提高原油采收率原理(EOR)第三章-B
提高采收率(ERO)
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
油湿 大于90 大于140 大于100
中性润湿 90 90~140 60~100
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、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
目前提高采收率(EOR)技术方法及其机理
目前EOR技术方法主要有哪些，分别论述其机理？1化学驱（Chemical flooding）定义：通过向油藏注入化学剂，以改善流体和岩石间的物化特征，从而提高采收率。
1.1聚合物驱（Polymer Flooding）（1）减小水油流度比M（2）降低水相渗透率（3）提高波及系数（4）增加水的粘度聚合物加入水中，水的粘度增大，增加了水在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。
高渗透部位流动时，水所受流动阻力小，机械剪切作用弱，聚合物降解程度低，则聚合物分子就易于缠结在孔隙中，增大高渗透部位的流动阻力。
反之，低渗透率部位，聚合物分子降解作用强，，反而容易通过低孔径孔隙，而不堵塞小孔径。
1.2表面活性剂驱(Surfactant Flooding)（1）降低油水界面张力表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力。
界面张力的降低意味着粘附功的减小，即油易从地层表面洗下来，提高了洗油效率；（2）改变亲油岩石表面的润湿性（润湿反转）一般驱油用表面活性剂的亲水性均大于亲油性，在地层表面吸附，可使亲油的地层表面反转为亲水，减小了粘附功，也即提高了洗油效率；（3）乳化原油以及提高波及系数驱油用的表面活性剂的HLB 值一般在7—18范围，在油水界面上的吸附，可稳定水包油乳状液。
乳化的油在向前移动中不易重新粘附润湿回地层表面，提高了洗油效率。
此外，乳化的油在高渗透层产生贾敏效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数；（4）提高表面电荷密度当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，它在油珠和地层表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与地层表面的静电斥力，使油珠易被驱动界质带走，提高了洗油效率；（5）聚集并形成油带若从地层表面洗下来的油越来越多，则它们在向前移动时可发生相互碰撞。
当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力时，就可聚并并形成油带。
油带向前移动又不断聚并前进方向的油珠，使油带不断扩大，最后从生产井采出；（6）改变原油的流变性表面活性剂水溶液驱油时，一部分表面活性剂溶入油中，吸附在沥青质点上，可以增强其溶剂化外壳的牢固性，减弱沥青质点间的相互作用，削弱原油中大分子的网状结构，从而降低原油的极限动剪切应力，提高采收率。
《提高石油采收率技术》讲义
提高石油采收率技术石油是世界主要的能源之一，然而在石油开采过程中始终存在采收率低的问题。
因此，研究和开发提高石油采收率技术是非常重要的。
本文将介绍一些提高石油采收率的技术，并拟给出相关的理论分析和实践应用，以帮助读者更好的理解该领域的知识。
一、常见的提高石油采收率技术1. 增加采油井数量增加采油井的数量是提高石油采收率的常见方法。
通过增加采油井数量和提高井产能，在短时间内能够快速提高采油效率。
但在长期开发中，挖掘更多的采油井难免会减少油井的寿命，所以该方法在实践中有一定的局限性。
2. 水驱油技术水驱油技术是通过注入水到含油层，将油逼出来，达到提高采收率的目的。
该技术采用了物理方法，在提高采收率的同时，也能抑制火灾等事故的发生。
但是，该技术使用中需要注意注入水的质量和量，以及操作水平等因素，否则可能会对水质和地下水资源造成污染。
3. 人工捞取技术人工捞取技术是通过使用工具和机器将含油层内的油挖掘出来。
该技术在开采较深的油井时比较常见，它可以更直接和有效地挖掘油井内的油。
但在实践中，也有一定的技术难度和成本方面的问题。
