《提高石油采收率技术》讲义
提高石油采收率重点知识
第一章增加石油可采储量的途径：补充原始石油地质储量和提高石油采收率。
石油开采技术分为：1，利用天然能量采油技术。
2，补充地层能量采油技术。
3，提高石油采收率提高石油采收率技术：向油藏中注入驱油剂或调剖剂，改善油藏及油藏流体的物理化学特性，以及其他所有提高宏观波及系数和微观驱油效率的采油方法。
驱油剂：由地面注入油层用于驱油的所有液体，气体和复合体系。
剩余油：驱油剂未波及的区域内所剩下的原油。
残余油：驱油剂波及的区域中未被驱出的原油。
石油采收率：原油采出量与油藏中原始地质储量之比。
采收率的大小取决于波及效率和驱油效率。
影响残余油饱和度的主要因素：驱替动力学条件；孔隙结构；润湿性。
波及效率：驱油剂波及的油藏体积与油藏总体积之比。
影响波及效率的主要因素：垂直和平面非均质性；原油与驱油剂的视粘度和相对渗透率；原油与驱油剂的重力差。
提高采收率技术分为化学驱，气驱，热力采油，微生物采油。
第二章孔隙结构：油层基质（岩石）所具有的孔隙和吼道的几何形状、尺寸、分布及其连通关系。
油层的储集空间主要由空隙决定，而吼道则是流体在油层中得渗流能力的主控因素。
空隙的尺度分布可用空隙的分选性和孔隙分布歪度来表征。
空隙的分选性是指空隙分布的均一程度，孔隙尺度越均匀，则其分选性越好。
表征孔隙分选性的参数为孔隙分选系数。
孔隙分布的歪度是表征孔隙尺度分布偏于粗孔隙还是偏于细孔隙。
孔隙结构的基本特征：孔隙的尺寸及其分布；孔喉比；孔隙的连通性；孔隙的弯曲性；流体通道的非均质性。
孔喉比为孔隙与吼道的直径之比。
配位数：是指与特定的孔隙相连通的喉道数。
迂曲度：表征油层中孔隙通道的弯曲性的参数。
孔隙并联非均质性：油层中由孔隙和喉道构成的并联液体通道之间尺寸的差异。
孔隙串联非均质性：油层中由孔隙和喉道构成的流体通道在流动方向上尺度的差异。
孔隙的并联非均质性对无水采收率具有重要的影响。
孔隙的串联非均质性是影响残余油饱和度的主要因素。
粘土矿物在油层中的状态分为分散状、膜状、桥塞状影响孔隙结构的主要因素：岩石颗粒尺度；颗粒的分选性；粘土矿物；粘土颗粒形状。
提高采收率技术(王从领)
一、提高采收率的重要性 10、我国提高采收率现状
20世纪90年代，我国石油消费的年均增长率为7.0%，国内 石油供应年增长率仅为1.7%，这种供求矛盾使我国1993年成 为石油净进口国。
国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断上升， 平均含水率已经高达80%以上。而近几十年来发现新油田的难 度加大，后备储量接替不足。
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一、提高采收率的重要性 8、采收率概念
采收率是衡量油田开发水平高低的一个重要指标。它是指 在一定的经济极限内，在现代工艺技术条件下，从油藏中能采 出的石油量占石油地质储量的比率数。采收率的高低与许多因 素有关，不但与储层岩性、物性、非均质性、流体性质以及驱 动类型等自然条件有关，而且也与开发油田时所采用的开发系 统（即开发方案）有关。同时，石油的销售价格和地质储量计 算准确程度对采收率也有很大影响。
5
一、提高采收率的重要性 3.我国石油资源形式
第12位占4.1%
第41位
世界石油资源分布图
石油资源人均 占有量对比图6
一、提高采收率的重要性
4.我国石油资源量构成
资源量（×108t）
低渗及特低渗 常规储量 重油
石油总资源量
210.7 530.6 198.7 940.0
比重（%）
22.41 56.45 21.14
13
一、提高采收率的重要性
9、提高采收率的意义
世界上的石油资源是有限的，如果只进行一次、二次采油， 那么我们将损失掉50％以上的原油，这无疑是对资源的极大 浪费；另外，还有很大一部分原油是用常规方法不能开采或 开采效果很差的稠油和超稠油。这就需要我们采用提高采收 率的方法，尽可能多地采出这部分难于开采的原油。例如， 有1亿吨残余地下的原油，如果能够将采收率提高1％，就可 拿到一百万吨原油，这是非常可观的。
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。
