提高采收率(ERO)

xydz xydz Δ p ⋅ xydz = σ ( xdy + ydx ) = σ ( + ) R2 R1 1 1 Δp = σ ( + ) R1 R2
式中，R1、R2是任意曲面的两个主曲率半径
Laplace公式
Laplace公式有三种重要的形式 1、球面
EOR
三次 采油
二次采油
微生物驱
EOR与IOR的关系
• Improved Oil Recovery • 改进型采油 • IOR比EOR含义更广 IOR
IOR EOR
周期注水 加密井
第二节
影响采收率的因素
一、采收率 定义
NR ER = N
N = A0 h0φS oi
AV hV 波及系数 = EV = A0 h0 S oi − S or 洗油效率 = ED = S oi
一、球形曲界面压力差
1、球形曲界面压差的实验证明
p1
p2
p1 p2
2、球形曲界面两侧压差产生原因
• 表面能趋于减少，气泡表面倾向于收缩，必 然会产生一种作用，去阻碍气泡表面增大， 即表面能趋于减少的倾向会对鼓泡的方向施 加压力，阻碍表面增大，称为表面收缩压。 • 表面收缩压与鼓泡的压力平衡 • Δp = p 1 – p2
2.4 润湿性对采收率影响
（82-36） /82=0.56
（65-20） /65=0.69
3、 流度比
λw k w k o M wo= = / λo μ w μo
生产井
流度：流体通过孔隙介质能力的一种量度 油
λ=
水 油
k
油
μ
注入井
水 油
调剖堵水 K2>K3>K1
聚合物驱、热采
4、毛管数 • 定义 无因次准数
水驱：界面张力为10 毛管数为10-6 若界面张力降为10-3 则毛管数为10-2
5、布井
第三节 EOR方法回顾与展望
第二章 油层中的界面现象 Interfacial Phenomena in Formation
预备知识
1、界面
2、 界面现象
地层中存在液、 固、气三相，可 产生多种界面现 象，对提高采收 率有重要影响 曲界面两侧压力差 毛细管现象 润湿现象 岩石表面的带电现象 水驱油时的分散现象
x+dx y+dy z+dz
容积功=（xydz)Δp 界面能增量=σd(xy)
图2-1 任意曲面两侧的压力差
能量守恒
Δp.xydz=σd(xy)=σ(xdy+ydx）
∇ AOB与 ∇ A O B 相似
，
，
x + dx x dx = = R 1 + dz R 1 dz xdz dx = R1 ydz dy = R2
3、球形曲界面两侧压差公式推导
对于液体下的一个气泡，半径为r，在Δp作用下试 图增加其体积，半径增加dr，体积增加 dV=4πr2dr，表面积增加dA= 8πrdr 按照热力学，此过程作功
W=ΔpdV=Δp 4πr2dr
按照表面能的概念，表面能增加
σdA= σ 8πrdr
容积功=表面能增加 Δp 4πr2dr= σ 8πrdr
z
EOR
强化采油
• 提高原油采收率
•
采油层次 一次采油 二次采油 三次采油 四次采油
采油的层次
特征 天然能量 以水或气体为驱油剂 以特殊流体为驱油剂 利用核能、微生物采油 采收率/% 10~25 15~25
EOR是指强化采油，包括采收率超过一次 采油的二次采油和三次采油、四次采油等
注意：EOR ≠ 三次采油
提高采收率(EOR)
目
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第九章
录
EOR 油层中的界面现象 调剖堵水 聚合物驱 碱 驱 表面活性剂驱 复合驱 热力采油
第一章
EOR
第一节 EOR概念 第二节 影响采收率因素 第三节 EOR方法回顾与展望
第一节
EOR概念
• Enhanced Oil Recovery
油湿 大于90 大于140 大于100
中性润湿 90 90~140 60~100源自文库
2.2 Amott指数法
IA(w)>0:水湿； IA(w)=0:油湿； IA(w)接近于0为中性润湿 IA(o)>0:油湿； IA(o)=0:水湿； IA(o)接近于0为中性润湿
2.3 USBM方法
W=lg(A1/A2) W正值：水湿 W负值：油湿 W为零：中性
3、表面张力
1 净吸引力 2 净吸引力指向液体 内部 3 表面能
表面能自动趋于减少的规律
• 在净吸引力的作用下，表面有自动收 缩的倾向。 • 曲界面压力差、吸附、润湿和毛细管 现象都是该规律起作用的表现。
第一节
曲界面两侧的压力差
PRESSURE DIFFERENCE BETWEEN TWO SIDES of CURVED INTERFACE
2σ Δp = r
说明：
• 球形曲界面，内部的压 力总是大于外部的压 力； • r为曲率半径； • Δp∝1/r； • 只适用于球形界面；
根据能量守恒原则 即界面能增量与容积 功相等导出
二、任意曲界面压力差
一般的曲界面两侧压力差的公式，Laplace公式
ABCD x y z Δp ABCD
, , , ,
采收率＝波及系数*洗油效率
二、影响采收率因素
• 1、地层的非均质性 • 2、地层表面的润湿性 • 3、流度比 • 4、毛管数 • 5、布井
1、地层的非均质性
• 地层越不均质，采收率越低。 • 宏观不均质性：渗透率变异系数 • 微观不均质性：孔喉大小分布曲线 • • • 孔喉比 孔喉配位数 孔喉表面粗糙度
1.5 孔喉表面粗糙度
• 定义：孔喉真实面积与表观面积之比 • 孔喉表面粗糙度越大，润湿滞后越严重
2、地层表面润湿性
• 2.1 润湿角 • 2.2 Amott指数 • 2.3 USBM指数
2.1 润湿角
• （1）平衡润湿角 • （2）前进润湿角、后退润湿角
水湿 平衡润湿角 前进润湿角 后退润湿角 小于90 小于90 小于60
1.1 渗透率变异系数
k − kσ Vk = k
标准点渗 透率
统计偏差 点渗透率
84.1
1.2 孔喉大小分布曲线
峰值越高，孔喉大 小越均匀；峰值靠 右，大孔喉出现频 率越高
1.3
孔喉比
• 孔喉比指孔隙半径与喉道半径之比； • 孔喉比大的孔喉结构亦产生Jamin效应
1.4 孔喉配位数
• 定义：与一个孔隙相连的喉道数 • 数值越大，油越容易分散，Jamine效应严重