提高原油采收率原理第六章
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释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；
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（一）微生物的基本概念
4.油田微生物驱使用的微生物
原生物：单细胞动物； 藻类：大的，具有光合作用的植物细胞； 病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖； 真菌：丝状有机体，有时是单细胞 细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；
适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，
地衣菌素
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（2）生物聚合物
表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产 这些生物聚合物的菌种。
表7-7
微生物菌种
甘兰黑腐病 黄单胞菌
假单胞菌属 棕色固氮菌 塔希提欧氏
植病杆菌 印度产粘固
氮菌
生物聚合物 微生物菌种
杂多糖黄胞 胶
多糠 藻肮酸
Zanflo PS-7
粘质甲基单 胞菌
肠膜状明串 珠菌
出芽短梗霉 菌
近岩石的污染细菌的形成和生长； • (2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个
裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的 细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋 长。
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三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 筛选条件 （三） 微生物采油的发展前景
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（一）微生物采油工艺
1. 地面法
生物活性剂驱油法 生物聚合物驱油法
如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均
大小是0.5～1.0μm宽、1～5.μm长。
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用 2. 微生物产生代谢产物的作用
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（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用： (1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油； (2) 通过降解原油而使原油的粘度降低。
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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。
提高石油采收率
第一章注水及空气驱油技术1.原油采收率Er：采出原油量与原始地质储量的百分数或比值。
2.一次采油：利用油层原有的天然能量采油，采油成本低，采出程度低。
二次采油：利用人工补充能量采油，机械能采油，采出程度和采油成本相对较高。
三次采油：利用物理化学能采油，即通过改变地层，流体的性质，特别是界面性质进行采油，采油成本高，采出程度高。
四次采油：利用生物能，核能等方法采油。
3.波及系数Ev：油藏被工作剂驱洗过的体积占总体积的百分数。
4.驱油效率Ed：被工作剂冲洗下来的油量与波及区域内总油量比值的百分数。
5.Er=Ev-Ed6.残余油:①剩余油：由于注水波及系数低，注入水未波及的区域内剩余的原油。
②残余油：注入水在波及区域内或孔道内已扫过区域仍然残留而未能被驱走的原油7.毛管数：粘滞力与局部毛细管力的比值。
（增大毛管数可降低残余油饱和度）8.影响水驱油效率的因素：①油藏岩石的润湿性②油层沉积韵律的影响：正韵律油层、反韵律油层、复合韵律油层③粘滞力和毛管力的影响9.影响波及系数Ev的因素：①油藏流体粘度（粘度↑，Ev↓）②流度比的影响③非均质的影响④井网的影响10.流度比：驱替相的流度与被驱替相的流度之比。