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。
《提高石油采收率技术》讲义
提高石油采收率技术石油是世界主要的能源之一，然而在石油开采过程中始终存在采收率低的问题。
因此，研究和开发提高石油采收率技术是非常重要的。
本文将介绍一些提高石油采收率的技术，并拟给出相关的理论分析和实践应用，以帮助读者更好的理解该领域的知识。
一、常见的提高石油采收率技术1. 增加采油井数量增加采油井的数量是提高石油采收率的常见方法。
通过增加采油井数量和提高井产能，在短时间内能够快速提高采油效率。
但在长期开发中，挖掘更多的采油井难免会减少油井的寿命，所以该方法在实践中有一定的局限性。
2. 水驱油技术水驱油技术是通过注入水到含油层，将油逼出来，达到提高采收率的目的。
该技术采用了物理方法，在提高采收率的同时，也能抑制火灾等事故的发生。
但是，该技术使用中需要注意注入水的质量和量，以及操作水平等因素，否则可能会对水质和地下水资源造成污染。
3. 人工捞取技术人工捞取技术是通过使用工具和机器将含油层内的油挖掘出来。
该技术在开采较深的油井时比较常见，它可以更直接和有效地挖掘油井内的油。
但在实践中，也有一定的技术难度和成本方面的问题。
4. 酸化注入技术酸化注入技术是通过向含油层注入一些化学酸性物质，使松散的岩土变紧，新的裂隙和孔道就会被创造出来，以增加岩石和石油的接触面积，从而提高石油采收率。
但使用该技术也可能会对地下水和环境构成一定的风险，需要特别注意操作。
5. 气驱油技术气驱油技术是通过注入气体到含油层内，使油逐渐被推到井口并提升到地面，从而提高采收率的方法。
该技术在实践中需要注意对气体的类型、压力、温度等因素的控制，以及操作控制方案，以减少气体浪费、污染等问题。
二、底部泵抽油机原理解析底部泵抽油机是在采油井井筒底部安装一种借助动力驱动的泵机，以抽吸油井内含油层的油，并将油位于井口的反应器中。
该技术具有经济效益显著、方案适用性强等优点。
底部泵抽油机一般分为两大类，即节流运动方式和机器辅助运动方式。
其中，机器辅助运动方式最为常见。
提高采收率技术
目前油田上应用的主要提高原油采收率方法：
• 化学驱法（聚合物驱，表面活性剂驱，碱驱以
及复合驱）；
• 混相驱油法；
• 热力采油。 • 技术成熟且矿场应用最多的是聚合物驱油法和 热力采油技术。
聚合物提高原油采收率的发展现状
聚合物驱油机理：
• 聚合物溶液驱油不仅能够提高波及体积，而且还能够提高 驱油效率。聚合物溶液的驱油机理是通过在注入水中加入一定 量的高相对分子质量的聚丙烯酰胺，增加注入水的粘度，改善 水油流度比。
为了获得更适合油田应用的聚合物，大量学者在改进
HPAM性能方面展开了探索工作。主要有两种途径：①添加
能够改进HPAM稳定性的添加剂，如甲醛、异丙醇、尿素、 硫脲、醇、氨基酸类、二乙烯三胺、氯酚化合物及表面活 性剂、水杨酸及衍生物、聚六亚甲基胺等。②对HPAM进行 改性。在聚合物链节上引入新的单体，提高HPAM的耐温、
2.00km2，地质储量390.3×104t，孔隙体积694×104m3。
表1 小井距、中区西部和断西试验区基本情况的比较
分区 试验时间 目的层 面积
（km2）
储量
(×104t)
井网
井距 (m)
注入 井数
生产 井数
聚合物 来源
小井距 501井组
1972.8.3~ 1972.9.24
萨Ⅱ7+8
0.007
高采收率12%、吨聚合物增油120t的指标。
孤东油田聚合物驱油工业性矿场试验
• 孤东油田经过10多年的强注强采，目前主力开发单元
含水率已高达95%左右，为了实现降水增油目的，从1994 年起在该油田经过了历时5年的聚合物驱油工业性矿场试验。 针对油田构造简单，油层单一、非均质性强，油层胶结疏 松、物性好，原油粘度高，地层水矿化度高等特点，在室 内实验和数据模拟的基础上，设计了二级段塞注入方案。 方案实施后取得明显效果：油井含水率平均下降了5.6%，
《提高采收率技术》PPT幻灯片
西部资源勘探程度不高，加之区域远离消费市场，短期内很难做到 石油探明储量与产量的大幅度增长。因此，需要继续做好用提高采 收率技术稳定东部这篇大文章。
8
§1 水驱油波及效率
在井网控制的范围内，从注入井到生产井油区不能被 注入水完全波及到，水波及体积占该油层体积的百分比， 称为波及效率，即：