4. 酸化注入技术酸化注入技术是通过向含油层注入一些化学酸性物质，使松散的岩土变紧，新的裂隙和孔道就会被创造出来，以增加岩石和石油的接触面积，从而提高石油采收率。
但使用该技术也可能会对地下水和环境构成一定的风险，需要特别注意操作。
5. 气驱油技术气驱油技术是通过注入气体到含油层内，使油逐渐被推到井口并提升到地面，从而提高采收率的方法。
该技术在实践中需要注意对气体的类型、压力、温度等因素的控制，以及操作控制方案，以减少气体浪费、污染等问题。
二、底部泵抽油机原理解析底部泵抽油机是在采油井井筒底部安装一种借助动力驱动的泵机，以抽吸油井内含油层的油，并将油位于井口的反应器中。
该技术具有经济效益显著、方案适用性强等优点。
底部泵抽油机一般分为两大类，即节流运动方式和机器辅助运动方式。
其中，机器辅助运动方式最为常见。
聚合物驱提高原油采收率原理
聚合物驱提高原油采收率原理摘要:石油资源是我国重要的能源，与国民经济的发展和人们的生活都有着密切的联系。
随着油田资源的不断被开采，油田石油资源的不断开发，油井的含水率不断的上升，石油资源的开发难度逐渐的增加，如何有效的开采油藏的剩余原油，越来越受到研究人员的重视。
文章通过实验得到，通过采用高浓度和高分子量的聚合物可以提高原油的采收率，文章分析了聚合物驱油的作用过程，改善了聚合物驱油的效果，从而提高了油田原油的采收率，促进了油田开发效益的提高关键词: 聚合物驱油原油采收率方案实验石油资源关系到国家经济的发展命脉，在油田油藏的开采过程中，随着地层注水量的不断增加，油井采出的原油含水量不断增加，油井勘探开发效益逐渐降低，油田勘探开发的效益难以得到保证。
现阶段油藏原油的采收率还是非常低的，大约百分之六十以上的油藏资源还埋存地下没有被开采出来，所以如何将地层剩余原油高效的开采出来，已经成为研究人员重点研究的对象。
一般的情况下，聚合物驱采油技术中，随着注入聚合物浓度和分子量的增大，聚合物的注入压力也随之增高，这样就影响到了聚合物的注入效果，从而不能最大限度的提高聚合物驱油的效率。
研究结果表明，三次采油聚合物驱油技术中，如果聚合物的注入量一定时，通过改变注入空隙的体积倍数等方法都不能明显的增加原油的采收率。
室内实验研究结果的表明，采用大分子量和高浓度的聚合物进行驱油，可以显著的提高原油的驱替效果，在有些情况下甚至可以超过复合驱的驱油效果。
文章开展了高分子量和高浓度的聚合物驱油技术的研究。
一、聚合物提高驱油效率研究油藏经过水驱之后，在地层岩石上存在着油膜、残余油以及残余油滴等，利用地层剩余油在聚合物驱替下的作用机理分析，以及通过模型模拟可以得出，通过采用聚合物驱替采油的方法可以有效的将水驱残余油驱替出来，通过研究可以发现，聚合物驱替原油的主要作用力是聚合物对残余油的拉力，并不是聚合物流动过程中对于地层原油的推力。
提高原油采收率EOR
1第一章1．波及系数：指注入流体波及区域的体积与油藏总体积之比。
2．洗油效率：指注入流体在波及范围内，采出的油量与波及区内石油储量的体积之比。
3．采收率：油藏累计采出的油量与油藏地质储量比值的百分数。
从理论上来说，取决于波及效率（系数）（EV ）和驱（洗）油效率（ED ） 。
因此，采收率（ER ）定义为：ER （η）=EV · ED4．影响采收率的因素：（1）地层的不均质性（2）地层表面的润湿性（3）流度比（4）毛管数（5）布井 5．流度比：指驱油时驱动液流度与被驱动液（原油）流度之比。
w ro orw w o o w o o w w o w wo k k k k /k /k M μμμμμμλλ====6．毛管数：粘滞力与毛管力的比值。
毛管数增大，洗油效率提高，使采收率提高（即剩余油饱和度减少）－影响残余油饱和度的主要因素。
σμd d V Nc =7．增大毛管数的途径： （1）减小σ水驱油时，毛管数的数量级为10-6。
从图1-8可以看到，若将毛管数的数量级增至10-2，则剩余油饱和度趋于零。
若油水界面张力由101mN.m-1降至10-3mN.m-1数量级，即满足此要求。
因此提出表面活性剂驱和混相驱的采油法。
（2）增加µd这也是提出聚合物驱的依据。
（3）提高Vd 但有一定限度。
8．、第二章1．2．在亲水地层，毛细管上升现象是水驱油的动力，在亲油地层，毛细管下降现象是水驱油的阻力。
233.Jamin 效应：是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效应。
