提高原油采收率原理(EOR)第五章-B

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提高采收率(ERO)

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

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

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

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。

提高采收率原理与方法 EOR

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。

提高原油采收率EOR

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

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
第5页
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
第2页
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
资源学院石油系 Yuan Caiping
第3页
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%
2010年11月10日
资源学院石油系 Yuan Caiping
第8页
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。

学术硕士提高采收率原理与方法EOR思考题(2013)

学术硕士提高采收率原理与方法EOR思考题(2013)

第一章习题1. 与国外大型油田相比,试分析我国大型油田水驱采收率偏低的主要原因。

答:储层物性差——非均质性储层结构复杂(如小断块等)高温高盐原油性质差——粘度高、含蜡高、胶质和沥青质含量高2. 试分析我国EOR技术发展与应用的潜力。

3. 我国的石油资源有哪些特点,这些特点对于石油采收率有何影响?答:特点:我国油气资源相对短缺;水驱采收率低;东部原油产量已出现总递减,西部产量持续上升,保持了中国石油原油产量稳中有升;已开发油田大多数已处于高含水和高采出程度的双高阶段已开发储量;储采比略有下降。

影响:1).油藏地质特点是选择提高采收率方法的基础2).物料来源决定提高采收率发展的方向3).油价决定提高采收率的规模和时机4).地质和油藏工程研究是提高采收率技术成败的关键5).国家鼓励政策是促进提高采收率工作发展的保证第二章习题1. 简要分析裂缝对于油田开采和提高采收率的利与弊。

裂缝对于油田开采的利弊:利:驱油通道——尤其是特(超)低渗透油藏,裂缝是有效开采的必要条件。

弊:水窜通道——暴性水淹、注入水无效循环的原因。

提高采收率技术思路之一:在油藏深部封堵窜流通道2. 影响均匀厚油层水驱波及厚度的主要因素有那些?简单分析其影响机理。

①重力影响——对于地层倾角不大的均匀厚层在水驱油开发过程中,造成水波及厚度小的原因之一是重力效应。

注入水将优先沿油层底部推进,到油井见水时,上部有相当的厚度未被水波及。

②油水粘度比——油水粘度比越大,无水开采期的垂向波及厚度越小?重力差、油水粘度比增大→波及厚度减小③毛管力影响——3. 简述正韵律油层和反韵律油层的水驱特点。

①正韵律油层-----底部渗透率高,底部水洗程度高,垂向波及效率低。

②反韵律油层----上部渗透率高,底部水洗程度相对低些,垂向波及效率相对高些4. 在微细层理发育的油藏中,油水井的布置应注意什么问题?为什么?①对于板状交错层,水驱方向不能平行于斜层理走向,而应斜交,且角度大些更好,最好垂直(90˙)②若斜理延伸较远,注采井最好不要分布在同一倾斜层,这样有利于提高水的波及厚度。

油田应用化学第五章 油层的化学改造

油田应用化学第五章 油层的化学改造

油田应用化学 11
一、基本概念
剩余油和残余油的多少直接反映采收率的高低,对 剩余油和残余油的多少直接反映采收率的高低, 的多少直接反映采收率的高低 于注水开发油田的开发而言, 于注水开发油田的开发而言,采收率又是由注入水在油 波及效率和对原油的洗油效率决定的 层中的波及效率和对原油的洗油效率决定的。 层中的波及效率和对原油的洗油效率决定的。几个基本 概念: 概念: 1、剩余油:由于注入流体波及系数低,注入流体尚未 剩余油 由于注入流体波及系数低, 波及到区域内的原油。其特点是宏观上连续分布。 波及到区域内的原油。其特点是宏观上连续分布。 宏观上连续分布 2、残余油:在注入流体波及区域内或孔道内已扫过区 残余油: 域内残留的、未被流体驱走的原油。其特点是宏观上不 域内残留的、未被流体驱走的原油。其特点是宏观上不 连续分布。 连续分布。
油田应用化学 20
(4)粘性指进:在排驱过程中,排驱前缘不规则地呈 粘性指进:在排驱过程中, 指状穿入油区的现象。 指状穿入油区的现象。
生产井
油 水 油
注入井
K1