ES A As hhs EAEh
表示注入的工作液在井网控制的油层区域内 的波及程度，包括面积波及和垂向波及。
注入水波及不到的地方形成剩余油。
9
§2 水波及区内的驱油效率
4
EOR分类
化学驱 包括：聚合物驱，表面活性剂驱，碱水驱，及其二元、 三元复合驱。
气体混相驱 包括：干气驱，富气驱，CO2驱，烟道气驱。
热力采油 包括：蒸汽吞吐，蒸汽驱，火烧油层，SAGD法。
油田稳油控水技术 包括调剖堵水、深部调驱技术。
5
中国各EOR方法所占的比例
3 2
1
2
1
3
1—热采方法（60%）
随着聚合物驱的进行（ r ），聚合物溶液具有自动稳 定驱替前缘的能力。
16
第二章 表面活性剂驱
Surfactant Flooding
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§1 驱油用表面活性剂
EOR一般使用阴离子型表活剂(稳定性好、 吸附量小、成本低)，少量使用非离子型（耐高 矿化度，活性稍差），一般不使用阳离子型 （因为地层中吸附损失大）。
提高原油采收率原理第五章 经典PPT
都为之佩服。一落地，冰面四周便响起了雷鸣般的掌声，叫喊声、欢呼声仿佛能把整个冰面给震裂。
1－剩余油；2－淡水；3－碱溶液；4－聚合物溶液；5－水 15岁的特鲁索娃在本赛季首次升入成年组，因在青年组中四周跳的超强能力受到了各方面的关注。因此首个四周跳摔倒可谓是带给了她不小的压
端庄而优雅。
（3）碱水突破前采油量不可能增加；
（4）油珠的聚并性质对过程有较大影响。
三、乳化-捕集 (Emuls-Entrap)机理
在低的碱质量分数和低的盐含量下，由 于低界面张力使油乳化在碱水相中，但油 珠半径较大，因此当它向前移动时，就被 捕集，增加了水的流动阻力，即降低了水 的流度，从而改善了流度比，增加了波及 系数，提高了采收率。
提高原油采收率原理第五章
第五章 碱 驱
本章主要内容 ☆碱驱提高采收率的基本机理 ☆界面张力与碱质量分数关系曲 线及其应用 ☆什么原油适合于碱驱 ☆碱会与地层和地层流体作用 ☆碱驱存在的问题、改善方法
第一节 碱驱概述
碱驱是指以碱溶液作为驱油剂的驱油法。
●碱驱是一种提出最早（1917年） ●1927年申请第一个专利 ●试验最早（1930年），化学剂最便宜，操作最 简单 ●美国进行了50个碱驱矿场试验，都未获得工业 成功。驱油机理最复杂，限制也多，因此矿场试 验的规模和范围远小于聚合物驱的一种提高采收 率方法。
力。她快速起身，重新加速，在顶着重重压力的情况下成功而顺利地完成了勾手四周。她用行动证实第一条的失误并没有给她带来很大影响。
由于地层中的钙镁离子可与碱反应而消耗碱， 因此在注碱溶液前需注入一段塞的淡水；之后再 注入聚合物段塞以控制后续水驱的流度。
2 提高采收率基本原理
三、渗透率
渗透率的测定方法
ห้องสมุดไป่ตู้
四、油层的非均质性
１油层的微观非均质性 ２油层的宏观非均质性
五、流变学基础
• 流变学是现代化学工程的三大基础之一 • 在聚合物科学与工程中的应用 分子量测定、聚合物加工
• 在胶体和表面化学中的应用
粘弹性表面活性剂、正电胶泥浆 • 在现代化学工程中的应用 管路阻力和泵的计算、对流热、质传递 • 在石油工业中应用
４）矿物颗粒形状
一般来说，在相同的粒径中值条件下，颗粒间无接触的孔隙 尺度比点接触的大，其连通性也好；点接触的孔隙尺度比线接触的 大。
二、孔隙度
１定义 孔隙度是岩心中的孔隙体积与岩心的总体积之比。 ２孔隙度的测量方法 １）岩心骨架体积测定方法
（１）氦孔隙法。 测试原理为波义耳定律。 （２）润湿法。 此方法适用于纯砂岩。
二者的共同特征：材料中的各点发生了一定的相对位移。
• (2) 三种基本形变模型（典型流场）
① 简单拉伸（或压缩）（拉伸流场）
例如：纤维纺丝
薄膜吹塑
• ② 简单剪切
材料中平行于力作用方向的相邻面发生相对滑移，材料 线的夹角改变，但尺寸不变。
十五863子课题验收
• ③ 体积压缩（或膨胀）
仅改变体积元的体积，材料线，面发生相似变 化，但线.夹角和长度比保持不变。
１）孔隙尺度及其分布 油层中孔隙大小具有随机分布特征，一般用孔隙半径中值（R５０） 来表征油层孔隙尺度的统计平均特性。R５０为毛管压力曲线（压 汞曲线）上水银饱和度５０％所对应的孔隙半径 。
