西南石油大学《提高采收率原理》
提高采收率原理期末备战
一、名词解释1.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始储油量的比值。
2.所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
3.采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。
它是油田开发的重要指标，反映地下原油的采出情况。
采出程度高，地下剩余可采储量愈少，因而开采难度也愈大。
4.采收率：指在一定经济极限内，在当前工程技术条件和开发水平下，可以从油藏中采出的石油量占原始地质储量的百分数。
它是一个油田开发水平的重要标志。
5.采油速度：指年产油量占其相对应动用地质储量的百分数，它是衡量油田开采速度快慢的指标。
6.水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。
7.残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。
8.剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。
9.一次采油：依靠天然能量开采原油的方法。
10.二次采油：继一次采油之后，向地层中注入液体或气体补充能量采油的方法。
11.三次采油：采用向地层注入其他工作剂或引入其它能量的方法。
12.聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。
13.聚合物的水解度：聚丙烯酰胺在NaOH作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。
14.聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度的一种驱油方法。
15.表面活性剂：分子具有两亲结构，可自发地浓集于相界面，显著降低界面张力的物质。
16.微乳液：由油、水、表面活性剂、助表面活性剂（醇）和盐五种组分组成的油水高度分散体系。
17.活性剂稀溶液：活性剂浓度低于CMC的溶液称为活性剂稀溶液。
18.乳状液：一种或几种液体以小液珠的形式，分散在另一种不能互溶的液体中所形成的分散体系。
19.胶束：当水的表面聚集的表面活性剂分子得到饱和时，溶液中大部分活性剂的烃链便相互吸引而缔合成以烃链束为内核、亲水基外露的分子聚集体，这种聚集成团状的活性剂称为胶束。
提高采收率原理资料
药剂 聚丙烯酰胺 部分水解聚丙烯酰胺
黄原胶
存在问题
聚合物：热降解、盐降解、剪切降解、地层吸附
2．活性剂驱
类型 微乳状液驱、活性水驱、胶束溶液驱和泡沫驱等。
⑴降低油水界面张力；
驱 油
⑵改变亲油岩石表面的润湿性；
机 ⑶使原油乳化，产生迭加的液阻系数（贾敏效应），
理 增加高渗层的流动阻力，减小粘度指进现象。
第十二章 提高采收率原理与方法
第一节 采收率及其影响因素
一、影响采收率的因素
最终采收率＝
可采储量 地质储量
100％
可采储量综合体现了油藏岩石和流体 性质与所采取的技术措施的影响
油藏采收率的高低与油藏地质条件和开采技术有关
(一)油藏地质因素
客观因素
★油气藏的地质构造形态；
★天然驱动能量的大小及类型； 水驱采收率最大，溶解气驱采收率最小；
二、波及系数与驱油效率
采收率可以表示为：
ER
VswSo VswSor VSo
Vsw V
So Sor So
EV ED
VESswov－－－原体工始积作含波剂油及的饱系驱波的和数替及体度；体系积；积数与；：油洗驱指藏SEVoD油替r总工－－－油效出体作洗残的藏油余率的积剂波总效油：原之驱体及率饱油指比到积。和体体在；度积积波；之与及比工范作围剂内
降低M的措施： 增大μw；减小μo；增大Ko；降低Kw。
⒉油层岩石宏观非均质的影响
实际油层是在水流冲刷过程中沉积形成的
顺水流方向与垂直水流方向的渗透率必然有差异 流体沿渗透率好的方向流动快
形成不轨则驱动前缘 注采井网安排不当
油井会过早水淹，油藏留下一些“死油区”
(二)驱油效率
国外“提高采收率原理”课程的教学经验与借鉴
-099-2019年第3期（总第151期）国外“提高采收率原理”课程的教学经验与借鉴魏兵摘 要：提高采收率原理是高等学校石油工程和油田化学专业本科生的一门专业选修课，在培养石油专业人才过程中起到非常重要的作用。