K2 K3

K2>K3>K1
(5)舌进:油水前缘沿高渗透层凸进的现象。 舌进:油水前缘沿高渗透层凸进的现象。
油田应用化学 21
(6)流度:一种流体通过孔隙介质能力的量度。在 流度:一种流体通过孔隙介质能力的量度。 有效渗透率(k)除以粘度(μ), 数值上等于流体的有效渗透率(k)除以粘度(μ) 数值上等于流体的有效渗透率(k)除以粘度(μ),以 λ表示。 表示。
油田应用化学 1
二次采油( recovery) 2. 二次采油(secondery recovery) 是指一次采油后,向油层注水(或气) 是指一次采油后,向油层注水(或气)提高油层压 力而进行的采油。 力而进行的采油。 开始注水只是为了延缓或防止油层压力下降, 开始注水只是为了延缓或防止油层压力下降,这样可 延缓或防止油层压力下降 以维持较高的采油量和较长的生产时间。后来又认识到, 以维持较高的采油量和较长的生产时间。后来又认识到, 注水除了能维持油层压力外,还能从岩石孔隙中驱替出 注水除了能维持油层压力外, 部分原油,并将其驱入生产井。 部分原油,并将其驱入生产井。 随着注水时间的延长,油井含水不断升高, 随着注水时间的延长,油井含水不断升高,当油井产 水率达到95---98%时,继续注水是不经济的,这时将被 时 继续注水是不经济的, 水率达到 迫停止注水,这时的采收率一般小于 采收率一般小于40%。 迫停止注水,这时的采收率一般小于 。

提高采收率原理

提高采收率原理
地质(dìzhì)储量的比值,又称为洗油效率。驱油效率总是小于1。
ED
1
Sor Soi
Oil Grains
Water
Swept Area
第二十页,共209页。
1.1.1 孔隙介质中原油的捕集 孔隙介质中原油或其它流体的捕集作用不是非常清
楚,同时也不能以数学的方法给以精确(jīngquè)的描述, 但已知捕获机理依赖于:
第二十六页,共209页。
2.双孔隙(kǒngxì)模型
在水润湿岩心中被俘留的剩余油呈多种形态(如珠状或滴状),并被封闭在 单孔隙或多个(duō ɡè)孔隙中。当流动水施加在油上的力不能克服水优先润湿产生 的毛细管力时,原油就会被捕留住。
(1.6) (1.7)
h1、h:为图中液体的高度,cm;
ρo、ρw:分别为油水密度, g/cm3;
Patm
h1 po 油
h pw

g:是重力加速度,980cm/s2。
图1。6 界面(jièmiàn)力导致的毛管压力图
第十五页,共209页。
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:
提高(tí gāo)原油采收率 Enhanced Oil Recovery
第一页,共209页。
绪论
Introduction
第二页,共209页。
中国提高(tí gāo)采收率技术的必要性
东部已开发的老油田大多(dàduō)进入高含水阶段,未开发的油田多为低渗透、 特稠油、超稠油,开采环境日趋恶劣,开采成本越来越高。 老油田经过长期注水开发(大庆1959年,胜利1964年),现在已经进入高含 水期,目前胜利综合含水达到89.8%。老油田注水开发的效率越来越低,如胜 利油田年产量为2625万吨(7.19万吨/ 日),日注水61.07万立方米,采1吨 原油需注水8.49立方米。