M=1，油水流动性能相同。
M<1水的流度小于油的流度，利于驱油，Ev高。
M>1水的流度大于油的流度11.油水前缘：分隔油区与油水两相区的界面。
水驱油前缘推进方式：①活塞式推进②非活塞式推进。
12.粘性指进：当一相流体驱替与其不混溶的另一相流体时，由于两相流体粘度的差异，造成驱替相流体在两相接触处呈分散液束，像手指状向前推进的现象。
13.舌进：在油层平面上，注入水沿高渗透区域高渗透区或高渗透带，首先到达油井，其水线前缘成舌状，故称舌进。
第二章聚合物驱油技术1.聚合物溶液驱油：把聚合物添加到注入水中，提高注入水的粘度，降低驱替介质的流度的一种改善水驱的方法。
2.聚合物：由被称为单体的低分子物质聚合而成的高分子化合物。
提高原油采收率原理
提高原油采收率原理原油采收率是指在油田开发过程中，由于地质条件和采油技术限制，无法完全开采油田中的原油量与油藏中原油量的比值。
采收率的提高对于有效利用油藏资源、提高油田开发效益具有重要意义。
下面将从地质条件、油藏特征和采油技术三个方面简要阐述提高原油采收率的原理。
首先，地质条件是影响原油采收率的主要因素之一、地质条件的复杂性决定了油藏中的原油分布和流动性。
在油藏开发过程中，需要充分了解油藏的地质特征，包括岩性、流体性质、孔隙结构等，从而选择合适的采油方法。
例如，对于有较高渗透率的油藏，可以采用自然驱动法或辅助驱油法，以提高采收率；对于孔隙度较高的油藏，可以采用水驱法以增加原油产量。
因此，针对不同地质条件采用合适的采油方法是提高原油采收率的基础。
其次，油藏特征也对原油采收率的提高起到重要作用。
油藏特征包括油藏类型、油藏压力、流动性等。
油藏类型主要分为油气藏和油藏，不同类型的油藏对于采油方法和工艺的选择有所不同。
例如，对于气藏，可以采用注气法或气开采技术；对于稠油藏，可以采用热采、溶解气驱等方法。
油藏压力是控制原油流动的重要因素，当油藏压力较高时，原油易于流动，采油效果较好。
在采油过程中，通过合理地降低油藏压力，比如通过地下水注入或人工注水等方式，可以增加原油的采收率。
此外，油藏流动性也是影响采油效果的一个重要因素。
当油藏流动性较低时，原油流动困难，降低采油效果。
因此，在采油过程中，可以采取一些措施来改善油藏流动性，比如注水、注泥等方式。
最后，采油技术是提高原油采收率的关键。
随着科技的进步，采油技术也在不断创新和发展。
提高原油采收率的关键在于增加有效采油面积、改善原油流动性、降低采油阻力等。
其中，常用的采油技术包括增加井数、改造井筒、增加注水井、改善采油方法等。
例如，通过增加井数，可以增加原油的开采量；通过改造井筒，可以改善油井的生产能力；通过增加注水井，可以提供足够的压力将原油推出油藏。
此外，还可以采用化学驱油、热采技术、燃烧驱油等方法来提高原油采收率。
石油行业提高采收率方案
石油行业提高采收率方案第一章提高采收率概述 (3)1.1 提高采收率的意义 (3)1.2 提高采收率的方法分类 (3)2.1 物理方法 (3)2.2 化学方法 (3)2.3 微生物方法 (3)2.4 混合方法 (4)2.5 智能化方法 (4)第二章储层精细描述 (4)2.1 储层地质特征研究 (4)2.1.1 储层岩性特征 (4)2.1.2 储层物性特征 (4)2.1.3 储层非均质性特征 (4)2.2 储层流体特性分析 (4)2.2.1 储层流体性质 (4)2.2.2 储层流体分布特征 (5)2.2.3 储层流体运动规律 (5)2.3 储层敏感性评价 (5)2.3.1 储层敏感性类型及影响因素 (5)2.3.2 储层敏感性评价方法 (5)2.3.3 储层敏感性评价结果及应用 (5)第三章油藏工程方案设计 (5)3.1 油藏开发模式选择 (5)3.1.1 油藏类型分析 (5)3.1.2 开发模式选择原则 (6)3.1.3 开发模式选择 (6)3.2 开发井网布局优化 (6)3.2.1 井网类型选择 (6)3.2.2 井网布局优化方法 (6)3.3 生产参数优化 (6)3.3.1 生产参数优化内容 (7)3.3.2 生产参数优化方法 (7)第四章水驱提高采收率技术 (7)4.1 水驱机理研究 (7)4.2 水驱方案设计 (7)4.3 水驱效果评价 (8)第五章气驱提高采收率技术 (8)5.1 气驱机理研究 (8)5.1.1 气驱基本原理 (8)5.1.2 气驱过程中的流体流动特性 (8)5.1.3 气驱过程中的压力和饱和度分布变化 (8)5.2 气驱方案设计 (9)5.2.1 气源选择及注入参数优化 (9)5.2.2 注气井布局及开发策略 (9)5.2.3 气驱配套工艺技术 (9)5.3 气驱效果评价 (9)5.3.1 气驱效果评价指标 (9)5.3.2 气驱效果评价方法 (9)5.3.3 气驱效果影响因素分析 (9)第六章化学驱提高采收率技术 (10)6.1 化学驱机理研究 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 化学驱机理分类 (10)6.1.3 化学驱机理研究方法 (10)6.2 化学驱剂选择与评价 (10)6.2.1 化学驱剂分类 (10)6.2.2 化学驱剂选择原则 (11)6.2.3 化学驱剂评价方法 (11)6.3 化学驱方案设计 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 设计内容 (11)6.3.3 设计方法 (11)第七章微生物驱提高采收率技术 (11)7.1 微生物驱机理研究 (11)7.1.1 微生物生长代谢对油藏的影响 (12)7.1.2 生物表面活性剂的作用 (12)7.1.3 生物气体的 (12)7.1.4 生物聚合物的作用 (12)7.2 微生物筛选与培养 (12)7.2.1 微生物筛选 (12)7.2.2 微生物培养 (12)7.3 微生物驱方案设计 (12)7.3.1 微生物注入方式 (12)7.3.2 微生物注入量 (13)7.3.3 微生物注入时机 (13)7.3.4 微生物驱油效果评价 (13)7.3.5 微生物驱后续调整 (13)第八章非常规提高采收率技术 (13)8.1 热力驱提高采收率技术 (13)8.2 破乳驱提高采收率技术 (13)8.3 混相驱提高采收率技术 (14)第九章提高采收率技术集成与应用 (14)9.1 技术集成原则 (14)9.2 技术集成应用案例 (14)9.3 技术应用效果评价 (15)第十章提高采收率项目管理与评价 (15)10.1 项目管理流程 (15)10.1.1 项目立项 (15)10.1.2 项目设计 (15)10.1.3 项目实施 (16)10.1.4 项目验收 (16)10.1.5 项目运行与维护 (16)10.2 项目风险评估与控制 (16)10.2.1 风险识别 (16)10.2.2 风险评估 (16)10.2.3 风险控制 (16)10.3 项目经济效益评价 (16)10.3.1 投资回收期 (16)10.3.2 投资收益率 (17)10.3.3 财务净现值 (17)10.3.4 内部收益率 (17)第一章提高采收率概述1.1 提高采收率的意义提高采收率是石油行业中的重要研究方向，对于保障国家能源安全、促进石油资源的合理开发与利用具有重大意义。
西南石油大学《提高采收率原理》
1绪 论
水驱或非混相注气驱一次采油和二次采油的最终采
收率通常为原始地质储量的20～40%。
非混相驱
油和水是互不相溶的。如果把油水倒入一个容器中并放
置一段时间，就会形成两个截然不同液相，而且具有明 显的分界面。因此可以说油水是不混相的。
同样，尽管天然气在原油中具有一定的溶解度，但原油
，当油藏的非均质性较大和/或水驱流度比较高时，聚合物 驱可以取得明显的经济效果。
3 聚合物驱及其相关技术
聚合物驱发展历程
聚合物驱始于20世纪50年代末和60年代初。美国于1964年进行了第一次聚
合物驱矿场试验，随后在1964~1969年间，进行了61个聚合物驱项目。从 70年代到1985年，共进行了183个聚合物驱项目，且一般都取得了明显的 经济效益。
射频法采油(Radio Frequency Recovery) 超声波法采油(Ultra-Sonic Recovery) 振动采油(Vibrating Recovery) 磁法采油(Magnetic Recovery)
1绪 论
原油采收率是采出地下原油原始储量的百分数， 即采出原油量与地下原油原始储量之比。在经济条件
提高采收率原理
施雷庭
西南石油学院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室
主要内容
1 绪论 2 提高采收率方法及原理概述 3 聚合物驱及其相关技术 4 表面活性剂驱油 5 碱水驱 6 复合驱(二元、三元驱、泡沫复合驱等) 7 气体混相驱 (天然气、二氧化碳、氮气、液化气驱等) 8 热力采油(热水、蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层) 9 微生物采油(微生物调剖、堵水、微生物驱油、降解原油) 10 其它提高采收率方法
第六章 提高采收率