为提升教学效果，文章作者先分析了当前课程教学过程中存在的一些共性和个性问题，然后结合作者在国外高校的教学经验，从教学理念、课程定位、课程资料、教学方法、考核方式等方面提出了持续改进的意见和建议，以期为提高采收率原理的教学改革提供借鉴和参考。
（西南石油大学石油与天然气工程学院，四川 成都 610500）中图分类号：G642.4关键词：“提高采收率原理”；教学效果；国外教学经验；教学改革；问题与建议一、“提高采收率原理”课程教学中面临的主要问题问题一：基础专业知识要求高“提高采收率原理”课程是建立在多学科交叉基础上的一门“石油专业课”，课程内容实际包涵了物理、化学、数学、力学等多门学科，要求学生具有完善的专业知识体系，但实际上这点在本科阶段是很难达到的，所以必然会给学生理解和掌握提高采收率相关知识点带来阻力。
除此之外，课程讲到的化学驱、复合物、混相驱、热采等技术体系，包含了很深的理论体系，知识结构也很复杂，学习难度大[1]。
问题二：内容抽象“提高采收率原理”课程内容繁杂、综合性强，涵盖内容从储层结构、流体性质到渗流规律等。
研究对象是埋深几百到几千米的地下环境，很多模型、现象和机理是经抽提、简化得到，缺少直观的手段去探测和观察。
教学过程缺少体验教学，很难理解其中的物理含义。
问题三：教学手段受限目前，“提高采收率原理”课程教学多数采用“粉笔+黑板+讲台”的传统教学模式，以教师为中心，“填鸭式”教学。
这种方式突出表现为师生间缺少互动探讨、课堂节奏快，学生更不可能产生浓厚的学习兴趣，对该课程学习得很肤浅，背离了工程教育的教学理念[2]。
问题四：教材欠完善国内“提高采收率原理”教材种类多、选择多，有专门针对某一类（种）技术的教材，也有覆盖全部内容的教材。
石油工程概论 ：第十二章 提高采收率原理与方法
其中：Βιβλιοθήκη EVVsw VED
So
Sor So
采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积
(一)波及系数
影响因素： 流度比、岩石的宏观非均质性、注采井网 对非均质性的适应程度等
⒈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
水油流度比：
M
驱动液流度 被驱动液流度
存在问题 碱耗；流度控制。
4、化学复合驱
化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。 包括：二元驱和三元驱。
降低界面张力：碱与原油中的酸性成份反应就地产生表面
活性剂，降低相间界面张力和残余油饱和度，添加的表面活
驱 性剂与聚合物间的协同效应产生超低界面张力，并扩大低界
面张力的碱浓度范围；
油 聚合物的流度控制作用：聚合物可以使水相粘度增加，
渗透率降低，扩大驱替相的波及体积；
机 降低化学剂的吸附损失：碱的存在可降低注入的表面活
性剂、聚合物等的吸附，提高洗油效率；
理 另外：复合驱还具有碱驱所具有的乳化携带、捕集、聚并、
润湿反转等机理。
二、混相驱油法
混相驱：指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全 或部分混相的流体驱替原油的开发方法。 包括：注液化石油气驱油法、富气驱油法、高压干气驱油 法和二氧化碳驱油法。 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。
★油藏岩石及流体性质； 岩石的非均质性、流体组成、岩石润湿性、 流体与岩石间的作用关系。
(二) 油田开发和采油技术因素
主观因素
★油气藏开发层系划分； ★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； ★完井方法； ★开采工艺技术水平和增产措施； ★提高采收率方法的应用规模。
提高采收率原理(李萍)
西北大学地质系硕士研究生课程作业提高采收率原理专业：固体地球物理学生：李萍年级：硕研2005学号：200521338二〇〇六年十一月表面活性剂驱油技术在三次采油中的应用进展目前，常规方法生产的原油产量不断下降, 提高采油率就成为石油开采研究的重大课题，三次采油就是提高采收率的一个重要方法，将在资源利用方面发挥重要作用[1]。
三次采油方法可分为四大类: 一是热力驱, 包括蒸汽驱、火烧油层等; 二是混相驱, 包括CO2混相、烃混相及其他惰性气体混相驱; 三是化学驱,包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱和注浓硫酸驱等; 四是微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。
