提高采收率基础知识

3、气体混相驱
（成熟技术）
烃类混相驱
非烃类混相驱
4、热力采油
注蒸汽（成熟技术） 原油地下燃烧（火烧油层）
5、微生物采油
6、物理法采油
三、提高采收率的方法
---化学驱
化学驱又叫改型水驱化学法，通过向油藏注入化学剂，以改 善流体的驱油及波及性能，如降低界面张力、改善流度比等， 从而提高原油的采收率。
• • • • •
留 下 油 滴
二、采收率与影响采收率的因素
(2) 岩石的润湿性
孔隙表面亲油时， 水驱油后在孔隙中 留下油膜： 在亲油孔隙中的水驱油现象
二、采收率与影响采收率的因素
(2) 岩石的润湿性
对于亲水岩石，毛管力是驱油动力，驱替效率高。 对于亲油岩石，毛管力是驱油的阻力，驱替效率低。
地层表面中性润湿水驱采收率高于水湿岩心的采 收率高于油湿岩心采收率。
注入水流度 w kw / w M 油流度 o ko / o
二、采收率与影响采收率的因素
流度比与波及面积的关系
M>1
M=1
M<1
在油田开发过程中，由于油的粘度大于水的粘度，水相 渗透率大于油相渗透率，因此流度比通常是大于1。即 不利流度比
二、采收率与影响采收率的因素
生产井
M<1：有较规则的流动 前缘，见水波及系数可 达70％左右；
生产井
油层
注水井
指进现象（层内）：排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。 层内微观非均质性（K差异）和较大的油水粘度差。 使指进前缘提前突破，降低了平面波及效率。
二、采收率与影响采收率的因素
水驱油垂向模型 注水井
生产井
Kl
油层
Kh
注水
舌进现象（层间）：排驱前缘沿高渗透带突进现象。
多层非均质油层中，油水前缘沿着高渗透层突进的现象。注入水沿着高渗透 层无效流动，低渗透层尚留下大量残（剩）余油。
流度比
注采井网部署
润湿性
驱油效率
加入表面活性剂，改变岩石表面 的润湿性减小界面张力，
微观孔隙结构
流体性质
毛管数
消除工作剂与原油间的界面效应
减小毛细管阻力的不利影响。
采收率=波及系数×洗油效率
三、提高采收率的方法
1、水驱（成熟技术） 聚合物驱 2、化学驱
（成熟技术）
碱驱 表面活性剂驱 复合驱
提高
采收率
面积波及系数：非均质性、流度比和井网参数。 垂向波及系数：非均质性、流度比、驱替流体与被驱替流体的密度 差引起的重力分离效应等参数。

ED——驱油效率，又称微观驱替效率。它是指注入流体波及
区域内，采出油量与波及区内石油储量的比值。
在宏观水波及到的油层范围内，微观上仍然存在未能洗涤的残余油。 驱油效率总是小于1。
Soi、Sor：原始含油饱和度和剩余油 饱和度； Ev：波及系数；
ED：洗油效率。
二、采收率与影响采收率的因素