)R 1R 1(2p p 2112-=-σ4.（1）Jamin 效应始终是阻力效应，亲水地层Jamin 效应发生在油珠或气泡通过喉孔之前；亲油地层Jamin 效应发生在油珠或气泡通过喉孔之后。
（2）Jamin 效应具有叠加作用即总的Jamin 效应是各个喉孔Jamin 效应的加和。
5.润湿现象：固体表面上一种流体被另一种流体取代引起表面能下降的过程。
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
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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
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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％
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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
石油工业的对策
发展西部 稳定东部
寻找新区块，找到接替储量 油田挖潜改造（调剖、堵水） 综合措施提高采收率
EOR分类
化学驱 包括：聚合物驱，表面活性剂驱，碱水驱，及其二元、 三元复合驱。
气体混相驱 包括：干气驱，富气驱，CO2驱，烟道气驱。
热力采油 包括：蒸汽吞吐，蒸汽驱，火烧油层，SAGD法。
表面力即表面抗张力。用表面张力σ来确定表面力的 大小，表面力指表平面的单位表面长度上的作用力。表 面张力可如图1.2那样形象化。F是对长度为L的液体表面 作用的法向力，单位长度上的法向力（F/L）就是表面张 力，通常用dynes/cm表示。
表面张力与产生新的表面所要作的功有
关。假定，图1.2中的力F移动了dx距离，产
pA-pw — 水相中由粘滞力引起的压力降； pw-po—由毛细管力引起的界面两边的压力变化； po-pB —由粘滞力引起的油相中的压力降。
对于孔隙1将方程式（1.22）和(1.23)代入方程式（1.24）中，即可 得到方程式(1.25)：
p1
8L1v1
r12
(1.22)
式中L1为被某一特定相充填的孔隙长度。由于孔隙被水优先润湿， 就会在油水界面两边的水和油之间形成压差。方程式（1.23）表明油相 压力大于水相的力：
2cos
Pcpopw r
(1.23 )
如果我们考虑水进入孔隙1后A、B两点间的压力分布，即：
式中，
p A p B p A p w p w p o p o p B
h pw
水
g：是重力加速度，980cm/s2。
图1。6 界面力导致的毛管压力图
水的压力可以通过穿过油的总压头减去水头计算得到。容器中油水 界面处的压 力 ，采用与 毛管中相同 高度水的压 力值 ，用方 程(1.6）(1.7） ，则：
石油行业提高石油采收率技术方案
石油行业提高石油采收率技术方案第一章石油采收率概述 (2)1.1 石油采收率定义及重要性 (2)1.2 提高采收率技术的发展趋势 (2)第二章油藏特性分析 (3)2.1 油藏类型及特性 (3)2.2 油藏评价方法 (3)2.3 油藏参数测定 (4)第三章水驱提高采收率技术 (4)3.1 水驱原理及分类 (4)3.2 水驱优化设计 (4)3.3 水驱效果评价 (5)第四章气驱提高采收率技术 (5)4.1 气驱原理及分类 (5)4.2 气驱优化设计 (6)4.3 气驱效果评价 (6)第五章热力驱提高采收率技术 (6)5.1 热力驱原理及分类 (6)5.2 热力驱优化设计 (7)5.3 热力驱效果评价 (7)第六章化学驱提高采收率技术 (8)6.1 化学驱原理及分类 (8)6.2 化学驱剂筛选及评价 (8)6.3 化学驱效果评价 (9)第七章微生物驱提高采收率技术 (9)7.1 微生物驱原理及分类 (9)7.2 微生物驱菌种筛选及培养 (9)7.3 微生物驱效果评价 (10)第八章混合驱提高采收率技术 (10)8.1 混合驱原理及分类 (10)8.1.1 混合驱原理 (10)8.1.2 混合驱分类 (10)8.2 混合驱优化设计 (11)8.2.1 混合驱参数优化 (11)8.2.2 混合驱工艺优化 (11)8.3 混合驱效果评价 (11)第九章提高采收率技术集成与优化 (12)9.1 技术集成策略 (12)9.2 技术优化方法 (12)9.3 集成优化效果评价 (12)第十章提高采收率技术的应用与前景 (13)10.1 提高采收率技术的应用案例 (13)10.2 提高采收率技术在我国的应用现状 (13)10.3 提高采收率技术的发展前景 (13)第一章石油采收率概述1.1 石油采收率定义及重要性石油采收率，是指从油藏中采出原油的能力，通常以油藏中原始地质储量的百分比来表示。