其中表面活性剂是提高采收率幅度较大、适用较广、具有发展潜力的一种化学驱油剂。
采用表面活性剂驱油为进一步开发利用现有原油储量展示了广阔的前景[2]。
表面活性剂单体一般是由一个非极性的亲油基和一个极性的亲水基构成[3]。
根据极性基团的性质可以把表面活性剂分为阴离子型、阳离子型、两性型、非离子型和混合型[4]。
表面活性剂溶液具有降低表面张力、乳化、形成胶束、形成微乳液和增溶等作用[5]，一、三次采油对表面活性剂的要求使用表面活性剂水溶液可以降低油与水的界面张力, 增加洗油能力。
一般认为, 能使原油采收率大幅度提高的表面活性剂应具有以下条件[6]:①在油水界面上的表面活性高, 使油—水界面张力降至0.01~0.001mN/m以下, 具有适宜的溶解度、浊点、PH 值, 降低岩层对原油的吸附性。
②在岩石表面上的被吸附量要小。
③在地层介质中应有较大的扩散速度。
④当在水中浓度较低时, 应有较强的驱油能力。
⑤应具有能阻止其他化学剂副反应发生的能力, 即所谓的“阻化性质”。
⑥注水用表面活性剂应考虑到它与地层矿物组分、地层水注入水成分、地层温度以及油藏的枯竭程度等相互关系。
⑦应具有抗地层高温、高盐浓度的能力。
⑧具有较高的经济价值, 投入产出比具备优势。
二、表面活性剂溶液驱油的机理及油层条件注水采油后，还约有三分之二的原油滞留在油层中，由于毛细管力的作用，这部分油陷留在较细的毛管孔道中，要把这部分油驱替出来，单靠增加压差是很难办到的。
06341 提高采收率原理 自考考试大纲
湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：提高采收率原理课程代码：06341第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《提高采收率原理》是为石油工程专业设置的一门专业课，主要介绍提高石油采收率基本概念、基础理论以及化学驱油技术、气体驱油技术、热力采油技术、微生物采油技术。
让学生对已学过的基础课和专业技术基础课得以巩固，并培养和提高学生从事实际工作和科研工作的能力。
二、课程目标与基本要求《提高采收率原理》是石油工程专业（采油、油藏模块）本科生的专业必修课程，其目的是让学生了解和掌握各种提高采收率方法的基础知识、基本驱油原理、复杂驱油理论、各EOR方法的适用条件、矿场应用现状、存在的问题、解决问题的主要思路及技术研究发展方向等，为将来从事提高采收率方向的实际工作和科学研究打下坚实的基础。
由于我国油田普遍处于高含水阶段，产量递减速度快，提高采收率技术是一项十分必要和紧迫的研究课题。
石油工程专业有相当多的毕业生将从事与提高采收率方向相关的具体工作。
该课程的开设对于培养石油工程专业的复合型、实用型人才具有重要意义。
要求选修者分别对以提高波及效率为主和以提高洗油效率为主的各种方法的原理、室内评价方法、适用条件等加以掌握，为此要求对油层物理学、高分子化学、表面化学、胶体化学、传热学等基础学科有较深了解。
三、与本专业其他课程的关系提高采收率原理是一门综合性的专业课，课程涉及了油气田开发、渗流力学、油层物理等多学科的互融互渗。
本课程应在学生学完《油藏物理》、《渗流力学》、《油藏工程》、《采油工程》等专业课程以后开设。
第二部分考核内容与考核目标第一章绪论一、学习目的与要求学习本章应掌握的知识层次和所要达到的能力要求1、了解一、二、三次采油、EOR、IOR、ASR等有关原油采收率的基本概念2、了解提高采收率技术的发展历史及应用状况3、了解各种提高采收率技术的发展背景、适用条件二、考核知识点与考核目标（一）………（重点）识记：波及效率、驱油效率的定义应用：提高采收率技术的发展历史及应用状况。
提高原油采收率原理 103页PPT文档
2010年11月10日
资源学院石油系 Yuan Caiping
第5页
热力采油的发展史
提高采收率原理 石油工程专业选修课
热力采油在EOR采油中的地位及潜力
几个主要国家稠油和沥青砂的储量：
加拿大：3820108t
委内瑞拉：2270108t
美国：300108t
中国：20108t 前苏联：242108t
第二节 蒸汽吞吐 一、蒸汽吞吐开采过程 二、蒸汽吞吐机理 三、影响蒸汽吞吐的因素 第三节 蒸汽驱 一、蒸汽驱采油机理 二、影响蒸汽驱效果的因素 第四节 火烧油层 一、火烧油层的采油机理 二、火烧油层的采油方法
2010年11月10日
资源学院石油系 Yuan Caiping
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第八章 热力采油
2010年11月10日
本章重点：