EV——波及系数，又称波及效率、扫油效率或宏观驱替效率。
它是指注入流体波及区域的体积与油藏总体积的比值。
ES
AS hS A h S S E AS EVS Ah A h
二、采收率与影响采收率的因素
» ðÉ ÕÉ ½Ó ÍÌ ïH2 ² ã¾ ®Í øÍ ¼
0 500 1000 1500 2000
H216 H1137
北31-北75井区井网图
H1136
H1149
0
300
600
900
B2004 B42 B2014 B2013 B2012 B2027 B2026 B2028
二、采收率与影响采收率的因素
对水驱油：
NR Avhv（Soi Sor） N AohoSoi
Ao、ho：油层原始面积和厚度； Av 、hv：水波及油层的面积和厚度；
Ψ：油层的孔隙度；
Avhv（S oi S or） ER AohoS oi Avhv Soi Sor ( ) Ev ED Aoho Soi
增大毛管数：
Baidu Nhomakorabea
减小 增大μ 提高
表面活性剂驱、 混相驱 聚合物驱
二、采收率与影响采收率的因素
（5） 井网部署（井网井距、油水井数比、注采比）
四点井网
五点井网
直线井排
七点井网
Producing Well
九点井网
Injection Well
交错线性井排
布井方式不同则波及系数不同； 相同的布井方式，井距越小，波及系数越大
其他：微生物采油、物理法采油、压裂与酸化、水平井技术等
二、采收率与影响采收率的因素
1、采收率的定义
采收率：采出地下原始储量的百分数。 或油藏累计采出的油量与油藏地质储量比值的百分数。
累计采出油量( N R ) 采收率（ER） 100% 油藏地质储量( N o )
可采储量 最终采收率＝ 100 ％ 地质储量
B2017 B2016 B2031 B2030 B2049 B2029 B2040 B2050 B2039 B31 B2038 B2037 B2036 B2045 B2044 B2043 B206 B2042
H1138 H1152 H1166 H1178 H1089 £ ¨2+3£ © H1116 H1117 » ð 16 H1134
二、采收率与影响采收率的因素
2、影响采收率的因素 地层的不均质性
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、孔喉配位数和孔喉 表面粗糙度等
地层表面的润湿性
水湿 油湿 中性润湿
流度比 毛管数
井网参数
二、采收率与影响采收率的因素
（1） 地层的不均质性 水驱油模型
À ý
H1384£ ¨ 3+ 2£ ©
² É
Ó Í
¾ ®
× ¢
Ë ®
¾ ®
H1394£ ¨ 7£ © £ ¨3+2£ ©
二、采收率与影响采收率的因素
非均质性
波及系数
采用调剖堵水尽可能减缓油层的渗 透率差异，以减少非均质性对驱油 过程的不利影响； 加入聚合物，提高粘度或引入热量， 降低原油粘度，降低流度比 以提 高波及系数。

