《提高采收率原理》
提高采收率原理
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提高采收率原理
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊提高采收率原理。
你想想看,咱们开采石油啊,就像是去果园摘果子。
可不能随随便便摘一点就拉倒了呀,得想办法把树上的果子尽可能多地都摘下来,这提高采收率不就跟这一个道理嘛!
比如说注水开发,这就好比给果园浇水。
本来那些藏在角落里的石油,就像藏在枝叶后面的果子,不太好弄到手。
但是通过注水,把它们给“冲”出来了,哎呀,这不就多收获了嘛!再比如化学驱油,这就像是给果子涂上一层魔法药水,让它们变得更容易被我们得到。
还有气驱呢,像是一阵神奇的风,把石油往我们想要的方向吹。
想想看,如果我们不用这些方法,那得浪费多少石油啊,那多可惜哟!就像果园里明明还有好多果子,你却不去摘,那不就白瞎了嘛!
“哎呀,那提高采收率真的那么重要吗?”当然重要啦!这就好比你去挖宝藏,你是随便挖两下就走,还是想尽办法把能挖到的宝藏都挖出来呀?石油可是宝贵的资源呢,我们得珍惜呀!
咱们在这个领域不断钻研,就是为了能把更多的石油采出来。
这不仅是技术的挑战,更是责任呀!我们不能让那些石油就那么白白地留在地下,得
让它们为我们的生活发光发热呀!所以啊,提高采收率原理,真的值得我们好好去研究,去实践,让我们一起为了更高效地开采石油而努力吧!
总之,提高采收率就是我们石油开采的法宝,通过各种巧妙的方法,把地下的石油尽可能多地弄出来,为我们的生活和社会发展提供强大的动力。
就这么简单,没那么复杂,但是却超级重要!大家都要重视起来哟!。
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案例分析和实证研究
案例研究
南方某农场采用了新型的高效收割机器,每 人每天的采收量从300公斤增加到600公斤以 上。
实证研究
研究表明,在正确的时间、方法和技术指导 下,采收率可以显著提高,同时将收成损失 降至最低。
留意作物情况
了解农作物当前的情况对提高采收效率十 分重要。气候、土质、农艺技术等因素都 会对农作物的生长和收成产生影响。
实施提高采收率的方法
1
掌握农作物的特点
2
了解农作物的生长规律、品种特点、 从而选择最合适的收割时间和方式。
3
采用先进技术
高效的农业机器能够减轻农民的劳 动强度,提高采收效率。
人工补救
提高采收率原理
本课程将向您介绍提高采收率的原理,以及如何应用这些原理来优化农作物 的收割方式。
采收率的定义
1 采收率
指农作物从实际产量到可收获部分的比率
2 公式
采收率=可收获部分的重量/实际产量(包括损耗和不可收获部分)
提高采收率的重要性
增加收入
通过增加采收率,农民可 以在相同的土地上种植更 多的农作物,从而增加收 入。
总结
本课程介绍了提高采收率的定义、重要性、影响因素以及提高采收率的原理 和方法。通过本课程的学习,您将掌握提高采收率的关键方法。
工具和设备
正确的工具和设备可以提高 农作物收割的效率,从而提 高采收率。
提高采收率的原理
优化收割时间
选择合适的收割时间可以最大程度地减少 收割的损失。不同时期的农作物最适宜的 收割时间也不相同。
把握天时
根据天气情况及时采收农作物,把握天时 可以最大限度减小农作物收成损失的可能 性。
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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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感谢您的观看
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。
chapter1提高采收率原理PPT课件
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第一节 油层及性质
二、油层岩石的矿物学成分
(1)长石 K[(AlO2)(SiO2)3] :约占地壳中岩石物质的 60%以上,是钠、钾和钙的铝硅酸盐类 (xAl2O3·ySiO2)矿物。 (2)石英:在地壳岩石物质中的丰度位居第二; 成分是 SiO2 。 (3)方解石:方解石是唯一缺硅的造岩矿物,其 化学成分为碳酸钙。
1. 平行孔道模型 2. 急变孔道模型
平行孔道模型
亲水模型
平行孔道模型
亲油模型
急变孔道模型
pc1
r1 油滴
r2
pc2
两端若的油曲当滴率油从半滴急径变出未孔现进道差入流异过:急,p变c必1<孔须p发c道2 生时变p形c1,=油pc滴2 前后
只有外力大于pc2-pc1=2cos(1/r2-1/r1)时,
