注气提高采收率机理
石油开发中的油藏注气与增产技术
石油开发中的油藏注气与增产技术近年来，随着全球能源需求的增长和油田开采难度的增加，石油开发中的油藏注气与增产技术变得越发重要。
油藏注气技术作为一种有效的增产手段，不仅能够提高石油开采效率，还能够延长油田的生产寿命。
本文将就石油开发中的油藏注气技术及其对增产的影响进行分析。
首先，我们来看一下油藏注气技术的原理和适用条件。
油藏注气是指向油藏中注入气体以提高油藏压力，从而推动原油的流动，增加采收率。
常见的注气气体包括天然气、氮气和二氧化碳。
油藏注气一般适用于高含气油藏、低渗透油藏以及水驱后期的油田。
通过注气，我们可以改变油田的物质平衡，促进原油和注入气体的交换，提高油藏的有效驱替效果。
接下来，我们将探讨油藏注气技术对增产的影响。
首先，油藏注气可以提高油藏压力，增加原油采收率。
通常情况下，油藏采油压力随着时间的推移而逐渐降低，导致储量不断减少。
而通过注气，我们可以有效地提高油藏压力，推动原油向井口流动，从而提高采收率。
其次，注气可以改变油藏的物理性质，增加原油的渗透性和流动性。
油藏注气可以降低原油粘度，减少原油在孔隙中的黏附力，使原油更容易被开采出来。
同时，注气还可以减缓水的侵入，防止水与原油的接触，从而保持较高的采油效率。
最后，注气可以改变油田的物质平衡，提高油藏附近气相和液相的相对含量，从而有效改善驱替效果，增加原油的采收量。
此外，在油藏注气过程中，我们还可以采用一些增产技术来进一步提高采收率。
一种常见的增产技术是人工增油，即注入特定的化学剂以改善原油流动性。
通过选择合适的聚合物、表面活性剂或生物剂，我们可以改变原油的物理性质，降低油藏的孔隙压力和油水界面张力，提高油藏的采收率。
另一种增产技术是聚合物驱替，即在油田中注入一定比例的聚合物溶液来驱替原油。
聚合物的高黏度特性能够提高油藏压力，增加驱替效果，从而提高采收率。
此外，还有其他一些增产技术，如热采、水驱以及压裂技术等。
综上所述，石油开发中的油藏注气与增产技术对提高采收率和延长油田产能具有重要意义。
宝浪油田轻质油藏注空气提高采收率潜力分析
轻质 油藏 注空气 提高采 收率技 术 的机理 多且复 杂 ， 对 不 同的特定 油藏来说 驱油 的主要 因素也 各不相 同 ， 包 括 烟道气 对原 油的重 力驱作 用并促 使原 油膨 胀 与蒸发 、
益突出， 一方 面主力 区块水 淹 严重 ， 一 方 面近 半数 水 另 井 在高压条件下仍达 不到配注， 自然递 减逐 年 加 大 ， ２０ ０８年 自然递减 达 到 ２ ， 规 注水 开 发 已受 到严 重 Ｏ 常 制约 ， 要进 行相关 的三 次采油 的技术试 验 。 需 注空气 开采低 渗透 轻 质油 油 藏是 一 项 富有 创造 性
生 产系统 内存 在 氧 气 而导 致 爆 炸 和 产 生 严 重 的腐 蚀 。
术， 因为泡沫遇油后稳定性降低 ， 能有效地提高驱替液
在 非均质 油层 内 的波 及 效率 ； 外 ， 泡剂 能较 大 幅度 另 起 降低 油水 界 面张力 ， 改善 岩 石表 面润湿 性 ， 原来 呈 束 使 缚 状 的油变成 可流动 的油 ， 高驱油 效率 。所 以泡 沫既 提 能提高 波及 系数 又 能提高驱 油效率 ， 一般 可提高采 收率
１９ ～２ ， ０／ ５ 而且油层非均质性越严重 ， ５ 效果越好 。
＊ 收 稿 日期 ：０ ００—２ ２ １－５１
第一作者简 介： 于常委（ ９ １）男（ 族） 山东栖霞人 ， １ ８一 ， 汉 ， 助理工程师， 现从事油藏开发工作 。
２ １ 年第 ２ ０１ 期
西部 探矿工 程
７ ５
对正韵律油藏依靠气体重力分异作用能改善顶部油层 低渗 透部位 的开发 效 果 。各种 机 理 的作 用 大小 取决 于 油藏的具体情况 ， 而在高温下大多有所增强。 ２ 注空气 提高 采收率 适用条 件 注空气 提高采 收率 ， 最重要 的条件 是油藏 温度必须 足 够高 、 油活性 强 ， 石 氧气通过 低温 氧化而消 耗掉 ， 以免
天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率机理
天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率机理一、本文概述随着全球气候变化问题的日益严重，减少温室气体排放、实现低碳发展已成为全球共识。
作为一种重要的温室气体，二氧化碳（CO2）的减排和埋存技术受到广泛关注。
超临界CO2埋存技术作为一种新兴的碳减排策略，在地质碳储存和提高油气采收率方面显示出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨天然气藏超临界CO2埋存及提高天然气采收率的机理，分析该技术在地质碳储存和提高油气采收率方面的应用前景，以期为我国的碳减排和油气资源开发提供理论支持和技术指导。
具体而言，本文首先介绍了超临界CO2的基本性质和特点，阐述了超临界CO2在天然气藏中的埋存过程及其影响因素。
在此基础上，分析了超临界CO2埋存对天然气藏物性的影响，包括天然气储层的渗透率、孔隙度和饱和度等。
进一步地，本文探讨了超临界CO2埋存提高天然气采收率的机理，包括超临界CO2的溶解作用、扩散作用以及其与天然气的置换作用等。
本文总结了超临界CO2埋存及提高天然气采收率技术的优势与挑战，并对未来的研究方向和应用前景进行了展望。
通过本文的研究，可以为超临界CO2埋存技术在地质碳储存和提高油气采收率方面的应用提供理论依据和技术指导，有助于推动我国碳减排和油气资源开发事业的可持续发展。
二、天然气藏超临界2埋存机理超临界CO2（ScCO2）埋存是一种新兴的碳捕获和储存（CCS）技术，该技术利用CO2在超临界状态下的特殊物理和化学性质，将其注入到地下天然气藏中，从而实现CO2的长期安全埋存和同时提高天然气的采收率。