第五章提高采收率基础知识

第五章提高采收率基础知识

第五章提高采收率(EOR)基础知识原油采收率是指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。

在经济条件允许的前提下追求更高的原油采收率,既是油田开发工作的核心,又是对不可再生资源的保护、合理利用、实现社会可持续发展的需要。

一、采油方法回顾大多数油藏在发现以后,一般都经历了所谓的“一次采油”阶段。

在这个期间,主要是利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油。

其采油机理是:随着油藏压力的下降,流体的体积膨胀和岩石压缩作用把油藏流体驱入井筒。

当油藏的压力降低到原油的饱和压力以下时,气体释放和膨胀又能采出一部分原油。

有些油藏带有气顶,气顶膨胀和重力排驱也能促使原油注入生产井。

一些油藏与含水层相连,它能提供活跃或部分活跃的水驱。

含水层的水侵既能驱替油藏孔隙中的原油,又能弥补由于原油开采造成的压力下降。

从石油开采的早期到20世纪30年代初期,大多数油藏都是利用一次采油机理进行开采的,直到经济极限产量为止,然后废弃这些油藏。

此时,油藏的压力一般衰竭到很低,或者具有活跃天然水驱油藏的产水率变得特别高。

对于不同的油藏,一次采油的采收率相差极大,这取决于开采机理和机理的组合、油藏类型、岩石性质、原油性质。

一次采油的采收率一般为5%~20%。

作为一种提高一次采油采收率和产能的方法,在一口或多口井中注入流体。

为此,曾将水和/或天然气作为注入流体,在低于天然气和原油的混相压力条件下注入地层,气体注入气顶,水注入靠近油水界面的含水层,或者注入油层。

开始,提高采收率只是为了延缓或防止油藏压力下降,这样可以维持较高的产量和较长的生产时间。

我们称这种技术为“保压”开采。

目前,在一次采油后一定时间内注入流体的采油方法通常被称为“二次采油”。

一次采油和注水或非混相注气的二次采油的最终采收率通常为原始地质储量的20%~40%。

在二次采油达经济极限时,向地层中注入流体、能量,将引起物理化学变化的方法通常被称为“三次采油(Tertiary Recovery)”。

提高采收率B

提高采收率B

1.采收率:(某一时期累计)采出油量与地质储量之比。

2.剩余油:水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油。

3.触变流体:在一定剪切速率下,切应力随时间增长而减小的流体。

4.流度比:驱替相流度和被驱替相的流度之比。

5.残余单体含量:聚丙烯酰胺生产过程中未转化的原料和中间产品。

6.调剖:非均质地层中,调整注入井吸水剖面的方法。

7.水解度:聚丙烯酰胺水解过程中酰胺基变成羧基的百分数。

8.泡沫质量:泡沫体积占气液总体积的百分数。

9.毛管数:驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。

10.乳状液:在表面活性剂的作用下,一种液体以液珠的形式分散在另一种液体中的(非均相)体系。

1目前认为有前景的提高原油采收率的方法主要有热力驱 、混相驱和 (化学驱 )三大类。

2残余油在岩石微观孔隙中的分布状态与岩石孔隙结构和岩石(润湿性) 有关。

3聚合物的分子构型包括三种,即(线型)、支链型和网型或体型。

4气体混相驱容易引起原油中的沥青质(沉淀)、溶剂段塞容易被地下气体稀释及具有不利的流度比。

5汽化混相是油藏原油中的中间分子量烃不断汽化进入气相,注入气的性质逐渐接近油藏原油,最终达到混相。

因此,混相区域首先发生在(驱替前缘)。

6二元复合体系中发展前途最大、而且最有可能用于矿场工业化推广的是(聚合物和表面活性剂)驱油法。

7微乳液分上相、中相和下相微乳液,下相微乳液为(水包油或O/W )型微乳液。