第一节 油层及性质
伊利石(一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物,因最早发现于 美国的伊利岛而得名)等,基本结构都是硅氧四面体 和铝氧八面体。
高岭石
蒙脱石
伊利石
三、黏土矿物的性质
1.带电性 :
(1)离子交换:当黏土矿物与水接触时,这些可交换阳 离子就从黏土颗粒表面解离下来,以扩散方式排列在黏 土颗粒周围,形成双电层,使黏土颗粒表面带上负电荷。
KV
K 0.5 K 0.84 K 0.5
四、油层岩石的物理性质
2) Dykstra和Parsons (1950)经验公式法:
四、油层岩石的物理性质
2) Dykstra和Parsons (1950)经验公式法:
式中,K0.84 、 K分0.5 别岩心频率为0.84和0.5时所对应的岩
心的绝对渗透率值。Kv值越小,表示油层越均质, 绝对均质地层的Kv值为零。 岩心频率:将岩心渗透率从大到小排序,某岩心的 序号与统计岩心总数之比。
提高采收率原理
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提高采收率原理1.一次采油:依靠天然能量开采原油的方法2、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。
3、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。
4、原油采收率: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量的比值。
5、波及效率:一个井网为注入剂所波及的面积占井网面积的百分数。
6、排驱效率: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。
7、注水采收率:从开始注水到达到经济极限时期所获得的累计采油量与注水前原始储量之比。
8、毛管数:粘滞力与毛管力的比值称为毛管数。
9、剩余油:水未波及的区域内所剩下的油称为剩余油。
10、残余油:注入水波及区内水洗后所剩下的油为残余油。
11、流度:是指流体流动的能力。
12、流度比:表示驱替相流度与被驱替相流度的比值。
13、油水前缘:分隔油区和油水两相区的界面称为油水前缘。
14、一次驱油效率:是指排驱前缘的驱油效率。
15、无水采收率:是指油水前缘突破时总产油量与地质储量之比。
16、注水极限采收率:是指注水达到经济极限时,即产水率达95%-98%时,总产油量与地质储量之比。
17、井网:是指按一定几何形状布置的生产井和注水井系统。
18、微观驱替效率E D:是指在水波及区,水洗油的程度。
19、宏观扫油效率E V:水在油藏中的波及程度。
20、粘性指进:是指在排驱过程中由于油水粘度差异引起的微观排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。
21、舌进:是指油水前缘沿高渗透层凸进的现象。
22、水驱油藏中毛管准数:是指水驱油藏驱油的动力与阻力的比值。
23、水驱特征曲线:即累计产水量于累计产油量的关系曲线。
24、原始油带:油水界面前方的原始油水饱和区称为原始油带。
25、两相流动区:油水界面后方的水波及区称为两相流动区。
26、前缘突破:当前缘到达生产井井底时称为前缘突破。
1、聚和物:由大量简单分子(单体)化合而成的高分子量的大分子所组成的天然或合成的物质。
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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、泡沫特征值 2、最低混相压力 3、涉及系数 4、 Jennings 碱系数 5、 Jamin效应: 6、润湿现象 7、色谱别离现象 8、酸值 9、流度 10、牺牲剂 11、 PI值 12、剩余阻力系数 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、Ca、Cl的地层水中外表带电。
高岭石零电位点时的pH 为5,在pH=6.5的地层水中外表带电。
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,外表活性剂在水玻璃的岩心外表吸附量〔大于、小于、等于〕氢氧化钠的岩心外表。
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,那么剩余油饱和度趋于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++2+-于各组分之间有效应;碱-聚合物-外表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、以下外表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、以下哪种火烧油层方法要加水。