超临界CO2埋存技术结合了环境效益和经济效益，对于减缓全球气候变化和提高能源利用效率具有重要意义。
溶解与扩散：超临界CO2在注入到天然气藏后，会与天然气藏中的烃类物质发生溶解和扩散作用。
由于超临界CO2的高密度和低粘度特性，它可以在天然气藏中迅速扩散，并与天然气中的烃类物质发生相互作用，从而实现CO2的埋存。
置换作用：超临界CO2在扩散过程中，可以通过置换作用将天然气藏中的烃类物质推出，从而提高天然气的采收率。
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究
稠油油藏注氮气提高采收率技术研究20世纪70年代美国和加拿大不仅开展了室内实验，而且对不同的油藏进行了注氮气开发。
89年我国开始了注氮气开发油田的实验，到90年代中期，由于膜分离制氮技术在中国的发展，为氮气在油田开采上的应用提供了有利条件。
注氮气改善蒸汽吞吐效果在新疆、辽河、胜利等油田已有应用，取得了很好的效果。
一、注氮气开采机理1.注氮气开发油田通常通过以下机理来提高原油采收率：1.1多次接触混相驱(包括作为驱替CO2、富气或其它驱替剂与地层原油混相段塞的后缘注入或者气水交替注入混相驱)；1.2多次接触非混相驱或近混相驱；1.3循环注气保持地层压力；1.4顶部重力驱。
混相驱或非混相驱适于油层物性较差、原油中含一定溶解气、原油重度在38~51oAPI(0.8348~0.7753)、油气藏埋藏较深的轻质油藏；循环注气保持地层压力，适于注水效果差、低孔隙、低渗透、原油重度在31~60oAPI范围、埋藏较浅的油藏；而重力驱适合于油层物性好、埋藏较深、闭合高度大的盐丘或背斜油藏。
2.混相驱2.1连续注入氮气混相驱氮气很难与油藏原油发生一次接触混相，但在足够高的压力下可与许多油藏原油达到蒸发气驱动态混相，即注入的氮气与油藏原油之间经过多次接触和多次抽提，原油中的中间烃组分不断蒸发到气相中，当气相富化到一定程度时便与原油达成混相。
2.2注氮气推动易混相气体段塞混相驱注氮气要求原油的轻烃和中间烃含量高，故一般来说实施的难度比较大且适用范围较窄，但却较之于注CO2和烃类气体具有资源丰富、价格低廉的优点。
为了充分利用CO2和烃类气体易混相的特点，同时也为了降低使用CO2和烃类气体的成本，可通过注氮气推动CO2或烃类气体段塞混相驱来提高采收率，其开采机理与CO2和烃类气体混相驱机理相似。
如果易混相气体段塞的尺寸选择合理，则用氮气推动混相段塞的驱油效果会比连续注入氮气效果较好，经济效益会更高。
2.3交替注氮气注水混相驱在注氮气驱过程中，由于氮气的粘度远低于油藏原油，产生的流度比会造成前缘气体的粘性指进。
油气田开发概论第6章、提高采收率技术
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。
驱 油 机 理 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， 以提高波及系数为主；
降低界面张力：表面活性剂或碱与原油中的酸性成份反应就地生成的 表面活性剂，可降低相间界面张力和残余油饱；
另外：复合驱还有碱驱所具有的乳化携带、捕集、聚并、润湿反转等 机理。
2、提高原油采收率 ——在我国各油田的潜力非常大。 原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提
高。
注水开采只是整个油田开发全过程度一个阶段，而提高采收率则是油田 开发永恒的主题。
四、提高采收率的途径
第一，通过降低流度比以提高波及系数，同时尽可能适应油层的非均质
性，以减少非均质性对驱油过程的不利影响；
Recovery”,即EOR或Improvement Oil Recovery，即IOR)。
概 述
一次采油
依靠
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
二次采油
立足
物理、机械和力学等宏观 作用
三次采油 (强化采油)
应用
化学、物理、热力、生物 或联合微观驱油作用
第一节 基本概念
一、提高石油采收率（EOR） ——向地层中注入驱油剂，改善油藏及其流体的物理化学性质，提高 宏观与微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率方法。
二、气驱
凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称为气驱（Gas Flooding）。
按照相态特性分类：混相驱和非混相驱 按照驱替介质分类：二氧化碳驱 氮气驱 轻烃驱 烟道气驱
1、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
油田注气提高采收率技术简介
油田注气提高采收率技术简介闫方平气驱采油技术是已有80多年历史的提高原油采收率方法之一。
最初以注液化石油气为主，后来发展为注干气。
近年来该技术发展很快，广泛用于油田的开发方式有注气混相驱、近混相驱、非混相驱；还有注气维持地层压力驱油等。
该技术使用的气体包括：天然气、液化石油气、CO2、N2、烟道气和空气等。
气驱采油是一项复杂的技术，其中包括抽提、溶解、蒸发、凝析、增溶等能改变原油相态特征的作用机理。
目前在国外，注气提高采收率技术已发展成为一项比较成熟的技术，从室内研究到先导性试验，再到工业推广，形成了从注气机理研究、数值模拟、工艺设计、效果预测等一整套理论实践作法。
注气驱油在国外已获得了广泛应用，世界上已有上千个各类注气采油工程项目。
气驱是最有发展前途的提高采收率方法之一。
今天我们主要介绍注CO2提高采收率和注空气提高采收率两个方面。
一、注CO2提高采收率技术1、研究现状注CO2提高原油采收率提出于二十世纪三十年代，室内实验开始于五十年代，并于六十年代开始进行矿场试验。
