱提高采收率机理与应用 共31页
目录
一、氮气基本性质 二、氮气驱驱替类型和机理 三、氮气驱现场应用的优势和影响因素 四、氮气驱在国内外的应用 五、氮气驱在樊29块的前期试注总结 六、认识
二、氮气驱驱替类型和机理
1、单独注氮气驱
（有（（层气（ 面限，的23451会））））量在非抽注循注多的 含 混提NN环次蒸 油 相原222接注非 重 压油发 气 驱触氮混 力 水中和 构 替混气的相 驱 锥抽造作相轻：驱：驱提顶用烃向替是其替；部。组地：指原：二注第分向层其对理，是入二地中作倾主另注，N层注一用斜要2气氮，中方入机的有注后气利面N理、三入，的用又2主垂个时氮油重会重气要向方，向气力力时有 渗 面由原间分分，油四 透 。于的异异氮中条 较 第N气界驱作溶2： 高 一在一面替用解一 的 ，方原张作，保是 地 氮 力油持用气但 提远及或。就抽进小地部在会提入于 层 分 向 进能 气油 水 保 油 入力相大，水 中 持 层 微于直间 的 油 注 构溶到的溶藏入造解气界解压氮高能液面性力气部力达张非。后位，到因平力常它，形此衡差要由成(约，而，求于次4有混倍但油重生较相)有层力小大。，良具分气量但而的是好 有 异顶油轻，的 足 ，，气烃当膨 够 注从密组氮胀 高 入而度分气性 的 的增被在差， 垂 氮加抽生又 大有向分了缓产 变于利渗异一了井为油于透和个油底重水保 率 移 附 水突 质密持 动 加 界(破原>时油0度油 ， 的 面.2，而差藏 并 弹 的u其逐压且性恢(m约强渐力注能复2烈失6)，.。入量。7的去倍以但速，第抽流)便提动是度驱三，作性使，应替，从用，油注当顶氮而使直气纯小部气减原至在于原不N小油产2垂临油溶不生了会向断固界 向于毛导上失态速 下水管致去沉能度 移，力露轻积有动较V的点质，c效，少作压组使，地延溶用分油力使； 三重于井是力油的氮足，产气 以 且能能 维 具急剧够 持 有下进 密 良降入度好。水较的而波小膨且及的胀，注不性N2N到，与2混的驱原相微油油驱孔时分比隙弹离CO； 性，2和四 能以烃是 量便类氮 大抑气气 ，制体的 能混粘 注上性保相入升指持驱可，进地要有 从 的 层求效 而 形 压的条增 引 成 力件加 起 ，高地地从有，层层而利实的中提于施弹液高减的难性体波缓度能的及底大量析系水，。出数锥适。进用。的范围较窄。
氮气驱提高采收率机理与应用
目录
一、氮气基本性质 二、氮气驱驱替类型和机理 三、氮气驱现场应用的优势和影响因素 四、氮气驱在国内外的应用 五、氮气驱在樊29块的前期试注总结 六、认识
二、氮气驱驱替类型和机理
1、单独注氮气驱
（有（（层气（ 会限，的23451抽））））量在非提注循注多的 含 混原NN环次蒸 油 相油222接注非 重 压中发 气 驱触氮混 力 水的和 构 替混气轻相 驱 锥抽造作相烃：驱：驱提顶用组向替是其替；部。分地：指原：二注第，向层其对理另是入二地中作倾主一注，N层注方用斜要2气氮，中面入机的有注后气利又N理、三入，的用会2主垂个时氮油重向重气要向方，原气力力时有 渗 面由油间分分，中四 透 。于的异异氮溶条 较 第N气界驱作解2： 高 一在一面替用，一 的 ，方原张作但保面是 地 氮油 力及持用气抽 进远地或。就提入小层部在会能气于 水 分 向 进力相油 中 保 油 入大，于直水 的 持 层 微溶到间 溶 油 注 构解气的解藏入造能液界性压氮高力达面非力气部，到张常。后位因平此衡力差它，形，而，要由成(约有混但求于次4较相倍有油重生大。)良层力小量但，好具分气的是而轻，的 有 异顶油烃当膨 足 ，，气组氮胀 够 注从密分气性 高 入而度被在， 的 的增抽生差有 垂 氮加提产又 大利向异了缓井 为于于渗和一了底重油保透移个油突质水 持 率 动 附 水破原油 ， 加 界(密时油>，而0藏 并 的 面度.2其逐压 且 弹 的差u强渐力注性恢(m约烈失2。入能复的去6)，.但速量。