油层性质对波及系数的影响， 油层性质对波及系数的影响，主要是由于油层的 非均质性所引起的， 非均质性所引起的，尤其以油层渗透率和油层有效厚 度分布不均匀的影响最大。 度分布不均匀的影响最大。 对于渗透率来说， 对于渗透率来说，油层的非均质性表现在两个方面 一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 ：一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素 是影响油田采收率的一个重要因素。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素。 在开发计算中，常把油、 在开发计算中，常把油、水的粘度与岩石的渗透率 联系在一起来考虑， 流度比来表示 来表示。 联系在一起来考虑，用流度比来表示。
油层采收率不仅与其天然条件如油层能量类型及其大小油层岩性变化及其非均质状况地层原油物性等有密切关系而且也与油田开发开采的技术措施及生产管理方法有很大关系
第六章 提高原油采收率
知识点：波及系数； 知识点：波及系数；
洗油效率； 洗油效率； 影响波及系数的因素。 影响波及系数的因素。
第一节
影响采收率的因素
4.胶束液驱油 胶束液驱油
微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 作为驱动液的乳液， 作为驱动液的乳液，希望依靠它的液阻效应和异常 粘度， 消除或削弱粘性指进， 粘度 ， 消除或削弱粘性指进 ， 从而提高微观波及系数 (即洗油效率 和宏观波及系数。 即洗油效率)和宏观波及系数 即洗油效率 和宏观波及系数。 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。用它作为驱油剂 时，就可以消除原来油水间的明显界面，从而也消除了 就可以消除原来油水间的明显界面， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外，因它可以与 油完全互溶，所以洗油效率也高， 油完全互溶，所以洗油效率也高，从而实现提高采收率 的目的。 的目的。
提高石油采收率原理
提高石油采收率原理石油采收率是指从油田中提取石油的比率，它是评估油田开发效果的重要指标之一、提高石油采收率可以使石油资源得到更充分地开采，提高油田的经济效益。
石油采收率的提高可以通过多种方法来实现。
1.有效驱替剂的应用：在油井注水或注气过程中，通过选择合适的驱替剂，如聚合物或地下水杂质治理剂等，可以增加石油的采集效果。
合理选择驱替剂能够提高石油的采集率，加快油井中石油的排出速度，并降低开采成本。
2.人工增油技术：包括常规压力维持、水驱、气驱、泡沫驱、高聚物驱等，可以通过在井口增加压力或改变地下油藏的渗透性、测井、射孔等方式，进一步提高石油采收率。
3.增加注水量：通过提高注水量，可以增加油井下面的水压力，从而使石油更容易被压出。
但是，必须注意注水量不能过大，过大的注水量会导致岩层塌陷，进而减少采油效果。
4.增加油井密度：在物探阶段，通过对地下油藏的详细研究，可以选择合适的油井密度。
增加油井密度可以提高采油的效率和采收率，但也会增加开发成本。
5.改进压裂技术：压裂是一种将低渗透油藏改造成高渗透油藏的方法。
通过在油井中注入压裂液，产生高压，将岩石断裂并形成裂缝，使石油在油藏中更容易流动，从而提高采收率。
6.运用先进的提取技术：如水平井和多段压裂技术，使用这些先进的提取技术可以增加石油井穿越岩石层的面积，提高石油的采集率。
7.选择合适的开采方式：根据油井条件和油藏特点，合理选择开采方式，可以有效提高石油采收率。
例如，对于低渗透性油藏可以采用水驱或气驱等方式，对于高粘度油藏可以采用热采技术等。
总之，提高石油采收率是一个复杂而多样的过程，需要综合运用各种技术手段和科学方法。
只有充分发掘并合理利用油藏资源潜力，才能实现石油采收率的提高，进而增加石油产量，为石油工业的发展做出重要贡献。
提高石油采收率原理
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7、与低分子的区别
1）分子间力大； 2） 构象多(多指线型聚合物) 3）多分散性
多分散性：
指同种类型的聚合物是由大小不同的同系 分子混合而成，它不象低分子有固定的分 子量。即：聚合物分子的聚合度是变量。
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聚合物驱常用聚合物
1. 聚丙烯酰胺
它是由丙烯酰胺单体聚合而成：
CH2 CH 聚 CH2 CH
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第一节 聚合物的类型及性质
一、基本概念
1.聚合物：是由大量的简单分子经聚合而成的高分子 量的物质。例：聚丙烯酰胺，聚乙稀。
2.单 体：组成聚合物的简单分子。例：组成聚丙烯 酰胺丙烯酰胺分子，聚乙稀的乙稀分子。
3.链 节：聚合物长链上重复的结构单元。
4.聚合度：链节的个数。例如， [ CH2－CH2 ] n 中的n。