进入七十年代以来，注CO2提高原油采收率的理论研究和生产应用都获得了迅速发展，逐渐成为一种重要的提高采收率方法。
多年的生产实践表明，CO2驱可以延长水驱近衰竭油藏寿命15-20年，提高采收率7-25%，是石油开采，特别是轻质油开采的最好提高采收率方法之一。
（1）世界老油田开发问题与提高采收率技术选择当前各大产油国中，加大新油藏的勘探开发是石油工作的重要方向；另外，提高已发现油田的采收率，是各国石油工业的焦点所在。
当前世界大部分油田都已经过了产量高峰期，在非OPEC 国家中，成熟油田的产量占的比重越来越高。
（2）世界CO2提高采收率概况世界CO2提高采收率潜力为1600×108—3000 X108桶，世界CO2驱油产量占世界提高采收率产量的15％，CO2驱油项目主要分布在美国，另外，在俄罗斯、加拿大、土耳其等国家也有CO2驱油项目进行，并取得良好效果。
二氧化碳提高石油采收率
二氧化碳提高石油采收率班级： 022092学号： 20091003175姓名：陈宗耀摘要提高采收率( EOR 或IOR) 研究是油气田开发永恒的主题之一。
近几年由于油价高涨,化学驱应用效益下降,而注气驱应用范围则连续增加，技术不断提高。
中国油田的储层属陆相沉积,非均质严重,原油粘度又比较高,上升很快,水驱采收率比较低,约33%。
近期发现的石油储量又多属低渗透及高粘度等难采储量,发展提高采收率技术已成为我国陆上石油工业继续发展的一项迫切战略任务。
同时随着人类社会的不断发展和进步，由于温室气体大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻。
然而，在中短期内，没有其它合适的大规模能源能够替代烃类能源，一种可行的方法是将CO2隔离在地下，如注入气藏中，应用CO2提高采收率是埋存CO2的重要途径。
关键词：提高采收率注气CO2 混相AbstractEnhanced oil recovery (EOR or IOR) research is the development of oil and gas fields, one of the eternal theme. In today's world, still dominated by gas drive. In recent years, due to high oil prices, declining effectiveness of the application of chemical flooding, gas injection and the continuous drive to increase the scope of application, technology continues to improve. China's oil reservoir is a continental deposit, non-homogeneous serious, and relatively high viscosity of crude oil rose rapidly in relatively low recovery of water flooding, about 33%. The recent discovery of oil reserves is more low-permeability and high viscosity, such as recoverable reserves difficult, the development of enhanced oil recovery technology has become China's onshore oil industry to continue to develop an urgent strategic task. At the same time as the continuous development of human society and progress, because a large number of emissions of greenhouse gases caused by the issue of global warming become more severe, we must take positive and effective measures. CO2emissions reduction and control of CO2 content in air protection of human existence has become an important aspect of the environment. However, in the short to medium term, there is no other suitable alternative to large-scale hydrocarbon energy to energy, a viable method is to isolate CO2in the ground, such as the gas reservoir injection, the application of CO2 enhanced oil recovery is a major CO2 sequestration way.一、CO2提高采收率的机理CO2用于EOR主要是由于以下各因素作用的结果：1．使原油体积膨胀CO2注入油藏后，可在原油中充分溶解，一般可使体积增加10％~100％。
注氮气提高采收率
原油的重质组分含量增加，使得氮气在地层油中的溶解度下降， 从而随着氮气注入量的增加，引起地层油气油比降低。