孔隙的尺度分布可用孔隙的分选性和孔隙分布歪度来表征。
２）孔喉比
孔喉比为孔隙与喉道的直径之比，可由岩样薄片统计求得。
《提高石油采收率技术》讲义
石油大学继续教育学院冀东油田开发新技术高级培训班讲义提高石油采收率技术岳湘安2001.4.7一、概述（一）提高原油采收率的意义作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。
尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。
据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108吨/年（1亿）。
这将对我国国民经济发展造成极其严重的影响。
缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。
寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。
多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。
但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。
近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。
在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。
它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。
石油是一种流体矿藏，具有独特的开采方式。
在各种矿物中，石油的采收率是比较低的。
在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。
在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。
也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。
如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。
从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。
实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。
可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。
石油工程概论：8提高原油采收率
主观因素
★油气藏开发层系的划分；
★布井方式与井网密度的选择；
★油井工作制度的选择和地层压力的保持程度；
★钻井质量与完井方法；
★开采工艺技术水平和增产措施的发展水平；
★提高采收率方法的应用规模。
第一节 影响采收率的因素
➢储层的宏观非均质性 ➢流度比 ➢注采井网对非均质性的适应程度 ➢岩石性质及其微观结构和流体性质
第二节 提高采收率的方法 火烧油层
火烧油层：采用适当的井网，将氧气或空气注入 井中并用点火器将油层点燃，燃烧前缘的高温不断 使原油蒸馏、裂解、并驱替原油到生产井。
火烧油层燃烧过程示意图
第二节 提高采收率的方法
火烧油层增产原理
★燃烧带的温度很高，使燃烧带前缘的原油加热降 粘，增加流动能力； ★燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有蒸汽驱和热水 驱作用； ★燃烧过程中产生CO2和地层中原油形成混相，从 而消除或降低了界面张力； ★原油蒸馏产生的轻组分更易流动；
混相流体驱油过程的相段分布图
第二节 提高采收率的方法
CO2 驱 油 法
提高采收率机理： (1)降低原油的粘度； (2)使原油膨胀； (3)与原油产生低界面张力； (4)CO2对油层具有一定的酸化解堵作用； (5)CO2可使原油中的轻质烃萃取和汽化； (6)注入CO2改善了原油和水的流度比。 存在问题：气源 腐蚀
药 磺酸盐型 剂 羧酸盐型
聚醚型 非离子－阴离子型
存 在 活性剂在岩石表面大量吸附 问 活性水与普通水的粘度差很小 题