石油采收率是衡量油藏开发效果的关键指标，它反映了油藏开发的经济效益和技术水平。
微生物提高原油采收率机理
微生物提高原油采收率机理吴晓玲;宋智勇【摘要】针对北海油田轻质油砂岩油藏,对微生物提高采收率方法和机理进行了评价,以确定利用微生物提高采收率最好的方法.目前微生物提高原油采收率的机理主要有改变界面张力、油藏润湿性的变化、微生物封堵高渗区、微生物气驱等,由于油藏中的毛管数不同,在现场利用生物表面活性剂提高原油采收率无法达到理想效果；由于油藏微生物的生长得不到控制,无法稳定获得表面活性剂；油藏岩石对生物表面活性剂的吸附及其在现场的生物降解进一步限制了微生物提高采收率的效果.因此,微生物提高原油采收率方案需要利用系统的油藏工程原理进行评估,对于北海油田轻质油砂岩油藏微生物封堵是比较好的方法,1 kg营养物质可增产1.3～2.6 L 原油.【期刊名称】《山东轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(026)001【总页数】5页(P26-30)【关键词】微生物提高采收率;生物表面活性剂;选择性封堵;代谢产物【作者】吴晓玲;宋智勇【作者单位】胜利油田采油工艺研究院微生物中心,山东东营257000;胜利油田采油工艺研究院微生物中心,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE357.90 引言目前MEOR机理可以分为两大类:A.油/水/岩石界面性质的转变;B.流动性质的改变。
假设每一种MEOR方法是通过改变一种或多种流体、岩石或界面特性来改变油藏的初始状态，向油藏中注入营养物质激活内源微生物或注入特殊菌种来提高原油的采收率。
其中注入单位营养物质所增加的原油产量可运用物质平衡法来计算。
通过现场检验的方法，来确定在北海油田典型的轻质油砂岩油藏中采用哪一种MEOR的机理可获得成功应用［1］。
为了使下步的研究和评估更有价值，必须达到以下两个目标:(1)该方法必须具有大幅度提高油藏采收率的潜能。
(2)产量比(增产的油量除以注入的物质量)必须是经济有效的。
如果产量比大于1，说明该MEOR方法具有较好的应用前景，接下来再考虑该方法在油田运用的可行性。
提高原油采收率原理(第三章聚合物驱)
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。
2Q e
AD p
式中
提高石油采收率原理
分子量变化范围由100万~几千万不等.
1. 聚丙烯酰胺
特点：
1.属于人工合成的聚合物； 2.长链由C-C键连接,分子链极易变化,构象多,具
有柔曲性；
3.水溶液中发生水解,是阴离子型聚合物；常被 称为部分水解聚丙烯酰胺,简称HPAM；
4.抗盐能力差； 5.抗剪切的能力也差； 6.抗细菌的能力强.
部分水解聚丙烯酰胺
4.原油粘度
原油粘度越大,则微观指进现象愈 严重.
二 、影响Eｖ 的因素
１. 油层的非均质性 2. 流 度 比 3. 井 网 的 布 置
4. 注 采 速 度
1.油层的非均质性
k1> k2 > k3 k3 k2 k1
2.流度比
三. 井网
三 剩余油分布（水未波及区的剩余油） 1.不同井网水驱油的流线图：
聚丙烯酰胺长链上的部分酰胺基转化为羧 基：
CH2 CH
CH2 CH CH2 CH
C O NaOH
CO
CO
NH2 n
NH2 x
ONa y
水解度：酰胺基转化为羧基的百分数,
n y10% 04 70 1聚 碱 合 重 物 10重 % 0
第二节 聚合物溶液的性质
性质如何？ 溶液粘度增加的程度？
聚合物溶液浓度小于１％
1〕分子间力大； 2〕 构象多<多指线型聚合物> 3〕多分散性
多分散性：
指同种类型的聚合物是由大小不同的同系 分子混合而成,它不象低分子有固定的分子 量.即：聚合物分子的聚合度是变量.