8碱水驱油法的缺点是碱耗严重和易使井筒中的设备产生(结垢)现象。

9通常所说的聚丙烯酰胺的分子量是指(粘均)分子量。

10泡沫体系具有堵大不堵小,堵水不堵(油)的特点。

11碱与原油中的(有机酸)反应生成表面活性剂,可使油水界面张力降至10-2 mN/m 以下。

12泡沫驱油体系是由不溶性气体分散在液体中所形成的粗分散体系。

(气体)是分散相,液体是连续相。

13油层的非均质性用渗透率变异系数表示,通常介于0~1之间。

渗透率变异系数越大,表示油层的非均质性越(严重)。

提高原油采收率原理(eor)第二章-1-b

提高原油采收率原理(eor)第二章-1-b
提高原油采收率原理(eor) 第二章-1-b
• 引言 • EOR的原理 • 提高采收率的策略 • 案例分析 • 结论
01
引言
目的和背景
目的
提高原油采收率是石油工业的重要目标,通过研究和实践,了解和掌握各种提高采收率的方法和技术,以提高原 油采收率,减少资源浪费,增加经济效益。
背景
随着全球能源需求的不断增加,石油作为主要的能源来源之一,其开采和利用显得尤为重要。然而,由于石油资 源的有限性和开采难度不断加大,提高原油采收率成为了石油工业面临的重要挑战。因此,研究和应用提高原油 采收率的方法和技术成为了石油工业的重要发展方向。
化学驱油案例
总结词
利用化学剂改变原油或水的性质,提高采收率。
详细描述
化学驱油是通过向油层中注入化学剂,如表面活性剂、聚合物等,以改变原油 和水的性质,降低界面张力,提高洗油效率和波及系数,从而提高采收率。
气体驱动驱油案例
总结词
利用气体膨胀的能量将原油推出井口。
详细描述
气体驱动驱油是将气体(如二氧化碳、 氮气或天然气)注入油藏,利用其膨 胀的能量推动原油流出井口。这种方 法可以降低界面张力,提高采收率。
聚合物可以增加地层中水的粘度 ,提高水驱的波及系数,从而提 高采收率。
碱可以与原油中的酸性物质反应 ,降低酸碱度,改善原油的流变 性。
气体驱动EOR原理
气体驱动EOR原理是通过向地层注入气体,如二氧化碳、氮气或烟道气等,利用气 体的膨胀和压缩作用,将原油驱替出来。
二氧化碳驱是一种常用的气体驱动方法,通过将二氧化碳注入地层,利用二氧化碳 的溶解性和化学性质,提高采收率。
化学剂的应用
使用化学剂如聚合物、表面活性剂和碱等,可以 有效提高原油采收率,但需要合理选择和应用。

提高采收率1

提高采收率1

《提高采收率原理》习题第一章:原油采收率及其影响因素一、概念1.EOR:它是常规油藏的三次采油技术及非常规油藏强化采油技术的总称。

2.原油采收率:无水采收率:油水前缘突破时总采油量与地质储量之比。

经济极限采收率:注水达到经济极限(含水率95%—98%)时总采油量与地质储量之比。

采出程度:油田在某一阶段的“采收率”(目前采收率) 它是指油田在某一阶段的累积采油量与地质储量之比。

3.面积波及效率:工作剂扫过的面积与油藏面积的比值。

4.洗油效率:驱替流体波及区内驱出的原油与该区域内总含油量之比。

5.流度比:驱替液的流度与被驱替液 (原油 )的流度之比。

6.剩余油:水位波及到的区域内所剩余的油。

7.残余油:注入水波及区水洗后所剩的油。

8.毛管数:驱油过程中粘滞力和局部毛管力的比值,即驱动力和毛管阻力的比值。

9.界面张力:相接触面上由于分子间引力的不同而产生的力,单位:mN/m 。

10.指进:是在排驱过程中由于油水粘度差异而引起的微观排驱前缘不规则的指状穿入油区的现象。

11.舌进:指油水前缘沿渗透层突进的现象。

12 变异系数二、简答常规油藏的特点:1 地层能量充足2 岩石储油物性好3 原油流动性好非常规油藏的特点:1地层能量低2 岩石储油物性差 3 原油流动性不好1. 写出流度比与毛管数的定义式,说明流度比、毛管数与原油采收率的关系;从流度比与毛管数的定义出发,分析提高原油采收率的途径和方法。