第二节 提高采收率的方法
碱驱
驱 油
在注入水中加入碱，与原油中的有机酸 反应，生成表面活性剂，降低油水界面张
机 力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高
理 波及系数和驱油效率。
《提高石油采采收率技术》说课稿
2．以学生为主体，以能力培养为核心， 以真实情境为依托，设计教学实施方案。 突出培养学生掌握各项提高采收率技术 的操作技能和独立工作的能力，不断补 充提高采收率方面的先进技术和成功经 验，体现先进性、实用性、趣味性和可 操作性。
3. 采用的教材： 姜继水主编《提高石油 采收率技术》（第二版） 教材。石油工业出版社 出版。 属“十一五”国家级规 划教材—石油高职高专 规划教材。
2. 课程目标 通过本课程学习，力求达到： ① 使学生掌握各种提高石油采收率技术 的基本原理、影响石油采收率的各种因 素及采取的相关措施、现场实施方法。 ②使学生能对各技术的驱油效果进行分 析。注重培养学生再学习的能力。
• ③ 通过介绍国外大型石油公司在研 究各种提高石油采收率技术方面取 得的进展和成绩，使学生及时了解 提高石油采收率技术的发展状况和 发展前景等。 • 课程目标可以概括为以下三个方面
四、课程内容的选择和教学组织安排
1．以工作过程为导向，以各项提高采收率技 术为载体，设计教学内容。 根据油田企业专家对油气开采技术专业所 涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析， 同时遵循高等职业院校学生的认知规律，紧 密结合专业能力和职业资格证书中相关考核 要求，确定本学习领域（课程）各相关学习 情境的具体内容。
• 如对基本概念、基本理论等内容采 取：
•启发提示—阅读理解—寻找要点—补充说明 —重点讲解的教学方法。
• 对涉及其他学科的基础知识采取：
•复习提问—联系课程—用则深探 •—难易适度的教学手段。
• 对数据统计、理论计算等内容采取：
•要点提示—示范推导—举例练习 •—强化巩固的教学方法。
• 对微观理解内容采取：
五、板书设计
• 第三节 聚合物溶液驱油的适宜条件与 注入方案
提高采收率讲稿(32学时)
大庆石油学院讲稿学院(系、部) 石油工程学院教研室油气田开发教研室课程名称《提高采收率原理》主讲教师吴文祥职称教授博士生导师2007年 8 月 10 日讲稿（首页）《提高采收率原理》课程讲稿1填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿2填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿3填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿4填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿5填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿6填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿7填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿8填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿9填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等《提高采收率原理》课程讲稿10填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿11填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿12图5-3 压力-温度和压力-摩尔体积图5-4 烃类混合物压力-温度关系示意图(组分不变图5-5三、三元相图、三元相图的定义、油藏流体的相态第二节注气开采机理一、注入气的性质：填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；《提高采收率原理》课程讲稿13填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等《提高采收率原理》课程讲稿14。