聚合物驱常用聚合物
1. 聚丙烯酰胺
它是由丙烯酰胺单体聚合而成：
CH2 CH 聚 CH2 CH
合
n
CO
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
石油工程概论：8提高原油采收率
主观因素
★油气藏开发层系的划分；
★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；
★钻井质量与完井方法；
★开采工艺技术水平和增产措施的发展水平；
★提高采收率方法的应用规模。
第一节 影响采收率的因素
➢储层的宏观非均质性 ➢流度比 ➢注采井网对非均质性的适应程度 ➢岩石性质及其微观结构和流体性质
第二节 提高采收率的方法 火烧油层
火烧油层：采用适当的井网，将氧气或空气注入 井中并用点火器将油层点燃，燃烧前缘的高温不断 使原油蒸馏、裂解、并驱替原油到生产井。
火烧油层燃烧过程示意图
第二节 提高采收率的方法
火烧油层增产原理
★燃烧带的温度很高，使燃烧带前缘的原油加热降 粘，增加流动能力； ★燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有蒸汽驱和热水 驱作用； ★燃烧过程中产生CO2和地层中原油形成混相，从 而消除或降低了界面张力； ★原油蒸馏产生的轻组分更易流动；
混相流体驱油过程的相段分布图
第二节 提高采收率的方法
CO2 驱 油 法
提高采收率机理： (1)降低原油的粘度； (2)使原油膨胀； (3)与原油产生低界面张力； (4)CO2对油层具有一定的酸化解堵作用； (5)CO2可使原油中的轻质烃萃取和汽化； (6)注入CO2改善了原油和水的流度比。 存在问题：气源 腐蚀
药 磺酸盐型 剂 羧酸盐型
聚醚型 非离子－阴离子型
存 在 活性剂在岩石表面大量吸附 问 活性水与普通水的粘度差很小 题
第二节 提高采收率的方法
碱驱
驱 油
在注入水中加入碱，与原油中的有机酸 反应，生成表面活性剂，降低油水界面张
机 力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高
理 波及系数和驱油效率。
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。
提高原油采收率机理
提高原油采收率机理原油采收率是釆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。
那么，提高原油采收率究竟是开发后期遥远的事，还是应当在开发进程中就需要作整体战略性考虑的问题?影响采收率有哪些因素?提高原油采收率的技术方向在哪里?各种方法的驱油机理、适用性怎样?这些都是油藏、采油、地质师应当注意和予以回答的问题，也是我们在本章中要讨论的主要内容。
第一节提高原油采收率的基本概念和认识一、提高原油采收率的重要性和迫切性纵观石油开采的全过程，便可发现提高原油采收率在其中占有极其重要的位置。
如果世界现有油藏能增加1％的原油采收率，就相当于多采出目前全球年耗油量的两倍。
一个大油田，如能使原油采收率提高10％一20％，其增加的原油产量就十分可观，在某种程度上就相当于发现一个或几个新油田！另外，就技术而言，有关提高采收率的研究工作也是石油工业中最复杂的一项工作，而且迄今没有一个全球通用的方法，因为地质条件和油藏特征等都有很大的差异。
总之。
这一技术既有经济风险，但又是老油田增加采油量的必经之路。
正因为如此，在过去的数十年内，原苏联、美国这样一些石油大国都把如何提高原油采收率作为研究工作的主要目标。
一个油藏采收率的高低，既依赖于客观的地质条件(如地质储量、储层岩石的孔渗性、原油粘度、有无边水、底水等)，也取决于人为的努力(如开发水平、采油工艺水平、采取的提高釆收率措施等)。
而人为的因素是提高原油釆收率的关键。
美国的原油采收率约为50％，我国油田的采收率约在30％～45％左右。
随着工农业、交通运输对能源需求的日益增长，一些专家预测将出现一个利用非常规石油资源的新纪元。
这些非常规的石油资源包括油页岩、焦油砂，以及提高原油采收率采出枯竭油藏残留油等。