1、稠油 2、蒸汽吞吐 3、蒸汽驱
资源学院石油系 Yuan Caiping
第3页
热力采油的发展史
提高采收率原理 石油工程专业选修课
热采发展史
任何技术的发展都是以生产的需要为动力，生产的 需要是热力采油技术发展的原动力。由于发现的稠油 无法用天然能量和注水进行正常开发，人们开始了研 究新技术。早期的研究包括：
• 中 国：2019年初：EOR的产量:40万桶/d 注蒸汽产量占50％
2010年11月10日
资源学院石油系 Yuan Caiping
第8页
第一节 基本理论
提高采收率原理 石油工程专业选修课
一、基本概念
1、热力采油方法：是指利用热能加热油藏, 降低原油的粘 度, 将原油从地下采出的一种提高采收率的方法。
热采的总的目的：加热油层提高原油温度，使原油易于流动。
提高采收率原理
《提高采收率原理》综合复习资料一、名词解释1、润湿现象：固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。
2、润湿滞后：固体表面润湿性分布不均匀的现象叫做润湿滞后。
3、调剖：从注水井封堵高渗透层，调整注水层段的吸水剖面。
4、双液法调剖剂：封堵高渗透层时，向地层注入的两种工作液叫做双液法调剖剂。
5、聚合物驱：以聚合物溶液作为驱油剂的驱油法。
6、波及系数：指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。
7、泡沫特征值：泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值，其范围为0.52～0.99。
8、流度：是指流体通过孔隙介质能力的一种量度，等于流体的渗透率与粘度之比。
9、流度比：指驱油时驱动液流度对被驱动液流度的比值。
10、色谱分离现象：组合的驱油成分以不同的速度流过地层的的现象。
11、蒸汽吞吐：稠油的开采方式中,在一定的时间内注入一定数量的水蒸气，关井一定时间，开井投产一段时间，然后再做下一个循环。
12、牺牲剂：在驱油过程中为了减少驱油剂在地层中的损耗而首先注入的廉价化学剂。
13、Jamin效应：液珠或气泡经过喉孔时由于界面变形而对液流产生的阻力效应。
14、最低混相压力：指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。
15、稠油：在地层温度和脱气条件下，粘度超过100mPa·s或密度超过0.934的原油。
16、酸值：将1g原油中和到pH值产生突跃时，所需KOH的质量，单位是mg/g。
17．混相注入剂：在一定条件下注入地层，能与地下原油混相的物质叫混相注入剂。
18、Jennings碱系数：碱系数是指双对数坐标内油水界面张力对碱质量分数的关系曲线和0.01～1.0 mN.m-1所包的面积与0.01～1.0 mN.m-1和0.001％～1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。
19、．水油流度比：水的流度与油的流度的比值。
20、复合驱－复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。
21．残余阻力系数：残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。
《提高采收率原理》课程综合复习资料-020113
《提高采收率原理》综合复习资料一、名词解释1、泡沫特征值2、最低混相压力3、波及系数4、Jennings碱系数5、Jamin效应：6、润湿现象7、色谱分离现象8、酸值9、流度10、牺牲剂11、P I值12、残余阻力系数13、复合驱14、阻力系数二、填空题1、碱驱一般要求原油酸值大于 mg/g 。
2、注蒸汽有两种方式，即和。
3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为、。
4、原油采收率= ×。
5、调剖是通过提高注入水的来提高原油采收率的。
6、调剖堵水存在的两个问题是、。
7、CaCO3在含Na+、K+、Ca2+、Cl-的地层水中表面带电。
高岭石零电位点时的pH为5，在pH=6.5的地层水中表面带电。
8、聚合物在孔隙中的滞留有两种形式为和。
9、碱驱中使用的流度控制剂主要有和。
10、当pH值相同时，表面活性剂在水玻璃的岩心表面吸附量（大于、小于、等于）氢氧化钠的岩心表面。
11、在亲水地层，毛细管力是水驱油的力，Jamin效应是水驱油的力；在亲油地层，毛细管力是水驱油的力。
12、地层越不均质，采收率越。
