提高采收率技术概况(

（2）我国石油供求矛盾日益突出
● 原油产量：2000年——1.626亿吨
2001年——1.649亿吨
预测：2005年——1.70亿吨 对2国01家0的年安—全—和1国.7民5亿经济吨 的持20续15发年展—构—成很1.大85的亿威吨胁
解决途径： ①找新储量； ②提高采收率
● 原油缺口预测：2005年——9500万吨（2003年进
驱
良好的水溶性
油
明显的增粘性
用
聚
良好的化学稳定性
合
物
较强的抗剪切性
的 基
良好的抗吸附性
本
良好的多孔介质传输性
要
求
价格低廉、货源充足
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性
油藏的几何形状和类型
油
（不适用裂缝、孔洞油藏）
层
条
适应于沙岩、不含或少含泥岩
我国的化学驱不论其规模, 年增产原油量, 技术的系统完善配套上均属国际领先
预计: 2010年化学驱增产油量占全国陆上油田总产量的15%
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介 2. 化学驱技术应用中的几个关键问题 3. 化学驱若干新技术简介
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
电加热 电磁波加热
物理热法
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
微生物采油（Microbial Enhanced Oil Recovery——MEOR）
利用微生物及其代谢产物作用于油层及油层中的原 油，改善原油的流动特性和物理化学特性，提高驱 油剂的波及体积和微观驱油效率。
微生物吞吐
微生物驱
微生物采油
建成168万吨生产能力
“九五”: 聚驱列入陆上油田生产计划 目前: 大庆油田聚合物驱产量1000万吨／年
一、概述
3.我国提高采收率技术发展动态
（2）化学复合驱
“七五” 表面活性剂驱油技术 “八五” ASP复合驱油技术研究
先导性矿场实验区 5个 “九五” 复合驱配套技术研究
一、概述
3.我国提高采收率技术发展动态
一、概述
1. 提高采收率的重要性
(3)我国油田提高采收率的潜力巨大
我国油田水驱采收率普遍偏低的原因
● 油层非均质性严重 （大庆变异系数：0.7左右）
水驱波及系数低 (0.693)
● 原油物性差 （高粘、高凝、高含蜡）
水驱油效率低(0.531) 水驱采收率：34.2%
一、概述
1. 提高采收率的重要性
生物降解
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
机械降解
在高剪切作用下，聚合物分子承受过大的剪 切力而被剪断
主要发生于： 配制系统 注入系统 炮眼 注入井附近油层
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
液化石油气混相驱 富气混相驱 干气驱
气驱
烟道气驱
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
热力采油（Thermal recovery）
凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采 油方法统称为热力采油。
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
热力采油
主要的热力采油方法
注蒸汽 注热水 火烧油层
热流体蒸法汽吞吐 蒸汽驱
化学热法
1. 提高采收率的重要性
（1）我国油气资源相对较贫乏
● 石油总地质资源量1000亿吨（陆上775，海域225）
● 按现有技术可采资源量116亿吨。
●
2001和2002年我国石油探明储量排名第11。
● 人均占有的石油资源数量仅为世界平均水平的1/6
● 发现新原油储量的难度越来越大
一、概述
1. 提高采收率的重要性
● 聚合物驱 ● ASP三元复合驱 ● 泡沫复合驱
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留 （2） 聚合物驱油的主要机理及影响因素 （3）聚合物驱方案设计中的几个问题
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
聚合物驱油机理
化 学 驱（Chemical flooding） 凡是以化学剂作为驱油介质，以改善地层
流体的流动特性，改善驱油剂、原油、油藏孔 隙之间的界面特性，提高原油开采效果与效益 的所有采油方法统称为化学驱。
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
化学驱的基本特点
1.高盐敏性（矿化度 限制较严）
2.化学剂损失严重
（400mg/l)
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性 ① 聚合物驱主要机理
改善流度比
调剖效应
微观驱油效率
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性 改善流度比
流度比:
M 指进,舌进 波及系数 M 指进,舌进 波及系数
提高采收率技术概况(
2020/8/1
主要内容
一、概述 二、化学驱技术 三、调剖技术
一、概述
1. 提高采收率的重要性
提高采收率——利用先进的开采技术将已探明 的原油储量尽可能多地开采出来。
重要性：
（1）我国油气资源相对较贫乏 （2）我国石油供求矛盾日益突出 （3）我国油田提高采收率的潜力巨大
一、概述
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”
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
提高微观驱油效率
● 聚合物溶液的粘弹性有利于驱替油藏孔隙滞留区内的 残余油 ●聚合物溶液的弹性效应有利于驱替孔喉残余油滴 ●聚合物溶液的弹性效应有利于扩大微观波及体积 ●聚合物溶液有利于提高对壁面油膜的驱替
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
溶 液
聚合物吸附的主要机理
分
子 在
物理吸附
静电力、氢键
固
被吸附物分子
表面
体
表
面
化学反应
的 吸 附
化学吸附
被吸附物分子
表面
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