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5、聚合物分子构型
即聚合物分子的化学结构，包括链节的化学 组成、单体的连接方式。它决定着聚合物的 物理、化学性质。
分子构型
线型ห้องสมุดไป่ตู้
支链型 网型(可发展为体型)
（1）线型或支化度较小的聚合物，物性较柔软，多数
能熔化，也能溶解；
（2）体型聚合物不熔化也不. 能溶解。
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A.线型分子构型
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B.支链型分子构型
合
n
CO
CO
NH2
NH2 n
分子量变化范围由100万~几千万不等。
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1. 聚丙烯酰胺
特点：
1.属于人工合成的聚合物；
2.长链由C-C键连接，分子链极易变化，构象多， 具有柔曲性；
3.水溶液中发生水解，是阴离子型聚合物；常被 称为部分水解聚丙烯酰胺，简称HPAM；
提高原油采收率机理
提高原油采收率机理原油采收率是釆出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储量的比值。
那么，提高原油采收率究竟是开发后期遥远的事，还是应当在开发进程中就需要作整体战略性考虑的问题?影响采收率有哪些因素?提高原油采收率的技术方向在哪里?各种方法的驱油机理、适用性怎样?这些都是油藏、采油、地质师应当注意和予以回答的问题，也是我们在本章中要讨论的主要内容。
第一节提高原油采收率的基本概念和认识一、提高原油采收率的重要性和迫切性纵观石油开采的全过程，便可发现提高原油采收率在其中占有极其重要的位置。
如果世界现有油藏能增加1％的原油采收率，就相当于多采出目前全球年耗油量的两倍。
一个大油田，如能使原油采收率提高10％一20％，其增加的原油产量就十分可观，在某种程度上就相当于发现一个或几个新油田！另外，就技术而言，有关提高采收率的研究工作也是石油工业中最复杂的一项工作，而且迄今没有一个全球通用的方法，因为地质条件和油藏特征等都有很大的差异。
总之。
这一技术既有经济风险，但又是老油田增加采油量的必经之路。
正因为如此，在过去的数十年内，原苏联、美国这样一些石油大国都把如何提高原油采收率作为研究工作的主要目标。
一个油藏采收率的高低，既依赖于客观的地质条件(如地质储量、储层岩石的孔渗性、原油粘度、有无边水、底水等)，也取决于人为的努力(如开发水平、采油工艺水平、采取的提高釆收率措施等)。
而人为的因素是提高原油釆收率的关键。
美国的原油采收率约为50％，我国油田的采收率约在30％～45％左右。
随着工农业、交通运输对能源需求的日益增长，一些专家预测将出现一个利用非常规石油资源的新纪元。
这些非常规的石油资源包括油页岩、焦油砂，以及提高原油采收率采出枯竭油藏残留油等。
残留在地下的原油量是否一成不变，等待人们想什么时候开采就去开采呢?事实上不是这样，残留在地下可供我们再次开采的油量，会随着时间的推延在不断减少。
因为日复一日，年复一年，油田井场设备的腐蚀、井筒井底结构的损坏，地面井场改做它用(如农业用)等等都会使油井彻底报废，其结果使得地下储存的这部分等待开采的原油也彻底报废!因为没有多少提高采收率的方法能承担得了钻新井的费用，故现行的提高采收率方法其基本出发点是利用现有的井场设备等投资就可进行。
06提高采收率技术
液化石油气驱
烃类混相驱 富气驱油 高压干气驱油 非烃类混相驱 CO2 驱油 N2 驱油 驱油机理：气体与原油之间建立混相带，消除界面张力， 提高驱油效率。
石油天然气工程学院
二、混相驱油法
1.液化石油气驱
向油藏注入以丙烷为主的液化石油气，与原油形成混相段
塞，然后再注入干气驱动段塞的驱油方法。液化石油气段塞前
学驱油法、混相驱油法、热力采油法、微生物采油法；
石油天然气工程学院
一、化学驱油法
原
w K rw o M o K ro w
通过向油藏注入化学剂，以改善流体和 岩石间的物化特征，如降低界面张力、改善 流度比等，从而提高原油采收率。 包括：聚合物驱、活性剂驱、碱驱和复合驱。
理
石油天然气工程学院
石油天然气工程学院
第一节
采收率及其影响因素
M<1：有较规则的水驱前缘
（水线），油井见水时的波及 系数可达70％以上；
M>1：则出现明显的粘滞指进
现象。且流度比越大，指进越 严重，波及系数越低。
五点井网不同流度比对波及系数的影响 结论
降低M的措施：
波及系数随水油流度比的增大而减小。 w K rw o M o K ro w
石油天然气工程学院
三、热力采油法