之上，以避免出现反凝析或溶解气逸出而降低凝析油和原油的采
收率。
15
注氮气提高采收率
1.注氮气开采机理 2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响 3.适合注氮气的油气藏条件 4.现场注氮气设备 5.注氮气现场应用 6.氮气在油田的应用
16
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.1 氮气的溶解—抽提(蒸发)效应
1
用N2作为驱替剂有如下几个特点： N2作为驱替剂在工艺上不存在防腐问题； 在相同的温度和压力下， N 2的密度小于油藏气顶气的密度，粘度 则与气顶气接近(即使在地层压力高达42MPa以上时仍能保持此特性)， 这种特性适合于块状油藏和倾斜油藏采用顶部注气按重力分异方式驱 替原油，并有利于缓和重力驱过程中出现的粘性指进现象； N2的偏差系数比气顶气、CO2大，并且它不溶于水，较少溶于油， 这使得 N 2在驱油过程中具有良好的膨胀性，形成的弹性能量大，特别 有利于气顶油藏采用气顶注 N 2以保持压力的方式同时开发气顶气和油 环油； N 2能抽提(蒸发 )原油中的轻烃和中间烃组分，使自己得到富化， 使其物性逐渐趋向于原油，这一特性就有利于富含轻烃和中间烃的轻 质油藏、挥发油藏、凝析气藏采用注 N 2以混相或非混相蒸发气驱的方 式开采原油； N2资源充足，且已形成一整套从空气中制N2→注N2→脱N2的工业化 流程和配套设备，使得注N2成本低廉。
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1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采，
使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重
注气提高凝析气藏采收率方法
注气提高凝析气藏采收率方法朱海明;绳永飞;樊昌;胡吉;余江【摘要】凝析气藏能够同时采出天然气和凝析油,具有重要的经济价值.注气是提高凝析气藏采收率的一种有效方法.从注气提高凝析气藏采收率的机理出发,系统总结了注气提高采收率方法主要有:注干气、注CO2注N2、注丙烷、注丁烷和戊烷、自流注气.循环注气将压力保持在凝析气藏的露点压力以上,向凝析气藏中注入干气、二氧化碳蒸发出反凝析液,注氮气则可以节省宝贵的天然气资源.应用注气方法提高凝析气藏采收率时,应根据不同的气藏地质条件,优选最为适宜的方法.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2013(000)018【总页数】3页(P137-139)【关键词】凝析气藏;采收率;注气;方法【作者】朱海明;绳永飞;樊昌;胡吉;余江【作者单位】塔里木油田公司天然气事业部;中原油田普光分公司采气厂;长城钻探井下作业公司;西南油气田分公司川东北气矿;中原油田普光分公司采气厂【正文语种】中文【中图分类】TE357.7凝析气藏不同于纯气藏和纯油藏，是一类极为特殊且复杂的气藏，在开发过程中由于地层压力的降低会出现反凝析现象，从而使凝析气藏开发变得更为复杂，因此，如何提高凝析气藏采收率是极其重要的研究课题。
截至目前，衰竭式开采、注水开采、循环注气开采、注氮气开采和利用水平井开发都已经在凝析气田的开发中大规模地应用，并取得了较好的经济效益。
衰竭式开发凝析气藏的采收率较低，通过长期的实验与理论研究，再结合现场生产实际，经过总结分析，可以用以下的注气方法提高凝析气藏的采收率。
1 注气提高凝析气藏采收率机理注入气从原油或反凝析油中汽化、萃取中间烃和轻质组分或注入气中的中间气态烃凝析到地层油中，达到非混相或混相状态。
在非混相驱时，汽化和凝析达到动态平衡；在混相驱时，汽化和凝析作用停止，而在混相带前缘由于扩散作用、分散混合、粘性指进以及段塞稀释等作用，有可能使混相带逐渐被破坏，直到混相消失。
注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究
注CO2提高致密气藏采收率机理及其影响因素研究在地层中注入CO2能够有效恢复地层压力，尽量避免因为地层压力损失而导致下沉或者水浸的现象。
在油田生产开采过程中通过实施CO2驱气，能够得到较好的流动比，而且还能够充分保证驱替前缘的稳定性，与此同时，在重力分异作用的影响下，能够有效提升高致密气层的开采效率。
CO2具有较高的注入性以及溶解性，而且整体回收效率也相對较高，因此可以极大的提升EDR的有效性。
标签：采收率;注二氧化碳;致密气藏;影响因素引言目前在国际上并没有针对致密气实施统一的标准，各个国家在实际生产开采过程中，根据不同生产开采时期以及致密气资源的实际状况、经济技术条件等各种情况来制定出本国的标准，随着目前对致密气认识的不断加深，相关的概念也在不断的改进过程中。
在我国，通常情况下都是按照储层的物性来对气藏进行明确分类，通常情况下，都会将渗透率小于0.1×10-3μm2的气藏定义为致密气藏。
与常规气藏相比较，致密气藏同时具备了达西流以及非达西流的渗流特征，而且其还具有一定的启动压力梯度，非均质性也相对较强，在实际开采过程中产能的差异性也比较大;整个地层中的弹性能量相对较小，压力下降非常明显，由此就导致在开采过程中会出现明显的产量递减。
1 注二氧化碳提高致密气藏采收率机理针对一些废弃的气体向其中注入二氧化碳能够有效提升气田的扫气效率，也能有效促进油气从地层压力恢复，在此基础上，就能充分调动油气从未开采储量。
在实际针对甲烷进行驱替的过程中，二氧化碳在气态、液态或者超临界状态下都能够充分发挥出其作用。
即使在二氧化碳突破的状态下仍然能够获得很好的甲烷采收率。
1.1筛滤置换作用二氧化碳分子的分子分布形式呈现出直线型状态，其分子直径要远远小于甲烷，因此其完全能够进入非常小的微孔隙中，但是甲烷却不能进入，二氧化碳的这种现象就被称为是筛滤置换作用[1]。