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(二)驱油效率 影响因素: 岩石性质及其微观结构和流体性质 水驱油藏残余油的分布: 亲水岩藏: 大多以珠状形式被捕集在流通孔道中。
亲油岩藏: 存在于注入水未进入的较小的流通孔 道中,而在充满水的大孔隙中,残余 油呈膜状粘附在孔壁上。
残余油的分布状况及数量直接与岩石的润湿性、 界面张力、岩石的微观结构等有关。
四、微生物采油
作 用 改造油层岩石 微生物采油:通过有选择地向油层注入微生物基液和 增大孔隙度和渗透率 营养液,使得微生物就地繁殖生长,其代谢产物与原 与碱质岩石反应生成 CO 2 微生物及其产物 酸
油产生物化作用。 生命体
选择性或非选择性封堵 对烃类粘附引起乳化作用 改善固体表面 降解和变质原油 驱油机理: 降低原油粘度和原油凝固点 原油脱硫作用 ⑴降低原油粘度,代谢产物中的 CH 4、H2、CO2、H2S等气 气体( CO2 , CH 4 , H 2 ) 使油层压力增加 体使原油体积膨胀,代谢产物与原油互溶(乳化),降 原油膨胀 低原油粘度。 降粘 对碳酸盐岩的溶解作用 ⑵产生有机酸(表面活性剂),降低界面张力。 溶剂 溶解原油 表面活性剂 降低界面张力 乳化作用 (完) 高分子聚合物 流度控制 选择性或非选择性封堵
二、提高采收率的方向
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; 第二,通过减小界面张力或者消除工作剂与原油间的 界面效应以提高驱油效率。
第二节
一、化学驱油法
提高采收率的方法
原 理
通过向油藏注入化学剂,以改善流体和 岩石间的物化特征,如降低界面张力、 改善流度比等,从而提高采收率。
3.蒸汽辅助重力泄油(SAGD)
2) SAGD机理
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《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。
提高采收率原理第一章+注水驱油1
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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.](https://img.taocdn.com/s3/m/b3c9811c0740be1e650e9ae2.png)
《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。
提高采收率原理(李萍)
![提高采收率原理(李萍)](https://img.taocdn.com/s3/m/5d0a50de3186bceb19e8bbdd.png)
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。
2 提高采收率基本原理
![2 提高采收率基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/1722c283b9d528ea81c77975.png)
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。
提高原油采收率原理(第三章聚合物驱)
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1.聚合物的溶解与增粘性
溶胀与溶解过程:溶剂分子(水)先渗入到大分子线团中 ,使大分子体积胀大,然后才完全溶解,需半小时以上。
实验室:在搅动的水旋涡中慢慢加入干粉,均匀分散。 现场上:从循环水上的漏斗中加入。
提高原油采收率原理 (第三章聚合物驱)
第一节 聚合物驱的概念
聚合物驱是指通过在注入水中加入少量水溶 性高相对分子质量的聚合物,增加水相粘, 同时降低水相渗透率,改善流度比,提高原 油采收率的方法。也称为改性水驱或聚合物 强化水驱、稠化水驱、增粘水驱。
注 水 井
采 油 井
4
4
2
3
2
1
1-剩余油;2-淡水;3-聚合物溶液;4-水
黄原胶的化学结构式
由黄 单胞 菌属 细菌 将碳 水化 合物 发酵 制得。
其主链为纤维素骨架,比HPAM有更多的支链结构。结构中掺 氧的环形碳键(吡喃糖环)不能充分旋转,因此黄胞胶靠分 子内相互阻绊作用,在溶液内形成较大的刚性结构,从而增 加水的粘度。
二、聚合物溶液性质
分子链较长,并且具有柔曲性(象弯曲的钢 丝一样 resembles a flexible coil)。