2. 推导原油采收率ER与波及系数EV和洗油效率ED的关系,说明提高采收率的途径有那些?答:已知: A, h, φ, Soi , Sor 等1),ER=产油量/储量=波及区产出油/储量=(波及区原油储量-波及区残余油)/ 储量=(AshsφSoi-AshsφSor)/ AhφSoi =(Ashs/Ah) *{(Soi-Sor) /Soi}2)、提高采收率的途径:Ev­:合理部署井网、调整吸水剖面、降低流度比、合理选择井网、合理注采速度。

提高原油采收率原理(EOR)第三章-B

提高原油采收率原理(EOR)第三章-B
产原油超过 50 万 t/a。目前,我国油田堵水调剖 的综合技术水平处于国际领先地位。
交联聚合物弱凝胶深部调驱技术 胶态分散凝胶调驱技术 体膨颗粒深部调剖(调驱)技术 含油污泥深部调剖技术 微生物深部调剖技术 无机凝胶涂层深部调剖技术 精细化学调剖技术 组合调剖技术
交联聚合物弱凝胶深部调驱技术
胶态分散凝胶调驱技术
胶态分散凝胶(亦称CDG)为聚合物和交联剂形成的非网 络结构的分子内交联凝胶体系。CDG体系中聚合物浓度 可低至 100mg/L ,交联剂一般是多价金属离子,如柠檬酸 铝、乙酸铬等。 中国科学院化学研究所、中国石油勘探开发研究院采收 率所、大庆油田等对该技术进行了大量的研究,并在大庆、 河南等油田进行了多项先导性现场试验,但使用的聚合物 浓度大多在 800~1500mg/L ,显然这不是真正意义上的 CDG 驱 。 这 些 试 验 大 多 没 有 取 得 理 想 的 效 果 。 加 之 CDG耐温耐盐性能差,成胶条件苛刻,封堵程度低,目前国 内外对该技术的研究与应用都几乎处于停止状态。
一、堵剂使用数量的限制 堵剂使用的数量限度是指由投入产出 比的合理值所决定的堵剂的最大用量。
图3-7 平板模型多次注入堵剂的采油曲线
在开始进行的调剖中, 单位体积堵剂增产油量增 加,但当调剖的次数超过 一定限度时,单位体积堵 剂增产油量减少,说明对 应着投入产出比的合理值, 堵剂的使用必然存在一个 数量限度。为了突破这个 限度,人们在降低堵剂成 本、合理组合堵剂、把握 堵剂注入时机、延长堵剂 有效期和提高堵剂的整体 效果上做了大量的工作。 图3-8 单位堵剂增产油量与高
调剖剂和堵水剂都属堵剂。 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:

提高原油采收率

提高原油采收率

本刊这一期“特别关注”的是提高原油采收率问题。

在国际原油价格高位运行和中国经济对石油的需求持续增长的情况下,提高现有开发油田的原油采收率具有重大的意义。

目前全国已开发油田的平均采收率仅为30%多一点,存在较大的提高空间。

全国的平均采收率每提高1个百分点,就等于增加可采储量1.8亿吨,相当于我国目前一年的原油产量。

中国石化集团公司对这个问题非常重视,在今年的年度工作会议上提出,今后的原油采收率要达到40%,力争50%,挑战60%。

为了深入研究和报道这方面的情况,本刊在这里发表中国石化石油勘探开发研究院刘中春博士的文章和来自胜利油田、河南油田的报道,以供读者参考。

今后本刊还将继续关注这个问题,欢迎大家来稿。

目前世界经济迅猛发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。

因此,提高油田的原油采收率(EOR,即Enhanced Oil Recovery)日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要组成部分。