聚
合
静态吸附
物
吸
附
的
评
价
方
法
动态吸附
按开采阶段分类 按开采特点分类
一次采油 二次采油 三次采油
天然能量开采 补充地层能量开采 强化采油 (提高采收率) Enhanced Oil Recovery ——EOR
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
化学驱 气驱 热力采法
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
件
的
原油粘度：5～50mPa.s
适
应 性
油层温度：低于70℃
地层水：矿化度 较低
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
一、概述
3.我国提高采收率技术发展动态
（1）聚合物驱
至“八五”末(86-95)形成聚合物驱10大配套技 聚术合物驱效果
先导性试验 工业性矿场试验 工业化应用
采收率:> 10%
1吨聚合物干粉增油140-200吨原油
一、概述
3.我国提高采收率技术发展动态
（1）聚合物驱
聚合物驱规模 “八五”末: 6个油区25个油田,区块工业化应用
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。
水油流度比：
M<1：有较规则的流动前缘， 见水波及系数可达70％左右；
M>2：出现明显的粘滞指进 现象，波及系数降低。
图12－4 五点法注采单元 流度比对波及状况的影响
结论
波及系数随水油流度比的增大而减小。
化学降解
氧化作用或自由基化学反应是化学降解作用的最 重要的来源
措施：除氧
生物降解
聚合物分子被细菌或受酶控制的化学过程而破坏。 措施：杀菌——研制新型杀菌剂
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
吸附
滞
机械捕集
留
水动力滞留
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性
调剖效应
室内模拟：非均质岩心中，聚合物溶液的波及 范围扩大到了水未波及到的中低渗透层。 矿场取心资料也有同样的结果
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（2）聚合物驱油主要机理及适应性
口石油已达1亿吨）
2010年——1.37亿吨（约50%）
2015年——1.94亿吨（约80%）
一、概述
1. 提高采收率的重要性
(3)我国油田提高采收率的潜力巨大
典型油田采收率对比 美国东得克萨斯油田: 原油地下粘度0.93mPa.s
含水80%时,采收率50%, 设计采收率80% 前苏联杜玛兹油田: 原油地下粘度2.5mPa.s
之比
Vsw－工作剂的驱替体积； V－油藏总体积； Ev－体积波及系数；
洗油效率：指在波 及范围内驱替出的 原油体积与工作剂
的波及体积之比
So－原始含油饱和度； Sor－残余油饱和度； ED－洗油效率。
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
含水82.9%时,采收率49.3%, 设计采收率58% 大庆油田: 陆相沉积, 变异系数0.7, 原油地下粘度9mPa.s, 采收率 :30.1%(含水82%), 预测34.8-40%(远低于国外海相沉积油田) 胜利油田: 陆相沉积, 原油地下粘度60-90mPa.s, 采收率: 21.1% (含水 89.8%), 27.7%(预测)
主观因素对油藏开采的作用程度在逐渐增加：
依靠
一次采油
天然能量
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
立足
二次采油
物理、机械和力学 等宏观作用
三次采油 应用 化学、物理、热力、生物
(强化采油)
或联合微观驱油作用
二、波及系数与驱油效率 采收率可以表示为：
其中：
波及系数： 指工作剂驱 到的体积与 油藏总体积
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
物理采油
利用物理场作用于油藏和油藏中的流体 ，用以改善油水的流动特性，提高原油采收 率的一类开采方法。
声波
电、磁场
物理采油
一、概述
3.我国提高采收率技术发展动态
起步: 60年代初 发展高峰: 80年代初 1982年, 32个主力油田EOR方法初选 化学驱 “七五” “八五” “九五” 国家重点科技攻关
驱油机理 在注入水中加入水溶性高分子聚合物，增加水的 粘度，降低水相渗透率，减小流度比M，提高波及 系数。此外可以减小粘度指进，提高驱油效率。
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
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的降解与滞留
机械降解 降
解
化学降解
二、化学驱技术
1. 我国几种主要的化学驱技术简介
聚合物驱技术
（1） 聚合物在油藏中的稳定性与滞留
机械捕集
基本概念：聚合物溶液流经复杂的微孔隙时，某些较大尺寸的分子 被捕集在狭窄喉道处（与过滤现象类似）。
水动力滞留
基本概念：岩心中随流速变化而改变的那部分滞留量。
实验现象：流速由3m/d增至10.3m/d,聚合物产出浓度下降滞留量增加 流速由10.3m/d降回3m/d,聚合物产出浓度回升至注入浓度
★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。
主观因素体现了人们对驱油过程的影响能力； 主观因素的实现取决于人们对客观因素的认识程度。
(3)我国油田提高采收率的潜力巨大
评价覆盖的总地质储量：101.36×108吨（各方法之间有重叠）
影响采收率的因素
一、影响采收率的因素
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；
3.化学剂成本一般较高
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
主要化学驱方法及比较
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
气驱（Gas flooding）
凡是以气体作为主要驱油介质的采油 方法统称为气驱。
一、概述
2. 提高采收率方法及分类
主要的气驱方法 CO2 驱
轻烃驱 氮气驱
CO2 混 相 驱 CO2 非混相驱