将注水采油的毛管数的数量级增至，则剩余油饱和度趋于0。
13、调剖堵水是通过提高注入水的来提高原油采收率的。
从水井注入地层的堵剂叫剂，从油井注入地层的堵剂叫剂。
14、碱驱一般要求原油酸值大于，碱驱中使用的流度控制剂主要有和。
15、二氧化碳与氮气相比，的混相压力高。
16、复合驱中盐水段塞的目的是；复合驱比单一驱动方式有更高的采收率，主要是由于各组分之间有效应；碱-聚合物-表面活性剂三元复合驱中，各组分流过地层时，最先产出的化学剂是。
17、稠油是指在地层条件下脱气原油的密度大于 _ 时的原油。
热力采油主要针对稠油。
注蒸汽有两种方式，即和。
三、选择题1、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是。
（A）上相微乳（B）中相微乳（C）下相微乳2、下列哪种火烧油层方法要加水。
（A）干式正向燃烧法（B）干式反向燃烧法（C）湿式正向燃烧法3、若地层水中含有Na+、K+、SO42-、CO32-，则方解石带。
提高采收率原理第一章+注水驱油1
Nor——地层剩余油量（地面体积）。
No = Ahφ(1− Swi ) / Boi
（2） （3）
Nor = Ahφ ⋅ Sor / Bo
A ——油藏有效面积； h ——油藏有效厚度； φ ——为油藏有效孔隙度； Swi和Sor——分别为束缚水和残余油饱和度； Boi和Bo——分别为地层油原始和枯竭时的体积系 数。
3、原油粘度的影响 原油的粘度一般都比水大，水驱油是低粘度 水排驱高粘度原油。在孔道中，随着油水界面 推进，阻力越来越小，流速越来越大。此现象 随油水粘度差增加而加剧。而且大毛管中粘滞 阻力比小毛管中小，因此粘度差加大了大小毛 管中的速度差，从而微观油水界面的推进距离 的差别变大，出现微观指进现象。于是油滴或 小油块被水绕流，从而降低驱油效率。
排驱效率：就是已被水从孔隙中排出的那部 分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数，表示 为：
Sor Soi − Sor ED = = 1− Soi Soi
式中Soi ——原始含油饱和度； Sor——残余油饱和度。
通过上述的讨论，不难理解整个油藏的采收 率
As hsφ(Soi − Sor ) ER = AhφSoi As hs (Soi − Sor ) = Ah Soi = Ev ED
将(2)和(3)式代入(1)式，则原油采收率为：
No − Nor ER = No Ahφ(1− Swi ) / Boi − AhφSor Boi = 1− 1− Swi Bo
（4）
由(4)式可知：只要测得原始束缚水饱和度及 原始原油体积系数，以及油藏枯竭时的残余油饱 和度及枯竭时地层压力下的原油体积系数就可由 上式计算出油藏的采收率。 若近似认为： oi ≈ Bo ≈1，则由(4)可得： B
《提高采收率原理》教学大纲.
《提高采收率原理》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Enhanced Oil Recovery2、课程类别：专业课程3、课程学时：总学时32，实验学时4。
4、学分：25、先修课程：油层物理、渗流力学、物理化学6、适用专业：石油工程、海洋石油工程、油田化学7、大纲执笔：石油工程教研室王健8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定（修订）时间：2006.11二、课程的目的与任务《提高采收率原理》是石油工程专业（采油、油藏模块）本科生的专业必修课程，其目的是让学生了解和掌握各种提高采收率方法的基础知识、基本驱油原理、复杂驱油理论、各EOR方法的适用条件、矿场应用现状、存在的问题、解决问题的主要思路及技术研究发展方向等，为将来从事提高采收率方向的实际工作和科学研究打下坚实的基础。
由于我国油田普遍处于高含水阶段，产量递减速度快，提高采收率技术是一项十分必要和紧迫的研究课题。
石油工程专业有相当多的毕业生将从事与提高采收率方向相关的具体工作。
该课程的开设对于培养石油工程专业的复合型、实用型人才具有重要意义。
三、课程的基本要求要求选修者分别对以提高波及效率为主和以提高洗油效率为主的各种方法的原理、室内评价方法、适用条件等加以掌握，为此要求对油层物理学、高分子化学、表面化学、胶体化学、传热学等基础学科有较深了解。
四、教学内容、要求及学时分配（一）理论教学：按层次结构列出知识点条目，知识点的简要说明，知识点的教学要求，重点、难点，教学时数及其所用时间等。