7抽流以倍是度，第提动便)作性，应驱三，使用，注当替，从使直油纯小顶氮而原至气于部气N减油产在2临原不小会不生垂界油溶断固了导向失态速 向于毛致上去沉度 下水管露轻积能移，V力点质，c有动较的压，组使效，少作力使分油地延溶变井用上重分； 三力于的是足油产氮以，能气 维 且急能 持 具剧下够 密 有降进 度 良。入较好而水小的且波的膨，及胀N注2N不性与2混到，原相的驱油驱微油分比孔时离CO隙弹，2和； 性以烃四 能便类是 量抑气氮 大制体气 ，粘混的 能相性 注升指保驱入，进持要可从的地求有 而 形 层的效 引 成 压条件增 起 ， 力高加 地 从 ，，地层而有实层中提利施的液高于的弹体波减难度性的及缓大能析系底，量出数水适。锥用进的。范围较窄。
注氮气提高采收率
注氮气提高采收率
1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采， 使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重 力稳定驱时，临界速度越大，对注入速度的限制就越小。
交替注水注氮气驱替方式主要用于混相驱，也可用于非混 相驱。虽然交替注水注氮气混相驱可将注水和注气混相驱的优 点有效地结合在一起，但在现场实施中，会出现注入气因重力 作用而产生超覆现象，注入的水则会因重力作用而下沉，形成 垂向上的粘性指进现象。因此针对不同的油藏，需通过长岩心 驱替试验和油藏模拟来研究确定合理的气水比及气水段塞尺寸， 以减少重力分异。对交替注水注氮气非混相驱，只要在合理的 水氮气比及合理的注入速度下进行，就能采出数量可观的水驱 剩余油，但其油量在很大程度上取决于油层岩石的相对渗透率 特性。
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
组分
CO2 N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 NC5 C6 C7+
表2-2 注氮气量对地层油组成的影响(mol%)
注氮气前
0.02 0.65 45.02 12.45 8.93 2.62 3.41 1.63 1.39 1.44 22.44 100.00
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.1 地层油的饱和压力
图2-3 不同注氮气比例对油气体系饱和压力的影响
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.2 地层油粘度的变化
图2-4 不同注氮气比例对油气体系粘度的影响
1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采， 使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重 力稳定驱时，临界速度越大，对注入速度的限制就越小。
交替注水注氮气驱替方式主要用于混相驱，也可用于非混 相驱。虽然交替注水注氮气混相驱可将注水和注气混相驱的优 点有效地结合在一起，但在现场实施中，会出现注入气因重力 作用而产生超覆现象，注入的水则会因重力作用而下沉，形成 垂向上的粘性指进现象。因此针对不同的油藏，需通过长岩心 驱替试验和油藏模拟来研究确定合理的气水比及气水段塞尺寸， 以减少重力分异。对交替注水注氮气非混相驱，只要在合理的 水氮气比及合理的注入速度下进行，就能采出数量可观的水驱 剩余油，但其油量在很大程度上取决于油层岩石的相对渗透率 特性。
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
组分
CO2 N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 NC5 C6 C7+
表2-2 注氮气量对地层油组成的影响(mol%)
注氮气前
0.02 0.65 45.02 12.45 8.93 2.62 3.41 1.63 1.39 1.44 22.44 100.00