注蒸汽热力采油的增产原理：
★原油粘度大大降低，增加了原油的流度；
★油层岩石和流体体积膨胀，增加了弹性能量； ★原油中的轻质组分易挥发，进入气相后更易流动； ★油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油的流度； ★提高了地层压力，增加了驱油能量； ★清除了井壁污染，降低了井筒附近的流动阻力；
石油工程概论
(General Introduction of Petroleum Engineering)
《原油碳源微生物提高原油采收率机理》
《原油碳源微生物提高原油采收率机理》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，原油采收率的提升成为了石油工业面临的重要课题。
传统采油方法存在一定局限性，难以满足当前需求。
近年来，通过引入原油碳源微生物以提高原油采收率的研究逐渐成为新的研究方向。
本文将重点阐述这一新兴技术在提升原油采收率方面的机理，以供参考。
二、原油碳源微生物的概述原油碳源微生物主要指利用原油中的碳源进行生长繁殖的微生物。
这些微生物在地下环境中广泛存在，具有较高的适应性和生长速度。
它们在石油开采过程中能够通过一系列生物化学反应，将部分难以采收的原油转化为更易采收的形态，从而提高采收率。
三、原油碳源微生物提高采收率的机理1. 生物降解作用原油碳源微生物具有生物降解作用，能够分解原油中的复杂组分，如胶质、沥青质等。
这些组分在地下环境中往往难以被传统采油方法所采收。
通过微生物的降解作用，这些组分可以被转化为轻质油、气态烃等更易采收的形态，从而提高采收率。
2. 生物表面活性剂的作用原油碳源微生物在生长过程中会产生生物表面活性剂。
这些表面活性剂能够降低油水界面张力，使油水更好地混合，有利于原油的采收。
此外，表面活性剂还能改善储层的湿润性，有助于原油在储层中的流动。
3. 增加储层渗透率部分原油碳源微生物具有分泌多糖等物质的能力，这些物质在储层中可以形成一种胶状物质，有助于增加储层的渗透率。
这将有助于提高原油的流动性，使其更容易被采收。
4. 促进微生物运移部分原油碳源微生物具有较好的运动能力，能够在地下环境中进行迁移。
这种迁移作用有助于将原油从难以到达的区域运移至易于采收的区域，从而提高整体采收率。
三、实际应用与前景展望目前，利用原油碳源微生物提高原油采收率的方法已经在某些油田得到实际应用，并取得了显著的成果。
然而，该技术仍需进一步研究和优化，以适应不同地质条件和储层类型。
未来，随着生物技术的不断发展和完善，相信这一技术将在石油工业中发挥更大的作用。
提高原油采收率原理EOR第六章表面活性剂驱
微乳的类型: 微乳类型：水外相微乳、油外相微乳、中相微乳（过渡态）
图6－1 微乳类型的转换
微乳类型决定于：活性剂的类型、使用温度、油的性质 （如烃的碳数）、水中的电解质（种类和浓度）、体系 中的助表面活性剂（种类和浓度）
微乳的准（pseudo）三组分相图
（a）水溶性表面活性剂 （b）油溶性表面活性剂 图6－2 微乳的准三组分相图
四、泡沫驱
泡沫配制 水：淡水，也可用盐水 气：氮气、二氧化碳气、天然气、炼厂气或烟道气 起泡剂：主要是阴离子型表面活性剂或非离子型表面活
性剂 在起泡剂中还可加入适量的聚合物（提高水的粘度，从 而提高泡沫的稳定性）和盐（调整表面活性剂的亲水亲 油平衡）。
四、泡沫驱
对起泡剂的亲水基而言，在亲油基选定后，亲水基的亲水性强一些 为好，这主要是亲水基的亲水性越强，形成气泡膜的排液速度越小， 泡沫越稳定；亲水基的亲水强弱参考如下顺序：
图6－3 图6－2中A、B两点的相态
O——
W
一活 组性 分剂
和 ；助 油活 为性 一剂 组为 分一
组 分 准； 三水 组和 分盐 为 另
S
油水比1：1
活性剂浓度不变
盐 可 以 调 整 值
HLB
随着盐含量的增加，表面活性剂由亲水性变至亲油性，微乳体系的类 型由水外相微乳（L）变成油外相微乳（U）。
图 4-5 30℃不同含盐量时相体积的变化（1）5g/LNaCl，形成水外相微乳；（2）15g/LNaCl，中相微乳； （3）25g/LNaCl，形成油外相微乳；（4）100g/LNaCl
地面发泡：将气体通过浸在起泡剂溶液中的发泡器进行发泡，然 后将泡沫注入地层中。 地下发泡：将水、气和起泡剂注入地下，利用孔隙的分散和机械 作用，在油藏中生成泡沫。
提高采收率原理
ED
1
Sor Soi
Oil Grains
Water
Swept Area
第二十页，共209页。
1.1.1 孔隙介质中原油的捕集 孔隙介质中原油或其它流体的捕集作用不是非常清
楚，同时也不能以数学的方法给以精确(jīngquè)的描述， 但已知捕获机理依赖于：
第二十六页，共209页。
2.双孔隙(kǒngxì)模型