改革开放以来,伴随着我国经济的持续增长,国内石油消耗量同样与日俱增。

20世纪90年代,我国石油消费的年均增长率为7.0%,而国内石油供应年增长率仅为1.7%。

这种供求矛盾使我国自1993年成为石油净进口国之后,2004年对外依存度迅速达到42%。

国内各大油田经过一次、二次采油,原油含水率不断增加,平均含水率已经高达80%以上,而近几十年来发现新油田的难度加大,后备储量接替不足。

为此,三大石油公司一方面加大国内外勘探力度,另一方面挖掘现有油田潜力,保持稳产,其中提高原油采收率则是一种重要的技术手段。

部分大油田先后进入三次采油阶段,即提高采收率技术的工业化应用阶段。

国家计委在“七五”至“十五”计划期间,把提高采收率技术列为国家重点科技攻关项目,先后开展了热采、聚合物驱、微乳液—聚合物驱、碱—聚物驱以及碱—表面活性剂—聚合物驱等技术研究,使我国化学驱提高采收率技术进入了世界领先水平。

中国石化油田经过40余年的开发,走过了稳步增产、快速上产、稳产、递减等阶段。

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饱和度的目的。
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图5-5 通过WW OW机理提高采收率
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六、自发乳化与聚并机理
在最佳的碱质量分数下,原油可自发乳化 到碱水之中。
这种自发乳化现象是由于油中的石油酸与 碱水中的碱在表面上反应产生表面活性剂,先 是浓集在界面上,然后扩散至碱水中引起的。
油中的石油酸主要为羧酸,它可与碱(氢 氧化钠)反应产生羧酸钠。羧酸钠在水中的聚 集状况,决定于它的质量分数。
按此机理,碱驱应有如下特点: (1 )油可在碱水相中形成乳状液; (2)分散的油珠会被捕集在较小孔道,改善 了碱驱的波及系数;
(3)碱水突破前采油量可以增加;
(4)油珠的聚并性质对过程有有利的影响。
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四、由油湿反转为水湿(OW→WW)机理
在高的碱质量分数和低的盐含量下,碱可通 过改变吸附在岩石表面的油溶性表面活性剂在 水中的溶解度而解吸,恢复岩石表面原来的亲 水性,使岩石表面由油湿反转为水湿,提高洗 油效率,同时也可使油水相对渗透率发生变化, 形成有利的流度比,提高波及系数。
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图5-1 碱驱的段塞图 1-剩余油;2-淡水;3-碱溶液;4-聚合物溶液;5-水
由于地层中的钙镁离子可与碱反应而消耗碱, 因此在注碱溶液前需注入一段塞的淡水;之后再 注入聚合物段塞以控制后续水驱的流度。
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第二节 碱驱提高采收率的作用机理
一、低界面张力(LIFT)原理
这机理认为在低的碱质量分数和一个最佳的盐含量下, 碱与原油中酸性成分反应生成的表面活性剂,(1)-3.5×104;(2)-3.0×104 ; (3)-2.0×104 ;(4)-1.0×104 ; (5)-0.5×104 ;(6)-0.1×104 ; (7)-0。
最佳盐含量在 10000mg/L以下
图5-3 不同盐含量下界面张力与氢氧化钠质量分数的关系
在高的碱质量分数和低的盐含量下
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可提高油湿 油层和高含 水油层的采 收率
图5-4 通过OW WW机理提高采收率
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五、由水湿反转为油湿(WW OW)机理
在高的碱质量分数和高的盐含量下,碱与石油酸反应
生成的表面活性剂主要分配到油相并吸附到岩石表面上
来,使岩石表面从水湿转变为油湿。这样,非连续的剩
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三、乳化-捕集 (Emuls-Entrap)机理
在低的碱质量分数和低的盐含量下,由 于低界面张力使油乳化在碱水相中,但油 珠半径较大,因此当它向前移动时,就被 捕集,增加了水的流动阻力,即降低了水 的流度,从而改善了流度比,增加了波及 系数,提高了采收率。
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三、乳化-捕集 (Emuls-Entrap)机理
EOR原理
第五章 碱 驱