绪论（1学时）要求：了解一、二、三次采油、EOR、IOR、ASR等有关原油采收率的基本概念，了解提高采收率技术的发展历史及应用状况，大致知道各种提高采收率技术的发展背景、适用条件。
1.一次采油(Primary Oil Recovery)2.二次采油(Secondary Recovery Process)●我国水驱油(二次采油)面临的挑战●水驱油采收率低的主要原因3.三次采油(Tertiary Recovery)4.提高采收率Enhanced Oil Recovery （EOR）5.提高采收率EOR分类6.中国提高采收率方法的潜力分析重点：提高采收率技术的发展历史及应用状况。
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。
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
提高石油采收率原理课程实验教学的认识
高 油 气 采 收 率应 用 基 础 和 应 用 技 术研 究 的 研 究 乳 状 液 的 形 成 机 理 、 性 是 提 高 石 油 特 本科生 专 、 下课实验 教学 的改革 ， 世主 主 要 基 地之 一 。 ０ 代 以来 ， 究所 始 终 采 收 率 课 程 的重 要 内容 。 此 ， 本 课 程 实 需 要 教 师 在 提 高 教 学 质 量 的 前提 Ｆ， 据 自７ 年 研 因 在 依 坚 持 从 事 油 田 中 、 含 水 期 进 一 步 提 高 油 验 过 程 中 根 据 教 师在 从 事 矿 厂 复 合 驱 科研 实 际 生 产 和 科 研 需 要 ， 教 学 内 容 和 现 有 高 对 藏 宏 观 波 及效 率 和 微 观 驱 油效 率 的 各 种 方 项 目得 列 的 研 究 方 法 用 于 教 学 。 状 液 的 的 教 学 手 段进 行 调 整 改 革 。 教 学 方 法 、 乳 将 科
摘 要 ： 高石 油采收 率原理课程是石 油工程 专业开设的专业课 ， 提 针对本科教 学实验的特 点和存 在的不足 ， 以及油 田采 油过程 中存在的 问 题和研 究方 向， 通过改革 实验教 学内容和教 学方式 、 方法等 手段 ， 对该课程 的实验教 学 内容 、 学形式等方面进行 了改革 ， 教 为培 养石油工程 专业 复合 型、 用型人 才进行 了有益 的探 索。 实 关键词 ： 提高石油采收率 课 程 实验教 学 人 才培养 中 图分类号 ： ４ Ｇ ２ ６ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： ３ ９ ０ （ ０ ０ （ ） Ｏ －０ １ － ２ １ ） ２ｂ － ｌ ｉ ６ ７ ７５ ０ ７ ６
法 的研 究 。 “ 五 ” “ 五 ” 曾承 担 或 参 从 六 到 九 ， 制 备 实 验 采 用 不 同 的 制 备 方 法 ， 用 染 色 利 学 研 究成 果 、 器 役 备 有机 结 合 ， 仪 让学 生 有
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。
提高采收率原理第一章注水驱油2(面积注水井网)
1．反九点井网系统 对于裂缝性油藏，在裂缝未搞清楚的情况下， 对于裂缝性油藏，在裂缝未搞清楚的情况下，初期选 择反九点系统，在调整上具有较大的灵活性。 择反九点系统，在调整上具有较大的灵活性 • 当采用反九点井网系统进行注水开发时，如果开发过程 中发现，注入水沿角井方向推进较快，说明储层中定向渗透 性或裂缝沿角井方向分布，应当适时转注角井，将反九点 适时转注角井， 适时转注角井 注水系统转化为反五点注水系统。 注水系统转化为反五点注水系统 •
对于均匀油层，不同井网系统的注水 注水 波及系数可用下述关系式加以确定： 波及系数
µR：水油流度比； ：水油流度比； Ko,KW:油相和水相渗透率； 油相和水相渗透率； 油相和水相渗透率
S:前缘平均含水饱和度； 前缘平均含水饱和度； 前缘平均含水饱和度 Swr：束缚水饱和度
上式表明，井网系统的注水波及系数主要决 定于水油流度比，水油流度比越大，井网面积扫 水油流度比越大， 水油流度比越大 及效率越低，当流度比一定时，五点与四点井网 及效率越低 的注水波及系数相近，反九点井网最低。 反九点井网系统注水波及系数低，主要原困 是:边井和角井井距相差 倍， 当边井见水时， 边井和角井井距相差√2倍 当边井见水时 边井和角井井距相差 水线前沿距角井还有相当大的距离。 水线前沿距角井还有相当大的距离 对于平面连续性较差的油层，注水波及系数 受到井网系统的显著影响。井距越小，注水波及 系数越大。而在三种常用面积井网中又以五点系 统为最高。