残留在地下的原油量是否一成不变，等待人们想什么时候开采就去开采呢?事实上不是这样，残留在地下可供我们再次开采的油量，会随着时间的推延在不断减少。
因为日复一日，年复一年，油田井场设备的腐蚀、井筒井底结构的损坏，地面井场改做它用(如农业用)等等都会使油井彻底报废，其结果使得地下储存的这部分等待开采的原油也彻底报废!因为没有多少提高采收率的方法能承担得了钻新井的费用，故现行的提高采收率方法其基本出发点是利用现有的井场设备等投资就可进行。
提高采收率原理与方法 EOR
⑵降解 将高分子烃类降解为低分子的烃类，可降低原 油粘度和凝固点，增加原油的流动性。 3．产生气体 ①产生CO2、CH4、H2等气体，使油层压力增加； ②部分气体溶解在原油中，使原油体积膨胀，粘度
降低；
③产生的C02气体溶解于水生成碳酸，处理碳酸
盐岩地层，可提高孔隙度和渗透率。
4．解堵作用 就地发酵产生的有机酸和气体使井筒周围得到
包括：聚合物驱、活性剂驱、碱驱和复合驱。
1、聚合物驱
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
2．活性剂驱
一次采油一次采油天然能量天然能量依靠依靠二次采油二次采油物理机械和力物理机械和力学等宏观作用学等宏观作用立足立足人工注水人工注水注气注气第二节提高采收率的方法三次采油三次采油强化采油强化采油化学物理热化学物理热力生物或联合力生物或联合微观驱油作用微观驱油作用应用应用化学驱化学驱混相驱混相驱热力采油热力采油微生物采油微生物采油一化学驱油法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
对于地层油中轻质组分（C2-6）较少的油藏，可注 入适量加入乙烷、丙烷和丁烷的天然气，富气中 的较重组分不断凝析到原油中，最终使注入气与 原油混相的驱油方法。
驱油过程是先注一段富气，再注一段干气，然后 用水驱动。
注富气混相驱油过程
3.高压干气驱油法
当地层中原油组分含轻烃组分较多时，可向油藏 高压注干气，与原油充分接触，油中的轻质组分 C2-6 逆行到气体前缘，并使之富化，富化的气体 在推进过程中不断与新原油接触，进一步被富化， 最后达到混相。
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3、钙土-水泥体系（固化体系）
在w(钙土)为0.08的悬浮体中加入水泥，直至w ( 水泥)为0.08配成。
4、水玻璃-氯化钙双液法堵剂（沉淀体系）
交替注入w (Na2O.m SiO2)为0.10的溶液和w (CaCl2)为0.08溶液，中以隔离液(如水)隔开。 5、水玻璃-盐酸双液法堵剂（增注调剖体系）
降低含水率的重要性
油井出水的危害 (3）使管线和设备腐蚀和结垢；
a 产出水加剧了H2S和CO2的腐蚀作用； b 产出水中离子在地面条件下结垢。 (4）脱水负荷加大； a 产水量增加； b 油水乳化。 （5）污染环境
降低含水率的重要性
减少油井出水的办法 注水井调剖 油井堵水
第二节 调剖堵水提高采收率的原理
降低含水率的重要性
油井出水的危害 (1）消耗油层能量，降低油层的最终采收率；
a 油层能量推动水向采油井前进； b 油井见水后，在纵向和横向上推进很不均匀 ，造成油井过早水淹，波及系数降低； c 出水后井内静水压头增大，影响低压气层的 产气量，甚至不产气； d 井底附近含水饱和度升高，降低油气相对渗 透率，引起水堵。 (2）降低抽油井的泵效； 产水量增加，抽油井做大量无用功
二、堵剂的分类
若按使用条件，可分为高渗透层堵剂（如粘土-水 泥固化体系）、低渗透层堵剂（如硫酸亚铁），高 温高矿化度地层堵剂（如各种无机堵剂）。
若按配堵剂时所用的溶剂或分散介质，可分为水 基堵剂（如铬冻胶）、油基堵剂（如油基水泥）和 醇基堵剂（如松香二聚物醇溶液）。
若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（如泡沫）和非选择性堵剂（如粘土水泥固化体系）。但是由于地层中的高含水层是高 渗透层，因而是低注入阻力层，所以注入的非选择 性堵剂，主要进入高含水，起选择性封堵作用。
从油井封堵这些高渗透层时，可减少油 井产水叫堵水。 L