提高石油采收率技术
提高石油采收率技术
储藏在地下的原油到底能够从地层采出多少呢？其衡量指标是原油采收率，即原油可采储量与原始地质储量的比值。
一般利用天然能量开采的油藏采收率比较低，只有8%～15%。
利用人工补充地层能量的油藏采收率在25%～45%之间。
影响采收率的因素除了其固有的地质因素外，主要是人为因素，如开发方式、井网密度、开发调整、开采工艺技术水平、驱油剂的选择等，因此，只要采取先进的工艺技术和开发调整来改变上述人为因素对采收率的影响，从而提高最终产油量的方式，都可以称为提高原油采收率。
目前主要采用改变生产方式（如周期注水）、密钻井、先进的生产工艺（如水平井）和三次采油（如化学驱油、热力法采油、注气、微生物等）等方法。
提高石油采收率技术（IOR）主要包括先进的二次采油技术(ASR)和三次采油技术(EOR)，它们之间的区别主要是提高采收率的作用机理不同（图14）。
图14 提高石油采收率技术分类图。
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；
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石油大学继续教育学院冀东油田开发新技术高级培训班讲义提高石油采收率技术岳湘安2０01．４.７一、概述(一)提高原油采收率的意义作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。
尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大,而且后备储量严重不足,石油的供求矛盾日益突出。
据预测,按目前的开采水平,到20０５年我国进口原油将高达108吨/年（１亿)。
这将对我国国民经济发展造成极其严重的影响。
缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量,即提高采收率。
寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。
多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度,找到新的储量。
但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高,新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。
近年来,几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。
在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。
它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。
石油是一种流体矿藏,具有独特的开采方式。
在各种矿物中,石油的采收率是比较低的。
在目前技术水平下，石油的采收率平均约在３０%～60%之间。
在非均质油藏中,水驱采收率一般只有30%～４０%。
也就是说,水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。
如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题,也是世界性的难题。
从长远来看,只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。
实际上,与勘探新油田不同,提高采收率问题自油田发现到开采结束,自始至终地贯穿于整个开发全过程。
可以说,提高采收率是油田开采永恒的主题。
(这种说法一点也不过分）。
近几年，我国已成为纯石油进口国，预计到20０5年将进口1亿吨／年。
国民经济急需石油,大庆是我国最大的油田,按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点,就可增油5000万吨。
这对国民经济的发展具有极其重要的意义。
提高采收率是一个综合性很强的学科领域。