应用数值模拟计算也可以看出，注采 井数比大的方案，即强化注水系统，其采 油速度和采收率等指标都优于注采井数比 小的方案。说明对于低渗透油藏采用强化 注水系统，有利于提高油藏最终开发效集。
五 井网系统调整的灵活性 井网调整的灵活性是井网系统选择的 重要依据之一。在开发设计阶段，当设计 者还未详尽地了解井掌握油藏的地质特征 时，首先设计一套可以灵活调整的井网系 统，可避免开发中出现决策性的失误。
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3 聚合物驱及其相关技术
3 聚合物驱及其相关技术
流度控制用聚合物 聚合物驱油机理 聚合物溶液性质 聚合物在多孔介质中流动特性 聚合物驱室内评价与设计 吸水剖面调整技术 聚合物及聚合物驱新技术、新进展
3 聚合物驱及其相关技术
聚合物驱（Polymer Flooding）是指通过在注入水中加入
，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。
在注入水波及区内或孔道内已扫过区域内残留的、未被
驱走的原油被称为“残余油”，其特点是分布不连续。
1绪 论
1绪 论
EOR方法
聚合物驱 提高波及效率类 泡沫驱 复合化学驱 微生物采油 化学驱 聚合物驱 表面活性剂驱 碱水驱 复合化学驱 按作用机理分 活性水驱 提高洗油效率类 微乳液驱 碱水驱 复合化学驱 气体混相驱 微生物采油 一次接触混相驱 蒸发式多级接触混相驱 凝析式多级接触混相驱
原油之间的界面性质，从而有利于原油生产的所有方法都属于化 学驱范畴。通常包括：聚合物驱、表面活性剂驱（胶束/聚合物 驱、微乳液驱）、碱水驱和复合化学驱。
聚合物驱
聚合物驱实际上是一种把水溶性聚合物加到注入水中以增加水相粘度、改 善流度比、稳定驱替前沿的方法，因此又称为稠化水驱。
聚合物驱以提高波及系数为主，因此它更加适用于非均质的中质或较重质 的油藏。当聚合物驱与交联聚合物调剖技术相结合时，也可以用于那些具
和天然气也是不混相的。这种溶解度大小取决于压力大 小，一旦超过某溶解度的极限后，就会形成被一个界面 隔开的气相和液相。
1绪 论
非混相注气驱或水驱所能达到的最终采收率主要取
决于以下两个因素：
1、注入流体的体积波及效率； 2、注入流体在波及岩石内的驱替效率。
Injection
Production
用微生物及其代谢产物增加石油产量的一种石油开采技术。
该技术是将经过筛选和评价的微生物与培养基注入地下油层，通过
微生物就地繁殖和代谢，产生酸、气体、溶剂、生物表面活性剂和 生物聚合物，改变岩石孔道和油藏原油的物理化学性质，提高原油 产量和增加油藏原油采收率。
利用了聚合物驱和表面活性剂驱油机理提高采收率。
1绪 论
常规注水、注气等二次采油技术所不能开采的那部
分原油构成了三次采油或强化采油的目标油量，它
包括所谓的“剩余油”和“残余油”。
由于波及系数低，注入流体尚未波及到的区域所剩余下
的原油被称为“剩余油”，如低渗透夹层内和水绕流带 中的剩余油；钻井未钻到的透镜体中的原油，局部不渗
透遮挡处的原油等，其特点是宏观上连续分布。
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
由图可知，为了使水驱残余油饱和度有明 显的降低，可以：
大幅度增加驱替流体粘度； 大幅度提高驱替速度； 大幅度降低油水界面张力。
Log(Nc =μv/σ)
油水界面张力（IFT）对残余油饱和度的影响
1绪 论
化学驱和气体混相驱的主要目的就是为了
降低还消除驱替相与被驱替相之间的界面张力
，从而提高驱油效率。
受到很大限制。
2 提高采收率方法及原理概述
化学驱
碱水驱
对于原油中含有较多有机酸的油层可以注入浓度为0.05%～4%的NaOH、 Na2CO3等碱性水溶液，与原油中的石油酸反应就地产生表面活性物质，从而
降低油水界面张力，提高驱油效率；对原油产生乳化作用，降低注入水流度，
改善流度比；改变岩石的润湿性，从而增加原油的流动性。
采油机理十分复杂，可由降低油水界面张力，产生润湿性反转、乳化、乳化夹 带、自发乳化和聚并以及硬膜溶解等机理采出残余油。
复合化学驱
单一的聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱各自有其优缺点，将它们联合使用， 在功能上互相弥补，以达到最佳驱油效果，这就是各种形式的复合化学驱。
2 提高采收率方法及原理概述
按混相方式的不同，混相驱可分为“一次接触混相”和“多次接触
混相”或“动态混相”。