在水润湿岩心中被俘留的剩余油呈多种形态（如珠状或滴状），并被封闭在 单孔隙或多个(duō ɡè)孔隙中。当流动水施加在油上的力不能克服水优先润湿产生 的毛细管力时，原油就会被捕留住。
(1.6) (1.7)
h1、h：为图中液体的高度，cm；
ρo、ρw：分别为油水密度， g/cm3；
Patm
h1 po 油
h pw
水
g：是重力加速度，980cm/s2。
图1。6 界面(jièmiàn)力导致的毛管压力图
第十五页，共209页。
水的压力可以通过穿过油的总压头减去水头计算得到。容器中油水 界面处的压力，采用与毛管中相同高度水的压力值，用方程(1.6）(1.7） ，则：
提高(tí gāo)原油采收率 Enhanced Oil Recovery
第一页，共209页。
绪论
Introduction
第二页，共209页。
中国提高(tí gāo)采收率技术的必要性
东部已开发的老油田大多(dàduō)进入高含水阶段，未开发的油田多为低渗透、 特稠油、超稠油，开采环境日趋恶劣，开采成本越来越高。 老油田经过长期注水开发（大庆1959年，胜利1964年），现在已经进入高含 水期，目前胜利综合含水达到89.8%。老油田注水开发的效率越来越低，如胜 利油田年产量为2625万吨（7.19万吨/ 日），日注水61.07万立方米，采1吨 原油需注水8.49立方米。
06提高采收率技术
三、热力采油法
注蒸汽热力采油的增产原理：
★原油粘度大大降低，增加了原油的流度； ★油层岩石和流体体积膨胀，增加了弹性能量； ★原油中的轻质组分易挥发，进入气相后更易流动； ★油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油的流度； ★提高了地层压力，增加了驱油能量； ★清除了井壁污染，降低了井筒附近的流动阻力；
一、相关基本概念：
1、采收率 2、波及系数 3、流度比 4、驱油效率
二、提高采收率方法
1、化学驱油法（分类、驱油机理、存在问题） 2、混相驱油法（分类、驱油机理、存在问题） 3、热力采油法（分类、驱油机理、存在问题） 4、微生物采油法
石油天然气工程学院
第一增加地质储量。就是发现新油田、老油田扩边、扩层。这 对我国石油工业而言，潜力越来越小。
第二提高原油采收率。注水开发的油田，其原油采收率通常只 有20%～40%；因此，提高原油采收率，对我国各油田潜力非常大。
石油天然气工程学院
第一节 采收率及其影响因素
一、采收率 采收率可以表示为：
ER
VswSo VswSor VSo
(一)波及系数
1 定义：指工作剂驱到的体积与油藏总体积之比。 EV
Vsw V
2 影响因素： 流度比、岩石的宏观非均质性和注采井网对
非均质性的适应程度等
① 流度比
指注入工作剂的流度与被驱原油在未波及区的流度之比。
流度：流体的渗透率与其粘度之比。
＝ K
从油田注水开发角度出发，流度比应为：
M
驱动液流度 (水) 被驱动液流度 (油)
一、化学驱油法
2．活性剂驱
⑴降低油水界面张力； 驱 ⑵改变亲油岩石表面的润湿性； 油 机 ⑶增加高渗层的流动阻力，减小指进现象。 理
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第二节 泡沫驱
二、泡沫组成
1、气相：空气、N2、CO2、天然气，其中N2应用最
多。
2、液相：水基、醇基、烃基和酸基。 地层水或盐水配制的泡沫有助于防止地层粘土膨胀。
（1）水基—淡水、地层水或盐水均可用来配制泡沫，
（2）醇基—具有表面张力低，易于挥发特点，适用
于水锁及强水敏性地层，有利于保护油气层。
（3）破裂：由于排液及气泡合并及水分蒸发，当泡沫 液壁薄到一定程度，很容易在外力作用下泡沫消失。
四、泡沫质量的室内评价
1. 泡沫质量（泡沫特征值） 是描写泡沫性质的一个重要数值。是指在一定温 度和压力下，泡沫中气体体积对泡沫总体积的比 值。 通常泡沫特征值是在0.52～0.99之间。
泡沫质量值＜0.52——气体乳状液； 泡沫质量值＞0.99——(反相变成)雾;
第二节 泡沫驱
一、泡沫定义 泡沫是指在起泡剂作用下，气体（空气、N2、 CO2等）分散在液相中形成的一种以气体为分散相， 液体为连续相的一种分散体系。可分成 －硬胶泡沫和 稳定泡沫。 二、泡沫组成 泡沫由水、气、起泡剂组成，起泡剂中除表面活 性剂外还有聚合物(增加体相粘度)和盐(调整表面活性
剂的亲水亲油平衡)。
第三节 碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱
二、表面活性剂的作用 1.表面活性剂可以降低聚合物溶液与油的界面张力， 使它具有洗油能力。
2.表面活性剂可使油乳化，提高了驱油介质的粘度。