它的综合性表现为两方面:①高新技术的高度集成。
不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输……②学科领域的高度综合。
涉及各个学科。
这种学科交叉、互渗,有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。
而且,提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。
目前,国内外研究与应用的提高采收率方法很多。
由于驱替截介质不同，其具体的驱油机理各不相同,适应条件和驱油效果都不同。
但所有驱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类从油田开采阶段上划分，通常将利用油层所具有的天然能量,如溶解气、气顶等,将原油采至地面的方法（能量衰竭法)称之为一次采油。
在天然能量枯竭后用人工补充油藏能量的开采方法,如注水、注气，称之为二次采油。
但是这种开采方式的分类很容易引起混乱。
例如，在我国和前苏联一些油田曾采用早期注水保持压力的开采方法，很难说这究竟是一次采油还是二次采油。
在稠油油田往往是一投入开发就进行热力采油，很难按上面的原则将其归类。
另一种是按技术特点分类:将传统的注水、注气以外的,不是以保持和补充油藏能量为目的,而是以改变和控制油藏及油藏流体物理化学性质为目的的所有开采方法统称为强化采油（ＥOR──Eｎhanc ｅｄOil Recｏvｅｒy）。
目前,EOR这一术语已获得普遍的认可，并已成为提高采收率的同义词。
现有的主要ＥOＲ方法可分成如下几大类:(1)化学驱;(2)气驱；(３）热力采油。
在这里,我们重点讨论化学驱。
化学驱方法及技术比较：·几乎所有化学驱方法都具有高盐敏性，即对矿化度非常敏感，所以一般对驱油体系的矿化度都有限制。
·由于化学体系在油层中运移时,易于发生吸附、滞留，甚至絮凝、沉降，影响化学剂的注入。
如何保持足够的注入能力,是一个长期研究的课题。
·减少化学剂在油藏中的损失（吸附、滞留）,是直接影响化学驱效果的关键问题。
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧烟道气驱氮气驱干气（或贫气）驱富气混相或非混相驱液化石油气混相驱轻烃驱混相或非混相驱气驱2CO ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧电磁波加热电加热火烧油层蒸汽驱蒸汽吞吐注蒸汽热力采油另外，微生物提高采收率技术也日益受到了广泛的重视，加速研究。
但由于许多技术方面的问题,其工业化应用还有待时日。
利用物理场激励油层、提高采收率，是一类新的技术思路,属于油气田开发的前言研究领域。
这类物理方法提高采收率的机理还不十分清楚,须深化研究。
可以与化学驱相互补充,对那些不适用化学驱的油藏是一类很有价值和前景的方法。
(三)国外提高采收率技术发展现状提高采收率技术的应用不仅受技术水平发展的制约，更大程度受油价的制约。
近年来,由于油价下跌,多数国家的EOR 技术应用呈下降趋势,但对于EO Ｒ的研究却从未停止。
据“油气杂志”（Oil ａnd G ａs)第十三次独家的两年一次的EOR 调查，1996年初世界提高采收率项目和稠油项目的石油产量估计约为220万桶/天，约占世界石油总产量的3．６%。
其中,美国72.4万桶／天,占3２．9%；加拿大51.５万桶／天，占23.4%；中国１6.６万桶/天，占7.６%；前苏联地区２０．０万桶/天，占9．1％，其他国家５9.3万桶/天，占27．0%。
热力采油是目前世界上应用最广泛、最主要的EOR 方法，其产量约为130万桶／天，占ＥOR 总产量的5９%。
1. 美国EO Ｒ技术应用状况美国的E ＯＲ项目数自1986年以来持续下降，而ＥＯＲ产量在1992年调查时居最高，达760907桶/天。
美国1996年统计的700000桶/的ＥOR 产量中,约有60%是热力采油的产量。
其余产量的大部分是注气（轻烃、CO 2和氮气）。
①CO ２驱２,其原因是:① C ｏl ｏra ｄo 和新墨西哥拥有巨大的CO 2资源，其供应条件已得到改善，已建成３条ＣO ２输气管线。