泡沫驱
该方法是利用泡沫在孔隙介质中的贾敏效应，增加驱替相的流动阻力，以便稳 定驱替前沿和提高波及体积，从而提高原油采收率。
微泡沫体系，三元复合驱+气体，既可提高波及体系又可提高驱油效率，同时 可扩大非均质油藏应用范围。
由于油藏 中存在着渗透 率的层间差异 、粘性指进、 重力分异和不 完全的面积波 及效率，所以 油藏体积波及 系数一般小于 100%。
高渗透层
低渗透层
Injection Water
Oil Bearing
1绪 论
Sor
在常规水驱油中所发现的达西速度、原油 粘度、油水界面张力范围内，残余油饱和 度对毛管数并不敏感。
蒸汽驱、聚合物驱、气体混 相与非混相驱等技术。
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
有高渗透率通道或微小裂缝的油藏。
2 提高采收率方法及原理概述
化学驱
表面活性剂驱
表面活性剂提高采收率的主要原理是利用驱替流体与被驱替原油体 系之间具有低界面张力IFT（interfacial tension）的特性，提高驱
油效率。
应用表面活性剂提高采收率可分为活性水驱、乳状液驱、胶束驱和 低界面张力驱。目前在国外的化学驱中，研究和应用的最为广泛的 是胶束/聚合物驱；最热门研究——双子表活剂。 从技术上讲，表面活性剂驱最适合三次采油，是注水开发的合理继 续，基本上不受含水率的限制，可获得很高的水驱残余油采收率。 但由于表面活性剂的价格昂贵，投资高，风险大，因而其使用范围
气体混相驱
气体混相驱是向油藏中注入一种气体作为原油的驱替剂，希望能够
消除与原油之间的界面张力，提高驱油效率，在确保一定的波及效 率前提下，大幅度提高原油采收率。
所谓混相就是指两种流体可以完全相互溶解。它与非混相驱的区别
就在于两相之间的界面张力为零，因而不存在明显的界面，也不存 在毛管压力，从而大大提高原油采收率。
下时，气体释放和膨胀又能采出一部分原油。有些油藏带有气顶，
气顶膨胀和重力排驱也能促使原油流入生产井。一些油藏与含水层 相连，它能提供活跃的或部分活跃的水驱。含水层的水侵既能驱替 油藏孔隙中的原油，又能弥补由于原油开采造成的压力下降。
对于不同的油藏，一次采油的采收率相差极大，这取决于开采机理
和各种机理的组合、油藏类型、岩石性质、原油性质。一次采油的 采收率一般为5%～20%。
少量水溶性高分子量的聚合物，增加水相粘度，同时降低
水相渗透率，改善流度比，提高原油采收率的方法。
聚合物驱只是在原来水驱的基础上添加了聚合物，因此它
又称改性水驱（Modified Water Flooding）。
聚合物驱的机理是所有提高采收率方法中最简单的一种，
即降低水相流度，改善流度比，提高波及系数。一般来说
允许的前提下追求更高的原油采收率，既是油田开发
工作的核心，又是对不可再生资源的保护、合理利用 、实现社会可持续发展的需要。
1绪 论
采油方法回顾
“一次采油” ，主要是利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油
。其采油机理是：随着油藏压力的下降，液体的体积膨胀和岩石压 缩作用把油藏流体驱入井筒。当油藏压力降低到原油的饱和压力以
在中国，聚合物驱得到了充分的发展。自1972年在大庆油田开展小井距的
聚合物驱试验以来，特别在“八五”、“九五”期间，在聚合物驱室内研 究、数值模拟技术、注入工艺以及动态监测技术等方面进行了大量的研究 和试验，为聚合物驱在中国进入工业化应用阶段奠定了基础。目前，聚合 物驱在中国的大庆、胜利等油田已进入工业化应用阶段。1997年累计注入 聚合物干粉23700t，工业应用面积达101.3km2，全国聚合物驱年增产原油 达303万t。中国大庆油田的聚合物驱已成为世界上最大的聚合物驱项目。 到2000年中国聚合物驱年增产原油将达500~700万t。
1绪 论
采油方法回顾
在一次采油后一定时间内注入流体的采油方法通常被称
为“二次采油”。一次采油和注水或非混相注气的二次 采油的最终采收率通常为原始地质储量的20%～40%。 在二次采油达经济极限时，向地层中注入流体、能量， 将引起物理化学变化的方法通常被称为“三次采油（ Tertiary Recovery）”。包括聚合物驱、各种化学驱（ 活性水驱、微乳液驱、碱性水驱）及复合化学驱、气体 混相驱（不是以保压为目的的注气）。 在任何时期，向地层中注入流体、能量，以提高产量或 采收率为目的开采方法常被称为“强化采油（Enhanced Oil Recovery-EOR）”。包括三次采油中的所有方法和 热力采油法。
提高采收率原理
施雷庭
西南石油学院