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。

1.3碱水驱（Alkaline Flooding）
定义：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，达到驱油效果。

（1）降低油水界面张力；
（2）形成乳状液和改变岩石润湿性；
（3）提高波及系数和驱油效率。

1.4三元复合驱(ASP Flooding)
定义：由碱、活性剂、聚合物以各种形式组合的驱油类型。

机理：
（1）降低界面张力
碱与原油中的酸性成份反应就地产生表面活性剂，降低相间界面张力和残余油饱和度，添加的表面活性剂与聚合物间的协同效应产生超低界面张力，并扩大低界面张力的碱浓度范围；
（2）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，扩大驱替相的波及体积；
（3）降低化学剂的吸附损失
碱的存在可降低注入的表面活性剂、聚合物等的吸附，提高洗油效率。

2气体混相驱（Gas Miscible flooding）
定义：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驱替原油的开发方法。

2.1液化石油气驱
向油藏注入以丙烷为主的液化石油气，与原油形成混相段塞，然后用天然气驱动段塞。

液化石油气段塞前缘可与地层油混相，后面与天然气混溶，形成良好的混相带。

2.2富气驱（Rich-Gas Flooding）
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。

2.3高压干气驱
对于地层中原油组分含重质轻组分较多时，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。

机理：(123)气体与原油之间建立混相带，消除界面张力，提高驱油效率。

2.4CO2驱
向油藏高压注入CO2，不断与原油接触萃取其中较重烃组分而富化，CO2同时溶于原油中，它通过气化、凝析过程，最终与原油形成混相的驱油法。

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
3热力采油（Thermal Recovery）
定义：热力采油是向油层注入热流体或使油层就地发生燃烧后形成移动热流，依靠热能降低原油的粘度，以增加原油的流动能力的采油方法。

3.1蒸汽吞吐（Steam Stimulation）
在本井完成注蒸汽、焖井、开井生产三个连续过程。

3.2蒸汽驱（Steam Flooding）
按一定生产井网，在注汽井注汽，在生产井采油。

机理：
（1）原油粘度大大降低，增加了原油的流动系数；
（2）油层岩石和流体体积膨胀，增加了弹性能量；
（3）原油中的轻质油份易挥发，进入气相后更易流动；
（4）油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油的流动能力；
（5）提高了地层压力，增加了驱油能量；
（6）清除了井壁污染，降低了井筒附近的流动阻力。

3.3火烧油层（In-Site Combustion）
（1）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；
（2）燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有蒸汽驱和热水驱作用；
（3）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；
（4）原油蒸馏产生的轻组分更易流动。

4微生物采油（Microbial EOR）
定义：微生物驱油技术是将特殊的细菌和营养剂混合液注入地层，通过细菌在地层中生长代谢，细菌对地层中的原油直接作用和细菌的代谢产物对原油的作用，改善原油在地层中的流动性，从而提高原油的采收率。

机理：
（1）微生物的粘膜及代谢产生的表面活性剂能够改善孔道壁面的润湿性，能使粘附在地层岩石表面的原油脱离下来，提高洗油效率；
（2）微生物代谢产物产生的气体（CO2、CH4、H2、H2S等）可能够提高油层压力、增加地层能量、降低原油粘度，提高原油的流动性；
（3）微生物代谢产物产生的有机酸（低分子脂肪酸、甲酸、丙酸、异丁酸等）可溶解石灰岩及岩石的灰质胶结物，从而增加岩石的渗透率和孔隙度；
（4）微生物本身尺寸及繁殖活动产生的生物聚合物可引起岩石孔隙（或孔隙喉道）堵塞，可改善水油流度比，提高驱油波及体积；
（5）微生物能对原油降解，降低原油粘度。

5物理法采油(Physical Recovery)
定义：物理法采油是利用物理场，即热场、声场、静电场、磁场以及交变电场来激励油层，从而提高原油的采收率。

5.1声场处理油层
利用声场处理油层既可提高油井的生产能力、水井的注入能力，又可提高整个油层的原油采收率。

（1）使岩石颗粒表面的粘土胶结物被振动脱落，孔喉中充填的桥状粘土微粒松动和迁移，从而解除孔喉通道堵塞，改善孔隙连通性；
（2）b.改变固液界面动态，使油膜从颗粒表面脱落，而且润湿性的改变使油珠、油柱状分散的剩余油重新分布、聚积，便于排驱出来。

5.2电场采油
电场采油技术是利用外加直流电场作用于油层，克服油层内流体在渗透过程中产生的电动现象对原油渗流造成的不利影响，从而达到改善油层开发效果，提高原油采收率的一项技术。

机理：
（1）由于电化学作用，施加电场可以疏通孔隙喉道的粘土颗粒。

电场对粘
土矿物的影响：高岭石＜伊利石＜蒙脱石；
（2）直流电场有利于提高油相渗透率，降低水相渗透率。