目前CO 2日供应能力已达10亿立方英尺;②油藏模拟能力提高，改善油藏管理、降低成本,不仅大型项目效益好,而且小型项目的效益也很可观。
据估计,C Ｏ2驱每桶油的成本已从1985年的１8．2美元降至10．25美元。
美国中南部的Wa ｓson S ａｎ A ｎros 油田的Will ａrd 区C Ｏ2驱、CO ２混相驱,十采收率比水驱提高了12.2％，总采收率达5３．1％。
1996年有60个矿场进行CO 2混相驱，年总产油已达855×1０4吨。
气驱:● CO 2混相驱 ２● N 2驱● 轻烃驱② 热力采油③化学驱● 胶束／聚合物● 聚合物驱● 碱驱● 表面活性剂驱，只在1９90年实施过１个项目,产油20桶/天。
这些统计资料表明，近年来，美国化学驱．．．的项目数和产量急剧下降。
这主要是由于经济效益的制约。
由此也必然影响到其技术研究的进展。
3． 俄罗斯和独联体EO Ｒ技术应用状况俄罗斯和独联体在１２２个油田的237个区块上实施过EO Ｒ方法①热力采油前苏联实施热采的主要地区是哈萨克。
累计产油量到１992年已达40８0万吨。
其中近一半是靠蒸汽驱采出的（２030万吨）。
注热水产油1６90万吨，火烧油层产油３60万吨。
②化学驱化学驱的主要实施地区是鞑靼斯坦、西西伯利亚、伏尔加—乌拉尔。
到1９92年已累计产原油3９20万吨，其中主要是靠聚合物驱采出的。
也做过一些活性剂驱的矿场试验，但由于设备陈旧、管理不善、活性剂成本高，大多数试验经济效益不好。
③气驱到１99２年底,独联体采用天然气和水气交替注入,累计采油量达6７０万吨。
主要是在西西伯利亚实施。
前苏联进行的CO２驱试验不多，唯一的一次试验,由于管线膨胀和造成污染等问题而终止。
俄罗斯和独联体油田有巨大的难采储量，水驱后残留在油层数千亿桶石油，具有巨大的EOＲ潜力。
200０年,应用EOR技术增产的原油可达3.2～６．４万m3/天左右。
到20１0年可达1２.７~2０.7万m3／天。
(四)我国提高采收率技术发展状况我国的提高采收率技术研究与应用虽然比西方国家起步晚一些,但发展很快。
大庆油田自１9６4年开始采收率的研究,经过近40年的努力，已经在聚合物驱、表面活性剂驱、CO２非混相驱、天然气驱和复合驱方面取得了长足的进展。
尤其是聚合物驱技术、三元复合驱技术等化学驱技术的研究与应用的发展更为迅速。
我国化学驱技术的迅猛发展的动力来源于国民经济对原油的需求和提高采收率的巨大潜力。
1．我国提高原油采收率潜力(1)与国外典型油田条件的对比原苏联:注水开发的杜玛兹油田，原油地下粘度2.５ｍPａ·s,含水8２.9时已采出地质储量的4９.3％，方案设计采收率为59%。
美国：东得克萨斯油田水驱,原油地下粘度为0.９3 mPa·s,含水８0％时已采出地质储量的50％，方案设计采收率可高达80%。
我国:油田主要分布在陆相沉积盆地,油层物性变化和砂体分布均比海相沉积复杂,泥质含量高，油藏非均质性远高于主要为海相沉积的国外油田。
而且陆相盆地生油母质为陆生生物，原油含蜡高、粘度高。
这样的陆相沉积环境和生油条件,加大了我国油田开发的难度。
我国依靠科技的力量，发展了一系列注水开发的配套技术，十使注入水不断扩大波及体积，延长了油田的稳产期。
应该说我国注水开发技术和稳产指标，已达到或超过国外同类油田水驱开发的先进水平。
尽管如此，由于油层物性差,非均质性严重,原油物性差(粘度高、含蜡高），我国油田的水驱平均采收率只有34.2％，一些油田只有20%～25％,远低于国外海相沉积油田的水驱采收率水平。
大庆油田,陆相沉积、油藏非均质变异系数0．7左右，原油地下粘度为９mPａ·s(是美国东德克萨斯油田原油粘度高1０倍之多!),综合含水8２％,仅采出地质储量的30.１%，最初预测最终水驱采收率仅为34.8％，经过多年的工作,不断改善水驱开发效果，大庆油田预测水驱采收率也仅可提高到４0％左右,仍然远远低于国外海相沉积大油田的水驱采收率。
胜利油田,陆相沉积,原油地下粘度：上第三系馆陶组油层60～９0 mＰa·s,下第三系沙河街组油层１0～20 mPa·s。
现含水已达89．８%,仅采出地质储量的21.１%。
预测水驱采收率也只有2７．7%。
我国油田总水驱采收率水平较低,主要反映在两个方面：①由于油层的非均质性，水驱波及系数低；②驱油效率低。
这两点决定了我国油田采用以扩大波及体积和提高驱油效率为目标的EOR方法具有很大潜力。