二次采油（即注水或注气）的地层需要 调剖堵水，三次采油（即注特殊流体）的地 层更需要调剖堵水。
调剖:调整注水油层的吸水剖面。在注水井 中注入化学剂，降低高吸水层的吸水量，从 而相应提高注水压力，达到提高中低渗透层 吸水量，改善注水井吸水剖面，提高注入水 体积波及系数，改善水驱状况的工艺技术。
图3-3 濮城油田沙二上2+3层系的产液含水率与采出程度关系
堵水调剖提高采收率的原因与机理：
-封堵高渗透层 -提高注水压力 -启动高含油饱和度的中、低渗透层 -提高波及系数
采收率提高了
第三节 调剖堵水剂
一、堵剂的定义
堵剂是指注入地层能起封堵作用的物质。 从水井注入地层的堵剂叫调剖剂。 从油井注入地层的堵剂叫堵水剂。 调剖剂和堵水剂都属堵剂。
交替注入w (Na2O.m SiO2)为0.1 0溶液和w (HCl)为 0.0 5的溶液，中以隔离液(如水)隔开。
6、钙土-碳酸钠双液法堵剂（活化体系）
交替注入w (钙土)为0.20的悬浮体和w (Na2CO3)为 0.08的溶液，中以隔离液(如水)隔开。
7、钙土-聚丙烯酰胺双液法堵剂（絮凝体系）
堵剂
调剖剂－从水井注入的 堵水剂－从油井注入的
二、堵剂的分类
可按不同的标准对堵剂进行分类：
若按注入工艺，可分为单液法堵剂（如铬冻胶) 和双液法堵剂（如水玻璃-氯化钙双液法堵剂）。 前者是指调剖堵水时只需向地层注入一种工作液； 后者是指调剖堵水时需向地层注入两种工作液。
若按堵剂封堵的距离，可分为渗滤面堵剂（如水 膨体）、近井地带堵剂（如硅酸凝胶）和远井地带 堵剂（如冻胶的胶态分散体，colloidal dispersion gel,CDG）。
压力指数(pressure index,PI )值是由注水井井口 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。
一、注水井井口压降曲线
Ⅰ型迅速下降 ； Ⅱ型先迅速下降后缓慢下降； Ⅲ型是缓慢下降。
注水井井口压降曲线－ 关井后测得的井口压力 随时间的变化曲线
图3-4 注水井井口压降曲线类型
第三章 调剖堵水
PROFILE CONTROL AND WATER SHUTOFF
第一节 调剖堵水的基本概念
地层的不均质性使注入水沿高渗透层突入油井 。
为了提高波及系数，从而提高采收率，必须封 堵这些高渗透层。
第一节 调剖堵水的基本概念
从注水井封堵这些高渗透层时，可调整注 水层段的吸水剖面叫调剖。L
注入堵剂 12500方， 增产11900 吨原油
图3-1 胜坨油田胜二区沙二3层系的生产曲线
据曲线可计算调剖后水驱采收 率可提高3.64%。
图3-2 胜坨油田胜二区沙二3层系的水驱特征曲线
调剖堵水后产液 含水率下降，达到 极限含水98%时的采 收率30%。
极限水驱标定水 驱采收率27.68%， 调剖后标定水驱采 收率29.18%，可提 高1.5%。
交替注入w (钙土)为0.20的悬浮体和w (HPAM)为 1×10-3的溶液，中以隔离液(如水)隔开。
8、钙土-水玻璃双液法堵剂（固化体系）
交替注入w (钙土)为0.20的悬浮体和w (Na2O.m SiO2)为0.20的溶液，中以隔离液(如水)隔开。
其它堵剂参见 “油田化学”有关章节
第四节 压力指数值（PI）
三、重要的堵剂
1、铬冻胶（成冻体系）
在w(HPAM)为6×10-3溶液中加入重铬酸钠和亚硫 酸钠，直至w (Na2Cr2O7)为9.0×10-4和w (Na2SO3) 为1.6×10-3配成。 2、硅酸凝胶（胶凝体系）
在w(HCl)为0.10的溶液中加入w (Na2O.m SiO2)为 0.15的溶液，直至pH为2配成。
二、PI值
t
PI 0 p(t)dt t
PI ——注水井的压力指数； p(t) ——注水井井口压力随关井时间t 变化 的函数 。 t —— 关井时间。通常为90分钟
图3-5 由注水井井口压降曲线计算
三、PI值与地层及流体物性参数的关系
PI q ln 12.5reC
15kh
kt
q－注水井日注量； μ－流体粘度；k－地层渗透率 ； h－地层厚度； re－注水井控制半径；φ－地层 孔隙度； C－综合压缩系数；t－关井时间。
PI与k反相关，与h成反比，与q成 正比，与μ正相关。