1.2竞争吸附置换作用在向储层中注入二氧化碳后，可以有效的提升甲烷的解析以及扩散速率，再注入二氧化碳后，会导致其渗流速度不断增加，从而导致甲烷的分压出现非常明显的下降，这样就能够有效促进甲烷实现解析和扩散;当气体进入岩层中后，两者之间产生的相互作用力主要是由伦敦色散力以及德邦主导力来共同构成，因此就会形成吸附势。
注气提高采收率技术概要
长岩心驱替不同开方式 评价 固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化 气驱过程中有无固相沉积
长岩心驱替装置 PVT和岩心设备
注气对储层物性影响 多次接触混相实验
研究注入气对储层的影响 多次接触机理
短岩心驱替装置 PVT仪
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
一维层状实验
平面模型评价实验
二、注气提高采收率物理模拟
3.长岩心实验－注氮气长岩心驱替实验
15000 气油比 累积采收率 60 50 40 30 5000 20 10 0 0 0.2 0.4 注入体积(PV) 0.6 0 0.8
平均渗透率( 103 m2 )
深度(m) 温度(℃) 限制
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPas) 含油饱和度(%PV) 地层流动系数(mdm/( mPas)) 储层类型 净产层厚度(m)
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数 原油相对密度 原油粘度(mPa.s) 原油组成 含油饱和度(%PV) 储层类型 有效厚度 建议值 <0.8498 <0.4 (C1～C7)含量等 >40 带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩 相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值 >1827 无临界值 发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。 3045～5633 50～80 现行值 0.8348～0.7628 0.07～0.3
水驱油藏注气驱油机理及渗流规律研究
水驱油藏注气驱油机理及渗流规律研究
水驱油藏注气驱油技术是一种常用于油田开采的方法，其目的是提高油井的采收率。
该技术的原理是在注水的同时向油藏中注入气体，使得油与水之间形成一个气体层，从而使油在水的推动下向油井移动，提高采油效果。
气体在油藏中的渗流规律是指气体在油藏中的传输方式和路径。
气体注入后，在油藏中形成一个气体层，气体通过油藏的孔隙和裂缝向油井移动，同时压缩油层中的水，从而推动油向油井移动。
气体在油藏中的渗流规律是由油藏的物理性质、气体注入量和注入方式等因素决定的。
水驱油藏注气驱油技术的研究主要包括渗流规律研究和注入参数优化研究。
渗流规律研究是通过实验、数值模拟等方法探究气体在油藏中的传输方式和路径，以及油、水、气三相的相互作用规律。
注入参数优化研究则是针对不同油藏特征和地质条件，通过改变注气量、注入时间等参数来优化注气效果，提高采收率。
水驱油藏注气驱油技术的研究对于提高油田开采效率、促进油气资源可持续利用具有重要意义。
发展注气提高采收率技术
文章编号:1000-2634(2000)03-0041-05发展注气提高采收率技术X李士伦,郭平,戴磊,孙雷(西南石油学院,四川南充637001)摘要:提高采收率(EOR或IOR)研究是油气田开发永恒的主题之一。
当今世界,蒸汽驱仍占主导地位。
近几年由于油价低,化学驱下降,而注气驱则连续增加。
中国东部油田的储层属陆相沉积,非均质严重,原油粘度又比较高,含水上升很快,水驱采收率比较低,约33%。
近期发现的石油储量又多属低渗透及高粘度等难采储量,发展提高采收率技术已成为陆上石油工业继续发展的一项迫切战略任务。
1998年,全国开展了三次采油潜力的二次评价工作,据初步统计,适合于注气(CO2)混相驱的地质储量在10.57@108t以上。
综合研究国外经验,结合我国三采潜力分析和评价,认为目前我国东部油区有条件的油田要侧重发展注非烃气驱,而西部则侧重发展注烃气驱技术。
发展非烃气驱的关键在气源,要重视寻找天然CO2气源。
探索发展制N2、注N2、脱N2和制CO2等技术。
注意发展国产的压缩机装备。
抓好注气驱先导试验和富含凝析油的凝析气藏回注干气的试验。
加强注气提高采收率的理论和实验研究,作好技术储备,培养好人才。
关键词:提高采收率;注气;混相驱中图分类号:TE357.45文献标识码:A1世界发展注气提高采收率技术综述1.1回顾与展望1.1.1注气已成为国外除热采之外发展较快的提高采收率方法¹世界范围EOR提高的产油量1998年与1996年相比略有上升,它占世界石油总产量2.3%。
其中美国与1996年相比EOR产油量增长5%,这占全美总产油量的12%。
美国的CO2驱产油量占总EOR产油量的23.6%。
美国有丰富的CO2气源,储量近1012m3。
º美国注气项目数变化见表1。
»美国1998与1996年相比各种EOR方法增油量变化率和项目变化率见表2。
1.1.2美国注气项目分析根据美国能源部门1992年4月全美采收率项目数据库资料统计,进入数据库的共有1388个提高采收率项目,来自568个油田。
注气提高采收率(简述)
关于注气提高采收率技术的调研1 前言随着油气田开发进入中后期,油井综合含水率上升,油田开发难度加大,注气采油逐渐成为提高原油采收率的重要方法之一。
本文对注气提高采收率技术的机理进行了分析,并进行了驱替实验调研。
调研结果表明:注气可明显改善驱油效果,提高原油采收率。