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.1 地层油的饱和压力
图2-3 不同注氮气比例对油气体系饱和压力的影响
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.2 地层油粘度的变化
图2-4 不同注氮气比例对油气体系粘度的影响
氮气驱提高采收率机理与应用PPT幻灯片
二三、、氮试气驱验现区场应块用筛的优选势和影响因素
氮气驱开发方式的影响因素 :
①对于低渗油田，注气压力高，注入能力低；② 裂缝油藏不容易 注气，如何注气、防止气窜是一个难题；③氮气强烈的抽提作用， 易产生固相沉积问题；④ 注氮气采出的天然气需要专门的设备除 去氮气；⑤ 注N2要求的纯度高，一般要达到99%以上，如有少量O2 混入，会引起压缩机内润滑油起火爆炸；⑥起泡剂降解和吸附，使 得阶段采出程度降低； ⑦氮气泡沫、水交替驱采油方式下，气水 交替年限是最大的影响因素，随着气水交替注入年限的增加，累积 产油量随之增加，但万方气换油率随之降低； ⑧矿化度，适当的 矿化度可以降低泡沫剂分子极性基团之间的静电斥力，增加泡沫的 稳定性；过高的矿化度尤其是过高的钙镁离子浓度，使泡沫剂的极 性集团附近形成离子团簇，大大降低了泡沫剂分子的规则排布，从 而降低泡沫体系在多孔介质中封堵调剖能力；⑨注入方式，连续注 入方式可以保证油层中形成的泡沫流连续推进，但消耗量过大，一 般采用段塞式。但是段塞大小及停注间隔时间要进行优选，以求得 油层中泡沫流不致中断消失。一般采用小段塞混注方式为佳。
F10-8
F11-9
开油井
F12 F14X25 F16-23
F16-21
F14-19 F16-19
F14-17
F13-15
F12-12 F13-13
F10-2
F12-8
开水井 停产油井
F17-23
F17-21
F17-19
F16-17 F17-17
F16-15
★F10
F14-14
F17-15
F17-11
四、氮气在国内外采油中的应用
2、氮气在国内采油中的应用 •1985年5月4日，我国首次氮气泡沫压裂在辽河油田施工成功，标志着我国氮气 泡沫压裂工艺技术已向国际先进水平起步。
气驱提高采收率技术PPT课件
油藏深度(m) 13
二、目前技术现状
执行项目数
开展
二氧化碳 50
烃类
40
30
20
10
0 <0.7 0.7-0.75 0.75-0.8 0.8-0.85 0.85-0.9 0.9-0.95 0.95-1 原油密度(g/cm3)
烟道气驱
不易混相，效果较好，但受地域限制
氮气驱
难以混相，油藏条件要求高，效果较好， 但资源丰富、无污染、无腐蚀，易于推广
（按气源分类）
2
一、气驱主要机理和分类
一次接触混相 （液化石油气、丙烷）
气
混相驱
多次接触混相
蒸发混相
（CO2、天然气、 N2、烟道气）
驱
凝析混相 （富气）
非混相驱
主要应用于稠油油藏（CO2、烃气）、低渗透 油藏的能量补充（N2），效果较好
（按驱油机理分类）
3
一、气驱主要机理和分类
气驱效果图
50 水驱
40
残余油饱和度
30
20
非混相驱
10
混相驱
0
(lg)
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
毛管准数＝（流速×粘度/ 界面张力）
1、非混相驱：通过注入气与地层油的良好互溶性和对地层油轻烃的强烈 抽提作用，有效增强地层油的流动性、增加可动油、降低界面张力；
开展了CO2、N2、富气等气驱研究，但一直未进入矿场。 1990年以来，大庆油田、江苏油田、华东分公司相继开展可
CO2混相驱和非混相驱的矿场试验，中原油田、吐哈葡北油田开
展了烃气驱矿场试验，江汉油田开展了N2驱试验，其它许多油田
也进行了CO2吞吐矿场试验。
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