ONa y
(2)黄原胶(Xanthan Gum, XC) 耐盐,但易于生物降解,价格高,约5万元/
吨,应用较少。
(3)新型缔合聚合物(New associative polymers, NAPs):通过缔合作用,提高耐温耐盐性能。
注:一般所说的聚合物驱指使用部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM) 驱油。
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式中
西南石油大学《提高采收率原理》
![西南石油大学《提高采收率原理》](https://img.taocdn.com/s3/m/5121525a77232f60ddcca151.png)
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
提高采收率原理
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溶解气驱采收率为
三、注入工作剂时的采收率
可采储量 最终采收率= 100 % 地质储量
2.溶解气驱采收率
枯竭压力下的剩余储量 累积采出油量
N or
Ah( 1 - Swi - Sg) Bo
1 - Swi - Sg) Ah( 1 - Swi) Ah( NP Boi Bo
N P 1 Swi - Sg Boi ER N 1 - Swi Bo
溶解气驱采收率为
三、注入工作剂时的采收率
波及系数与驱油效率 采收率可以表示为:
VswSo VswSor Vsw So Sor ER EV ED VSo V So
波及系数 :指工作剂 驱到的体积 与油藏总 体积之比 Sor-残余油饱和度; ED-洗油效率。 洗油效率: 指在波及范 S S Vsw o or 围内驱替出的 其中: E EV D 原油体积与 S o V 工作剂的波及 体积之比 采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积 Vsw-工作剂的驱替体积; So-原始含油饱和度; Ev-体积波及系数; V-油藏总体积;
三次采油的驱油机理主要是通过改善油水流度比或降
低界面张力等的物理化学采油方法。
一、采收率
采收率是指在某一经济极限内,在现代工程和技术 条件下从油气藏原始地质储量中可以采出石油(气)量 的百分数,即可采储量与原始地质储量的比值。 它是衡 量油田开发效果的重要指标之一。随着油田开发工作的 进展,经济技术条件的改变,特别是采用新的开采工艺 技术,采收率会随着提高,采收率是一个可变的数值。
二、天然能量驱油的采收率
可采储量 最终采收率= 100 % 地质储量
2.溶解气驱采收率
枯竭压力下的剩余储量 累积采出油量
chapter3提高采收率原理
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1.氢氧化钠
又名烧碱; 氢氧化钠为白色晶状固体,易溶于水,露置于
空气中,容易吸收水分而潮解,故需密封保存; 是强碱,在水中完全电离; 有极强的腐蚀性,可与石英砂发生反应。
NaOH+SiO2=Na2SiO3(溶于水)+H2O
由于表面活性剂成本高,在地层中损耗大,推 广应用具有很大的风险性。
4.表面活性剂驱油的发展
扩大活性剂原料的来源,降低活性剂成本;
利用化学剂的协同效应,进行复配,形成多元 驱油体系;
第二节 碱水驱油法
1. 碱剂的类型与性质 2. 碱水驱油机理
3. 碱水驱油的应用及发展前景
一、碱剂的类型及性质
2. 乳化-携带机理
活性物质可使原油乳化成小油珠,被碱 水携带通过地层。
3. 乳化-捕集机理
剩余油被乳化,形成乳状液。流动过 程中遇到比液滴小的孔隙吼道时,乳状液 被捕集,从而增加了水的流动助力,即降 低了水的流度,改善了流度比。
4.改变岩石的润湿性机理
(1)油湿转变为水湿:在高碱浓度与低盐浓度 下,碱可通过改变吸附在岩石表面的油溶性活性 物质在水中的溶解度而解吸,恢复岩石原来的亲 水性,使岩石表面由油湿反转为水湿,从而提高 了洗油效率。
W/O型乳状液。使油形 墙由W/O型乳状液和纯油
成长片,稀稀体溶系液夹驱带后油残珠余组油成的。形态以油珠
和长片为油多向,前分渗散流在。孔道壁的各部分。
(2)表面活性剂在亲油模型中的微观渗流
当稀体系接触到孔喉处的油时,由于 界面张力降低,毛管力也降低,使喉 道中的油很容易被驱出。
(2)表面活性剂在亲油模型中的微观渗流
3)表面活性剂浓度
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10.捕集:聚合物分子在水中所形成的无规线团的半径虽小于喉道半径,但通过架桥可以滞留在喉道外,这种滞留方式称为捕集。