2 国内外现状近年来,国内外注气技术发展很快,注气类型、注气方式、注气时机、适宜注气的油藏类型不断发展,已成为除热采之外发展较快的提高采收率方法。
目前,注气作为一种有效的提高采收率方法,在世界范围内得到广泛应用。
在美国和加拿大注气技术极为成熟。
在美国,注气项目中以二氧化碳混相驱为主,而加拿大以注入烃类溶剂混相驱为主导。
2006年,美国、加拿大等石油生产大国仍把蒸汽驱作为EOR(或IOR)主导技术,加拿大掀起了以蒸汽重力驱(SAGD)技术为主的开采油砂热,化学驱的应用仍很少。
注气驱仍以逐年增长的态势和显著的成效而成为当今世界石油开采中具有很大潜力和前景的技术。
在我国东部主要产油区,天然气气源紧张,供不应求,CO2气源目前还比较少。
尽管如此,注非烃气体混相和非混相驱的研究和现场先导试验一直没有停止过。
1963年首先在大庆油田作为主要提高采收率方法进行研究,1966、1969、1985、1991、1994年先后开展了注CO2先导试验,很受重视。
华北油田在雁翎油田开展注N2非混相驱矿场试验。
吉林油田利用万金塔CO2气田的液态CO2,在吉林油田开展CO2吞吐和CO2泡沫压裂已在100井次以上。
1996年江苏油田富民油田48井开展了CO2吞吐试验,并已开展了驱替试验。
吐哈葡北油田已开始实施注气混相驱。
大港大张坨凝析气田和塔西南柯克亚凝析气田注气成功。
西南石油学院以气为特色,长期开展了油气体系的相态研究,早在1984年,为大庆、中原开展了混相驱实验,引进了当时全国第1台混相驱细管实验装置。
随后与华北油田合作,配合雁翎油田注N2试验,模拟裂缝性碳酸盐岩储层,在全国比较系统地开展了系列注N2实验。
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。
提高石油采收率技术分类及其适用条件
用蒸汽吞吐法提高石油采收率的幅度不是太大，通常是10%～15%。但是用蒸汽吞吐法可以使本来很难开采的稠油油藏能进入开发，从而增加了经济效益。
由于蒸汽在地面和井中输送时有热损失，蒸汽采油法的深度目前还很难超过1600m。目前矿场所用的蒸汽发生器在用油作为燃料时每吨原油可产生13～14t蒸汽。生产每吨原油的耗油量（油气比）就成为一个非常重要的经济指标。由于蒸汽比水轻因而蒸汽驱时往往会出现上部超覆现象而形成舌进。此外还由于储层的非均质性使蒸汽前缘的移动在平面上和剖面上出现不均的推进并造成在一些井中出现气窜（与水窜在机理上相似）现象，从而降低了波及效率，影响了石油的采收率。为此，在蒸汽驱油时，常常在注入的蒸汽中加入转向剂，对蒸汽前缘作某些调整，以改善其波及效率。
国内微生物技术主要在大庆、吉林、胜利等油田展开。目前还处于室内研究和现场先导性实验和井组实验阶段，提高采收率的程度还比较低（一般在5%以下），但有望成为其他化学驱方法之后的接替方法。
五、其他三次采油方法
如超声法，利用电位差通电提高采收率，磁化水驱油，在井中注入浓硫酸等等。
目前热力采油法主要用于开采稠油，常规石油的开采则主要用注水法。虽然注蒸汽能得到比注水更高的采收率，但是成本高得多，因此尽管有些常规石油的油田最近已经进行过一些实验，但热力法开采常规石油还没得到普遍的应用。 二Fra bibliotek注气提高采收率
注氮气提高采收率
1.注氮气开采机理
由于注入气与原油间存在很大的密度差，因此应低速开采， 使重力足以让密度较小的气体与原油分离，以便当气体指进欲形 成时得以抑制。同时要求油层具有足够高的垂向渗透率，以便使 油气在垂向方向能有效地分异和移动。此外，注气速度还应当小 于临界速度。由于临界速度与气液密度差成正比，因此注氮气重 力稳定驱时，临界速度越大，对注入速度的限制就越小。
交替注水注氮气驱替方式主要用于混相驱，也可用于非混 相驱。虽然交替注水注氮气混相驱可将注水和注气混相驱的优 点有效地结合在一起，但在现场实施中，会出现注入气因重力 作用而产生超覆现象，注入的水则会因重力作用而下沉，形成 垂向上的粘性指进现象。因此针对不同的油藏，需通过长岩心 驱替试验和油藏模拟来研究确定合理的气水比及气水段塞尺寸， 以减少重力分异。对交替注水注氮气非混相驱，只要在合理的 水氮气比及合理的注入速度下进行，就能采出数量可观的水驱 剩余油，但其油量在很大程度上取决于油层岩石的相对渗透率 特性。
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
组分
CO2 N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 NC5 C6 C7+
表2-2 注氮气量对地层油组成的影响(mol%)
注氮气前
0.02 0.65 45.02 12.45 8.93 2.62 3.41 1.63 1.39 1.44 22.44 100.00
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.1 地层油的饱和压力
图2-3 不同注氮气比例对油气体系饱和压力的影响
注氮气提高采收率
2.注氮气对地层流体PVT相态特征的影响
2.2.2 地层油粘度的变化
图2-4 不同注氮气比例对油气体系粘度的影响
注CO2前置段塞+N2顶替提高采收率机理
摘
要 ：ｓ Ｊ油 田 为一 低 渗 透 油藏 ， 然 能量 低 。受 ｃ 天 ｏ２气 源 不足 以及 油 井 管柱 抗 腐 蚀 能 力差 的 限制 ， 续 的 持
Ｃ ２ Ｅ Ｒ 不适合 ｓ Ｏ－ Ｏ Ｊ油田的 实际情况。鉴 于此 ， 个改进 的对策是用 Ｎ 推 动的 Ｃ ２ 置段 塞驱代替持 续的 Ｃ ２ 一 ２ Ｏ前 ０ 驱
西南石油大学学报 （ 自然科学 版）