Alkaline Flooding
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第五章 碱 驱
本章主要内容 ☆碱驱提高采收率的基本机理 ☆界面张力与碱质量分数关系曲 线及其应用 ☆什么原油适合于碱驱 ☆碱会与地层和地层流体作用 ☆碱驱存在的问题、改善方法
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第一节 碱驱概述
碱驱是指以碱溶液作为驱油剂的驱油法。
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二、乳化-携带(Emuls-Entrain)机理
在低的碱质量分数和低的盐含量下,由碱 与石油酸反应生成的表面活性剂可使地层中的 剩余油乳化,并被碱水携带着通过地层。
按此机理,碱驱应用有如下特点: (1)可以形成油珠相当小的乳状液; (2)通过乳化提高碱驱的洗油效率; (3)碱水突破前采油量不可能增加; (4)油珠的聚并性质对过程有较大影响。
面张力降至10-2mN·m-1以下。
从粘附功公式可以看到,油水界面张力低意味着粘附功 小,即油易从岩石表面洗下来,提高了洗油效率。
w粘附=油水(1+cos)
碱与石油酸反应生成活性剂,降低界面张力,提 高洗油效率。
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???
图5-2 一种原油的界面张力与氢氧化钠质量分数关系
碱的质量分数一般低于0.01
(II)
H2O≒H++OH- (III)
在上述物质中,只有A-能有效地降低油水界面张力。 HA、NaA均没有A-那种界面活性。
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当水中无碱时,A-来源于反应(Ⅰ)。由于HA 在水中解离度很小,所以A-含量很少,油水界面 张力高。
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第二节 碱驱提高采收率的作用机理
碱驱机理实现的条件
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第三节 界面张力与碱质量分数曲线 的解释与应用
界面张力与碱质量分数的关系是碱驱的基础。
设原油中的酸性成分为HA,它可在水中解离:
HA≒H++A- (I)
HA与NaOH反应生成的表面活性剂NaA,也可在水中解
离:
NaA≒Na++A-
●碱驱是一种提出最早(1917年) ●1927年申请第一个专利 ●试验最早(1930年),化学剂最便宜,操作最 简单 ●美国进行了50个碱驱矿场试验,都未获得工业 成功。驱油机理最复杂,限制也多,因此矿场试
验的规模和范围远小于聚合物驱的一种提高采收
率方法。
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第一节 碱驱概述
碱驱是一种二次采油法,也是一种三次采油法。 ☆最好用在二次采油的早期阶段,因为这时含油 饱和度高,油多,油中的酸与碱反应生成的表面活 性物质也高;而且此时的krw低,λw低,Mwo低,波 及系数高,采收率高。 ☆碱驱常用聚合物控制流度。
余油变成连续的油相,为原油流动提供通道。与此同时,
在连续的油相中,低界面张力将导致油包水乳状液的形
成,这些乳状液中的水珠将起到堵塞流通孔道的作用,
并在有水珠堵塞的孔隙介质中产生高的压力梯度。这高
的压力梯度能克服被低界面张力所降低的毛管阻力。油
是从乳化水珠与砂粒之间的连续油相这条通道排泄出去,
而将高水含量的乳状液留在后面,达到减小地层剩余油
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十二酸钠浓体系增加水 的质量分数时胶束所经 历的变化
图5-6 十二酸钠 -水体系相图
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层状胶束、棒状胶束六角束、棒状技术、 球形胶束都可以增溶油 最佳碱体系驱替时,体系经历自乳化至聚 并,因此可以采取水驱难以采出的油。
图5-8 水驱难以采出的油
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七、增溶刚性膜机理
在三次采油时,油处在分散状态,沥青 质可在油水界面上形成一层刚性膜。这种 膜的存在,使油珠通过孔喉结构时不易变 形通过,使水不能有效排驱剩余油。碱水 的注入,增加了沥青质的水溶性,使它刚 性减小,提高了剩余油的流度能力。
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