11.膨胀系数:
12.Jamin效应:指液珠或气泡通过喉孔时由于界面变形而对液流产生的阻力作用
13.酸值:指1g原油被中和至pH值产生突跃时所需氢氧化钾的质量。
答:(1)
水油流度比越小(MWO),渗透率变异系数(Vk)越小,波及系数(EV)越大,采收率(ER)越高。
要减小水油流度比,有如下途径:减小Krw,增加μw,发展聚合物驱;或增加Kro,减小μo,发展热力采油。
(2)毛管数表达式: ,毛管数增大,洗油效率提高,采收率提高。
增大毛管数的方法:减小σ,发展表面活性剂驱和混相驱;增加μd,发展聚合物驱;提高Vd。
26、毛细管现象包括 毛细管上升、下降现象 和 Jamin效应 。
27、润湿现象是指固体界面上的一种流体被另一种流体取代的现象。有三种不同类型的润湿,即 沾湿润湿 、 浸湿润湿 和 铺展润湿 。
28、聚合物主要通过 色散力 、 氢键力 和(或) 化学键力 吸附在固液界面上。
29、离子在固体界面上是按 法杨司法则 选择性优先吸附。
13、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 氢氧化钠的岩心表面。
14、为使二次残油变成可动油,必须克服毛管阻力,解决此问题的两种途径是 降低界面张力 、_ 改变岩石表面润湿性 _。
15、在碱-聚合物-表面活性剂三元复合驱中,最先产出的化学剂是__聚合物_____。
34、堵剂按对油和水或出油层和出水层的选择性,可分为 选择性堵剂 和 非选择性堵剂 。
35、驱油用的表面活性剂体系稀表面活性剂体系和浓表面活性剂体系。稀表面活性剂体系包括 活性水 和 胶束溶液 ;浓表面活性剂体系包括 上相微乳 、 中相微乳和 下相微乳。
36、微乳由 水 、 油 、 表面活性剂 、 助表面活性剂(醇) 和 盐 等五种组分组成。
答:两个原因:一是砂岩存在晶格取代,低价阳离子Ai3+取代Si4+、Mg2+取代Al3+,造成砂岩表面电价不平衡,需要吸附阳离子以平衡电价,而阳离子在水中解离,从而使砂岩表面带负电;二是
3、简要说明水驱后孔隙中残留油的原因。(答案参见p45~49,总结回答)
答:对于亲水地层,水驱油时,根据Laplace方程,P1>P3,喉道处的油向上下两侧排泄,引起油从喉道处断裂,留下油滴在孔隙。
30、堵剂按注入工艺可分为 单液法堵剂 和 双液法堵剂
31、堵剂按封堵的距离可分为 渗滤面堵剂、 近井地带堵剂 和远井地带堵剂。
32、堵剂若按使用的条件可分为 高渗透层堵剂 、低渗透层堵剂、 高温高矿化度地层堵剂 。
33、堵剂按所用的溶剂或分散介质,可分为 水基堵剂、 油基堵剂 和 醇基堵剂 。
20、热力采油是通过升高温度,___B____的机理提高采收率。
(A)减小水的粘度 (B)减小油的粘度 (C)减小油相渗透率
二、填空题
1、碱驱一般要求原油酸值大于 0.2 mg/g 。
2、注蒸汽有两种方式, 即 蒸汽吞吐 和 蒸汽驱 。
பைடு நூலகம்3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为 HPAM 、 XG 。
1.泡沫特征值:是指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。
2.润湿现象:固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。
3.最低混相压力:气驱采收率超过90%的驱替压力。
4.波及系数:指工作剂驱到的油层容积与整个油藏容积之比。
5.PI值:压力指数,是由注水井井口压降曲线和PI值的定义求出的用于调剖堵水决策的重要参数。
6、简述LPG、富气、干气与地层原油产生混相的差别。(答案参见p150~154,总结回答)
答:(1)LPG驱为一次接触混相。
(2)富气驱经过多次接触才产生混相。油越富或富气越富,达到混相所需接触的次数越少。
(3)高压干气驱也是通过多次接触才达到混相的。油越富,达到混相所需接触的次数越少。
7、写出流度比与毛管数的表达式,并分析提高原油采收率的基本思路。(答案参见p11~13)
8、简述微乳的组成及各组分的作用。(答案参见p113~118,总结回答)
答:微乳组成:水、油、活性剂、助活性剂、盐。其中盐主要调节活性剂的亲水、亲油性,从而调整微乳的类型。
9、简述活性剂驱提高采收率的机理。(答案参见p121~122)
答:(1)低界面张力原理;(2)润湿反转机理;(3)乳化机理;(4)提高表面电荷密度原理;(5)并聚形成油带机理。
对于亲油地层,水驱油时,根据Laplace方程,P1<P3,引起砂面上油滴变薄,油将集中在砂粒间的接触处,留下油膜。
4、简述烃类混相驱的分类及各自对原油的要求。(答案参见p153~158)
答:(1)液化石油气驱(LPG驱):可用于不含富化剂的原油