２１ ０ ２年 ６月 第 ３ ４卷 第 ３期 Ｊｕｎ ｌ ｆ ｏ ｔｗｅｔ ｅ ｏｅ ｍ Ｕ ｉｅｓ） Ｓ ｉ ｃ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｄｔ ｎ ｏｒａ ｏ ｕ Ｓ ｈ ｓＰ ｔ ｌ ｎｖ ｒ ｔ（ｃｅ ｅ ｒ ｕ ｉｒ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙＥ ｉｏ ） ｉ
然而 ， Ｏ２Ｅ Ｒ也存 在 一定 的缺 点 ， 是并 非 Ｃ 一Ｏ 一
随处都能获得廉价和充足的 Ｃ ２ Ｏ 气源 ， 或者在某些 矿场实施中常常会涉及到输送成本过高的问题 ； 二 是油藏水驱后再注 Ｃ ２ 管柱和设备腐蚀严重。因 Ｏ， 此 ， Ｃ ２ Ｅ Ｒ经济上不能完全适合矿场实际时 ， 当 Ｏ一Ｏ
钭 半虫层 缸
Ｖｌ ． ４Ｎｏ ３ Ｊ ｎ ２ １ ０ ３ １ ． ｕ ． ０ ２
编辑 部 网址 ：ｈ ｔ ／ ｔ ｐ：／ ｗｗｗ．ｗｐ ｘ ．ｏ ｓ ｕ ｂ ｃ ｍ
文 章 编 号 ：１７ —５ ８ （０ ２０ —０ ８ —０ ６ ４ ０ ６ ２ １ ）３ ０ ９ ９ 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ． Ｅｌ２２
Ｕ ｉｅ ｉ ： ｃｅ ｃ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｄｔ ｎ ２ １ ， ４ ３ ： ９ ９ ． ｎｖ ｒ ｔ Ｓ ｉｎ ｅ ｓｙ ｅｈ ｏ ｙ ｉｏ ， ０ ２ ３ （ ） ８ — ７ ｏ Ｅ ｉ
引 言
自 １５ ９２年 Ｗｈ ａ ｎ等 人 取得 第 一个 用 Ｃ ２ ｏｏ Ｏ 采 油 的专 利 权 以来 ， 国外 ， 别 是北 美 地 区 由于 有 丰 特 富的 Ｃ 气源 ， Ｏ 一 Ｏ Ｏ２ Ｃ ２ Ｅ Ｒ技术 已得 到工业 化应 用 。
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1注烟道气、二氧化碳驱油机理
1.1注烟道气提高采收率
由于烟道气驱的成本较氮气驱高，因此发展缓慢。
近年来随着人们对环境治理力度的加大以及原油价格的上涨，烟道气驱油技术又有了发展的空间。
因为如果考虑环境效益，烟道气驱要比氮气驱经济划算。
所以烟道气近年来也得到了较好的发展。
1.1.1烟道气驱提高采收率机理
烟道气通常含有80%～85%的氮气和15%～20%的二氧化碳以及少量杂质，也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。
烟道气的化学成分不固定，其性质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。
烟道气具有可压缩性、溶解性、可混相性及腐蚀性。
根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要是二氧化碳驱和氮气驱机理。
1.1.1.1二氧化碳机理
由于烟道气中二氧化碳的浓度不高，所以不容易达到混相驱的要求，主要是利用二氧化碳的非混相驱机理。
即降低原油黏度、使原油膨胀、降低界面张力、溶解气驱、乳化作用及降压开采。
由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与CO2接触时，原油体积增加，黏度降低。
CO2在原油中的溶解还可以降低界面张力及形成酸性乳化液。
CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力降低时，饱和了CO2的原油中的CO2就会溢出，形成溶解气驱。
与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油[18]。
1.2.1.2氮气驱机理
注氮气提高采收率机理主要有：(1)氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2)氮气可以进入
水不能进入的低渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3)氮气被注入油层后,可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低，在一定程度上提高后续水驱的波及体积；(4)氮气不溶于水，微溶于油,能够形成微气泡，与油水形成乳状液，降低原油黏度，提高采收率。
氮气与地层油接触产生的溶解及抽提效应，一方面溶解效应使原油黏度、密度下降，改善原油性质，使处于驱替前缘被富化的气体黏度、密度等性质接近于地层原油，气—油两相间的界面张力则不断降低，在合适的油层压力下甚至降到零而产生混相状态，在这种状态下，注氮气驱油效率将明显提高；另一方面，抽提效应使原油性质变差，这种抽提作用在油井近井地带表现更明显、更强烈。
烟道气驱更适用于稠油油藏、低深透油藏、凝析气藏和陡构造油藏。
1.2注CO2提高采收率
在各种注气方式中，注二氧化碳提高原油采收率的研究已经进行了几十年，特别是近年来，随着技术进步和环境要求的需要，二氧化碳驱显得越来越重要，包括我国在内的很多国家都开展了注二氧化碳驱的现场实验。
1.2.1 CO2驱油机理
将CO2作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年，在油田开发后期，注入CO2，能使原油膨胀，降低原油粘度，减少残余油饱和度，从而提高原油采收率，增加原油产量。
CO2能够提高原油采收率的原因有：
（1）CO2溶于原油能使原油体积膨胀，从而促使充满油的空隙体积也增大，这为油在空隙介质中提供了条件。
若随后底层注水，还可使油藏中的残余油量减少。
（2）CO2溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流动性提高，其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。