ASR，改进二次采油方法（ Advanced Secondary Recovery ） 如钻加密井，水平井，调剖等
一、概述
水驱（包括调剖、堵水） 聚合物驱 碱驱 化学驱
几个概念
表面活性剂驱
复合驱
EOR
方法
气驱
烃类混相驱 混相驱 非烃类混相驱
非混相驱（注烃类或非烃类气体的非混相驱）
注蒸汽 热力采油 原油地下燃烧（火烧油层）
M>2：出现明显的粘滞 指进现象，波及系数 降低。
注水井
五点法注采单元流度比对波及状况的影响
波及系数随水油流度比的增 大而减小。
降低M的措施：
增大 减小 增大 降低
μw； μo； Ko； Kw。
热力采油 聚合物驱
二、采收率与影响采收率的因素
(4) 毛管数 定义：粘滞力(Viscous Force)与毛管力(Capillary Force)的比值。
H1181
H1264 £ ¨3+2£ © H1187
B207
H1122 H1131 H1144 H1158 H1171 H202 H217£ ¨ 2 +3£ © H1142 H1143 H1157 H201 H205 H204 H1155 H1128 H1154£ ¨2+3£ © H1168 H207 £ ¨2+3£ © H212 £ ¨2+3£ © H1139 H1153 H1167 H1179 H242 H244 H243 H1165 H1177 H 241£ ¨7£ © » ð 12£ ¨ 2+ 3+1£ © H256 H245 H1417 H1310 H262 H211 H215 £ ¨2+3£ © H247 H246 H1418 H260 H1326 H248£ ¨ 7£ © £ ¨2+1£ © H249 » ð 18 H1197 H1313 H 1169£ ¨7£ © H203 H208 H213£ ¨ 2+ 3£ © H206 H1184 H210 £ ¨2+3£ © H209£ ¨2+3£ © H214 H1192 H1198 H1314 ¨7£ © H1278 H 1193£ H1189 H1194 H1196 £ ¨2+3£ © H 1185£ ¨7£ © H1190 H 1280£ ¨7£ ©H1195 H1180 H1186 H 1191£ ¨7£ © H218
提高采收率基础知识
准东采油厂勘探开发研究所 2013年10月
一、概述
几个概念
*
一次采油：利用油层原有的能量采油。 特征：不注入任何流体 天然能量（油层的弹性能、水的位能、气体析出的容积能） 10%-25%的采收率 二次采油：一次采油后的采油。 特征：注入流体 补充能量（注水、注气） 15%-25%的采收率
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
采收率(%)
初期预测采收率仅为13%，目前采出程度已达15.8%，水驱动态预测采收率可以达 到29.3%，较治理前提高了 16.3%，近三年标定新增可采储量116.45万吨。
二、采收率与影响采收率的因素
(2) 岩石的润湿性
在亲水孔隙中的水驱油现象
H 1135£ ¨7£ ©
H1148
H1162 H1174 H1239£ ¨ 3 +2£ ©
H1147
H1161 H1182
H1124
H1133
H1146
H1160
H1173 » ð 5£ ¨ 3+ 2+1£ © H1250
H1123
H1132
H 1145£ ¨7£ ©
H1159
H 1172£ ¨7£ ©
B12 B2009 B2008 B2024 B2007 B2006 B2021 B2020 B2018 B2019 B2032 B2033 B3014 B3013 B3026 B2051 B3024 B303 B3044 B3033 B3032 B3042 B3056 B3055 B75 B3041 B3054 B305 B3043 B2022 B2034 B2023 B2035 B203 B2041 B2025
残余油饱和度 Sor
NC
(粘度)v(流速 ) (界面张力)
– ： 注入流体的粘度，Pa•s (or N •s/m^2) – ： 注入流体的流速，m/s – ： 油与流体之间的界面张力，N/m (10^-3 Dyne/cm) 毛管数 Nc
对具体油层，当孔隙度一定时，毛管数增大，洗油 效率提高，可使采收率增加。
B204
B2048 B2047A B2046
H1129
H1156£ ¨ 2 +3£ ©
H1170
H1127
H1140
B2005
H1176
H252
H255
H257
B3027
H251
H254
H 1409£ ¨7£ ©
H1416
H1309 H1426 H261
H1339
B3035 B3025 B3034 B301 B3046 B3045 B3058 B3057
聚合物驱（Polymer Flooding） 表面活性剂驱（Surfactant Flooding） 碱驱 （Alkaline Flooding） 三元复合驱（ASP Flooding） 二元复合驱（AS, SP, or AP Flooding）
*
* 三次采油：二次采油后的采油。 特征：注入特殊流体（如聚合物溶液、碱溶液、表面 活性剂、各种气体、水蒸气等）。
经济合理
* 四次采油
一、概述
几个概念


三次采油（ Tertiary Recovery ）
EOR，提高采收率（ Enhanced Oil Recovery ） IOR，提高采收率（Improved Oil Recovery ） 除EOR外，还包括油藏描述，先进油藏管理等
二、采收率与影响采收率的因素
a. 舌进的起因：层间非均质性和较大的油水粘度差。
b. 舌进的后果：使舌进前缘提前突破，降低垂向波及系数。
c. 舌进区内存在粘性指进。
地层非均质性越大
采收率越低
二、采收率与影响采收率的因素
100 90 80 70
综合含水(%)
60 50 40 30 20 10 0 0.0 综合治理前 实际值 目前回归 初期方案
二、采收率与影响采收率的因素
二、采收率与影响采收率的因素
(3) 流度比
流度(λ)定义为流体的相渗透率（k i）与该相流体的粘度(i)的比值， 即：
ki i
流度是反映流体流动能力大小的量度，对于水驱油来说，一般原油粘度 要比注入水的粘度大得多，也就是说，水的流度要比油的流度大得多， 即水比油更易流动。 流度比（M）定义为注入流体的流度与被驱替流体流度的比值。
H 253£ ¨7£ ©
H1415
H1323 £ ¨2+1£ ©
H1407
H1337
» ð 1( 2+1+3) H1351
H1444
H1365
H1350
H1364B
H222 ( 2+1)
H 1363£ ¨7£ ©
图
例
H036
H1362£ ¨ 3 +2£ ©
» ð É î 1
H1385
Í ¼
采 油 井 注 水 井