乳化的油越多，乳状液的粘度越高。 3.若表面活性剂与聚合物形成络合结构，则表面活 性剂可提高聚合物的增粘能力。 4.表面活性剂可补充碱与石油酸反应产生表面活性
可交替向地层注气泡剂溶液和气体，也可同时 分别从油套管注入地层。
图 泡沫驱油效果 泡沫质量：1－0.00(水驱)；2－0.72；3－0.85；4－0.91
第三节 碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱
一、聚合物的作用
1.聚合物改善了表面活性剂和（或）碱溶液对油的流 度比。 2.聚合物对驱油介质的稠化，可减小表面活性剂和碱 的扩散速度，从而减小它们的药耗。 3.聚合物可与钙、镁离子反应，保护了表面活性剂， 使它不易形成低表面活性的钙、镁盐。 4.聚合物提高了碱和表面活性剂所形成的水包油乳液 的稳定性，使波及系数（按乳化-捕集机理）和/或洗 油能力（按乳化-携带机理）有较大的提高。
第六章 复合驱
Combination Flooding
第一节 复合驱的概念
复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合 起来的驱动。复合驱包括泡沫驱和复合化 学驱两种方式。
EAP>EA+EP>EP+EA>EP>EA
EASP>EAS+EAP>EAP>EAS 复合驱中的聚合物、表面活 性剂和碱之间的泡沫流体的粘度特性 泡沫的表观粘度比组成泡沫的气相和液相粘度都 要大很多。其表观粘度既具有剪切变稀特性，在 一定条件下也有剪切增稠特性。 2.泡沫质量和剪切速率对泡沫流变性的影响；
3.温度压力对泡沫流变性有一定的影响。
六、泡沫稳定性
1.界面张力对泡沫稳定性的影响 低界面张力有利于泡沫稳定。 2.表面粘度与表面膜强度的影响 表面粘度增大有利于泡沫稳定。 3.表面活性剂相对分子质量的影响 相对分子质量过大或过小都不利于泡沫稳定。 4.发泡剂HLB值的影响 HLB值在10以上最好。 5.吸附膜的复原作用和表面弹性 6.表面电荷的斥力 7.温度：温度越高越不稳定。
泡沫质量值＞0.74——气泡形成为多面体.
2. 泡沫稳定性
是指泡沫生成后的持久性，即泡沫寿命的长短。 评价方法有两种。
四、泡沫质量的室内评价
（1）动态评价法 多孔介质浸泡在起泡剂溶液中，气体通过孔隙介 质时产生泡沫，测定在一定流速下所产生的泡沫 体积。 （2）静态法 测定泡沫的半衰期，指泡沫重量排液到一半重量 时所需要的时间。在一定体积的分液漏斗内放满 泡沫，称出泡沫重量，隔一定时间后从分液漏斗 放出排液，记录排出液体重量随时间变化的情况， 即可得到泡沫破灭半衰期。
剂的不足。
第三节 碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱
三、碱的作用 1.碱可提高聚合物（HPAM）的稠化能力。 2.碱与石油酸反应产生的表面活性剂，可将油乳化， 提高了驱油介质粘度，因而加强了聚合物控制流度 的能力。 3.碱与石油酸反应产生的表面活性剂与合成的表面 活性剂有协同效应。4.碱可与钙、镁离子反应或与 粘土进行离子交换，起牺牲剂作用，保护了聚合物 与表面活性剂。 5.碱可提高砂岩表面的负电性，减少砂岩表面对聚 合物和表面活性剂的吸附量。 6.碱可提高生物聚合物的生物稳定性。
第四节 复合驱存在的问题及进展
组合驱油成分带来的问题；色谱分离现象。
色谱分离现象是指组合
的驱油成分以不同的速
度流过地层的现象。
牺牲剂对地层的预处理
有可能缓解这种现象。
四、泡沫质量的室内评价
3.发泡力 指泡沫形成的难易程度和生成泡沫量的多少。 倾注法测定（Ross-Milles方法）： 将200ml表面活性剂水溶液放在特制的移液管中， 然后从90cm高处自由流至装有50ml相同溶液的圆 形计量筒中，冲击底部溶液后生成泡沫。当移液 管中溶液倾注完毕，读取量筒中生成泡沫的高度， 以此表征发泡能力。然后记录泡沫高度随时间的 变化情况，计算泡沫消失速度。
（3）烃基—可用原油或柴油、煤油或凝析油。
三、泡沫的形成和破裂 1.泡沫的形成
气体分散在液体中的状态为气泡，许多气泡相互集 合在一起，彼此间以很薄的液膜隔开，成为泡沫。 制造泡沫方法有两种。
（1）聚集法：采用高压气体、低沸点的液体或反 应后生成气体的物质，通过减压或化学反应，使气 体分子集合形成泡沫。 （2）分散法：通过搅拌、震荡、喷射等方法使气 液混合。
三、泡沫的形成和破裂 2.泡沫的不稳定性和泡沫的破裂过程 泡沫是热力学不稳定体系，所以泡沫会自发破坏裂， 其破裂过程有三个阶段。
（1）排液：在气泡交界处存在压差，使气泡间气泡壁 的液体流动，液膜壁变薄。
（2）气泡合并：小气泡内的压力大于大气泡内的压力， 小气泡内的气体透过液膜进入到大气泡中，小气泡变小， 直到消失，而大气泡变大，最终破裂。