（3）CO2溶于原油能使毛细管的吸渗作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。
（4）CO2溶于水使水的粘度有所增加，当注入粘度较高的水时，由于水的流动性降低，从而使水油粘度比例随着油的流动性增大而减少。
（5）CO2水溶液能与岩石的碳酸岩成分发生反应，并使其溶解，从而提高
储集层的渗透率性能，使注入井的吸收能力增强。
（6）CO2溶于水可降低油水界面的表面张力，从而提高驱油效率。
（7）CO2可促使原油中的轻质烃类（C2～C3）被抽提出来，从而使残余油饱和度明显降低。
在不同原油的成分、温度和压力条件下，二氧化碳具有无限制地与原油混相的能力，实际上可以达到很好的驱油目的。
（8）CO2在油水中的扩散系数较高，其扩散作用可使二氧化碳本身重新分配并使相系统平衡状态稳定。
（9）注入碳酸水，可大大降低残余油饱和度，因为在含水带内的碳酸水前缘，能形成和保持二氧化碳气游离带。
CO2技术的作用机理可分为CO2混相驱和CO2非混相驱。
CO2提高采收率的作用主要有促使原油膨胀、改善油水流度比、溶解气驱等。
一般稀油油藏主要采用CO2混相驱，而稠油油藏主要采用CO2非混相驱。
在稀油油藏条件下CO2易与原油发生混相，在混相压力下，处于超临界状态下的CO2可以降低所波及的油水界面张力。
CO2注入浓度越大，油水相界面张力越小，原油越容易被驱替。
通过调整注入气体的段塞使CO2形成混相，可以提高原油采收率增加幅度。
非混相CO2驱开采稠油的机理主要是：降低原油粘度，改善油水流度比，使原油膨胀，乳化作用及降压开采。
CO2在油中的溶解度随压力增加而增加。
当压力降低时，CO2从饱和CO2原油中溢出并驱动原油，形成溶解气驱。
气态CO2渗入地层与地层水反应产生的碳酸，能有效改善井筒周围地层的渗透率。
提高驱油机理。
与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气可以部分代替油藏中的残余油。
CO2驱油机理主要有以下几点：
（1）降低原油粘度
CO2溶于原油后，降低了原油粘度，原油粘度越高，粘度降低程度越大。
原油粘度降低时，原油流动能力增加，从而提高了原油产量。
并且原油初始粘度越高，CO2降粘效果越明显，如下表1-1所示。
（2）改善原油与水的流度比
大量的CO2溶于原油和水，将使原油和水碳酸化。
原油碳酸化后，其粘度随之降低，大庆勘探开发研究院在45℃和12.7MPa的条件下进行了有关试验，试验表明，CO2在油田注入水中的溶解度为5%（质量），而在原油中的溶解度为
15%（质量）；由于大量CO2溶于原油中，使原油粘度由9.8mPa·s降到2.9mPa·s，使原油体积增加了17.2%，同时也增加了原油的流度。
水碳酸化后，水的粘度将提高20%以上，同时也降低了水的流度。
因为碳酸化后，油和水的流度趋向靠近，所以改善了油与水流度比，扩大了波及体积。
表1-1 CO2降粘效果
（3）使原油体积膨胀
CO2大量溶于原油中，可使原油体积膨胀，原油体积膨胀的大小，不但取决于原油分子量的大小，而且也取决于CO2的溶解量。
CO2溶于原油，使原油体积膨胀，也增加了液体内的动能，从而提高了驱油效率。
（4）高溶混能力驱油
尽管在地层条件下CO2与许多原油只是部分溶混，但是当CO2与原油接触时，一部分CO2溶解在原油中，同时，CO2也将一部分烃从原油中提取出来，这就使CO2被烃富化，最终导致CO2溶混能力大大提高。
这个过程随着驱替前缘不断前移而得到加强，驱替演变为混相驱，这也使CO2混相驱油所需要的压力要比任何一种气态烃所需要的混相压力都低得多。
用气态烃与轻质原油混相也要27～30MPa，而用CO2混相压力只要9～10MPa即能满足。
在高温高压下CO2与原油溶混机理主要体现在烃从原油中蒸发出来与CO2混相，即主要是蒸发作用；在低温条件下主要是CO2向原油的凝聚作用和吸附作用。
当压力低于混相压力时，CO2和原油混合物有三个相存在：气态CO2并含有原油的轻质组份；失去轻质组份而呈液态的原油，由原油中分离出来的以固体沉淀方式存在的沥青和蜡。
（5）分子扩散作用
非混相CO2驱油机理主要建立在CO2溶于油引起油特性改变的基础上。
为了最大限度地降低油的粘度和增加油的体积，以便获得最佳驱油效率，必须在油藏温度和压力条件下，要有足够的时间使CO2饱和原油。
但是，地层基岩是复杂的，注入的CO2也很难与油藏中原油完全混合好。
而多数情况下，CO2是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油的。
（6）降低界面张力
残余油饱和度随着油水界面张力的减小而降低；多数油藏的油水界面张力为10～20mN/m，要想使残余油饱和度趋向于零，必须使油水界面张力降低到0.001mN/m或更低。
界面张力降到0.04mN/m以下，采收率便会明显地提高。
CO2驱油的主要作用是使原油中轻质烃萃取和汽化，大量的烃与CO2混合，大大降低了油水界面张力，也大大降低了残余油饱和度，从而提高了原油采收率。
（7）溶解气驱作用
大量的CO2溶于原油中，具有溶解气驱作用。
降压采油机理与溶解气驱相似，随着压力下降，CO2从液体中逸出，液体内产生气体驱动力，提高了驱油效果。
另外，一些CO2驱替原油后，占据了一定的孔隙空间，成为束缚气，也可使原油增产。
（8）提高渗透率
碳酸化的原油和水，不仅改善了原油和水的流度比，而且还有利于抑制粘土
膨胀。
CO
2溶于水后显弱酸性，CO
2
溶解于水时可形成碳酸，它可以溶解部分胶结
物质和岩石，从而提高地层渗透率，注入CO
2
水溶液后砂岩地层渗透率可提高5～
15%，白云岩地层可提高6～75%。
并且，CO
2
在地层中存在，可使泥岩膨胀减弱。