(2)富气驱:适用于少含C2~C6的原油(贫油)
14.堵剂:指注入地层产生封堵作用的物质。
15.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。
16.色谱分离现象:是指组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。
17.阻力系数:指水的流度对聚合物溶液流度的比值。
18.残余阻力系数:聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。
19.稠油:指在地层温度和脱气条件下,粘度大于100mPa.s或相对密度大于0.934的原油。
20.牺牲剂:化学驱中预处理地层所用的物质。
四、简答题及综合题
1、用于碱驱矿场试验的碱有哪些?简述这些碱的优缺点。(答案参见p102~103)
答:一般碱:NaOH、KOH、NH4OH;潜在碱:Na2CO3、Na2SiO3、Na4SiO4;还有碱木素。
2、解释砂岩表面带电现象。(答案参见p43~44,总结回答)
《提高采收率原理》
一、选择题
1、在配制聚合物水溶液时要除氧, A 。
(A)加入聚合物之前加除氧剂 (B) 加入聚合物之后加除氧剂
2、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是 B 。
(A)上相微乳 (B)中相微乳 (C)下相微乳
3、下列哪种火烧油层方法要加水 C 。
(A)干式正向燃烧法 (B)干式反向燃烧法 (C)湿式正向燃烧法
4、原油采收率= 波及系数 × 洗油效率 。
5、调剖是通过提高注入水的 波及系数 来提高原油采收率的。
6、CaCO3在含Na+、K+、Ca2+、Cl-的地层水中表面带 正 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 负 电。
7、调剖堵水存在的两个问题是 堵剂使用的数量受限 、 堵剂起作用的机理受限 。
12、亲水地层,Jamin效应发生在液珠通过喉孔的 B
(A)同时 (B)前面 (C)后面
13、在所有的作用力中,哪种力对聚合物吸附的贡献最大? A
(A)静电引力 (B)氢键 (C)色散力
14、若在亲油的毛细管中,当大毛细管的驱动速度大于小毛细管的驱动速度时,油滴将留在 B
21、活性剂驱时,高含盐地层可选用 磺酸盐 类型的活性剂。
22、碱驱时碱水的最佳pH值范围是 11~13 。
23、碱可提高HPAM的稠化能力,是因为 碱提高了聚合物的水溶性 。
24、在亲水地层,毛细管力是水驱油的 动力 ;在亲油地层,毛细管力是水驱油的 阻力_。
25、润湿滞后的大小与_ 固体表面的粗糙度和界面移动速度_有关。
(3)干气驱:只适用于富含C2~C6成分的原油(富油)。
5、简述吸附现象在提高原油采收率中的利弊。(答案参见p34~42,综合全书总结回答)
答:如表面活性剂在岩石表面上的吸附,一方面可以改变岩石表面的润湿性,降低粘附功,有利于提高洗油效率;另一方面,吸附增加了表面活性剂在地层的滞留量,使驱油成本升高。
6.混相注入剂:在一定条件下注入地层,并于地下原油产生混相的物质。
7.Jennings碱系数:是指双对数坐标内油水界面张力与碱质量分数的关系曲线和0.01mN?m-1~ 1.0mN?m-1所包的面积与0.01mN?m-1~ 1.0mN?m-1与0.001%~1.0%碱质量分数总面积之比乘6。
8.水油流度比:水的流度对油的流度的比值。
(A)10-2 (B)10-4 (C)10-6
10、表面活性剂吸附的结果___C___。
(A)固体表面带电 (B)增加滞留量 (C)改变固体表面润湿性
11、若综合考虑波及系数和洗油效率对水驱采收率的影响,下列哪种润湿岩心的采收率最高?___A____。
(A)中性润湿 (B)油湿 (C)水湿
8、微乳有三种类型,_上相微乳 、_ 中相微乳_ 、__下相微乳_。
9、聚合物在孔隙中的滞留有两种形式为 吸附 和 捕集 。
10、聚合物的四种稳定性是指 热稳定性 、 剪切稳定性 、 化学稳定性 、 生物稳定性 。
11、碱驱中使用的流度控制剂主要有 聚合物溶液 和 泡沫 。
12、超低界面张力是指界面张力小于__0.01_mN?m-1。
(A)磺酸盐型表面活性剂 (B)羧酸盐型表面活性剂 (C)两者同样好
18、将注水采油毛管数的数量级增至__A___,则剩余油饱和度趋于0。
(A)10-2 (B)10-4 (C)10-6
19、富化剂是指__C_____的烃气。
(A)C1~C10 (B)C1~C4 (C)C2~C6
4、活性剂驱时,高温地层可选用___B____类型的活性剂。
(A)阳离子 (B)阴离子 (C)非离子
5、若地层水中含有Na+、K+、SO42-、CO32-,则方解石带__B__。