物理法采油技术
提高采收率——精选推荐
提⾼采收率国内外三次采油技术现状、存在问题及发展趋势学⽣姓名：冯超学号：S0902230专业名称：油⽓⽥开发⼯程所在学院：⽯油⼯程学院东北⽯油⼤学研究⽣院2010年6⽉国内外三次采油技术现状、存在问题及发展趋势摘要：通过最近阶段的理论学习与各⽅⾯资料的查找分析，本⽂从个⼈观点对三次采油进⾏综述性分析探讨。
以继承和发展为主线，从三次采油技术的外延层⾯上构建了技术预见过程中的三次采油技术体系，它包括化学驱、热⼒驱、⽓驱、微⽣物驱、物理驱、其它等六⼤类技术，并对其进⾏了机理及特点⽅⾯的粗略总结与分析。
通过对国内外三次采油技术的前期发展、现状和未来发展趋势进⾏研究，分析了不同国家采取的不同三次采油⽅法，以及相同国家在不同时期、不同油价情况下采取不同三次采油⽅法的项⽬数、产量变化及其变化原因。
结合⼤庆油⽥具体油藏情况及原油性质，分析了发展三次采油的主要发展⽅向。
关键词：三次采油；采油技术；EOR；⼤庆油⽥；技术预见前⾔随着世界对⽯油需求量的不断增加，⽯油作为有限的不可再⽣能源，再发现较⼤储油油⽥的机遇减少，已开发油⽥正在⽼化，未开采的油⽥多为稠油、超稠油等难采储量，这就迫使⼈们把注意⼒投向提⾼⽼油⽥采收率技术。
三次采油（EOR）技术是⼀项利⽤物理、化学和⽣物等新技术提⾼原油采收率的重要油⽥开发技术。
在过去数⼗年内，美国、加拿⼤和委内瑞拉等⽯油⼤国都把如何提⾼原油采收率作为研究⼯作的重点⽬标。
随着社会经济持续快速增长，我国对油⽓需求量也不断增加。
因此，运⽤三次采油技术来提⾼原油采收率，是减缓我国多数油⽥产量递减速度、保持原油稳产的战略需要。
1三次采油的基本概念、类型及驱油机理1.1三次采油的基本概念和类型在油⽥开发过程中，通常称利⽤油藏天然能量开采的采油⽅式为⼀次采油。
⽽在⼀次采油后，通过注⽔或⾮混相注⽓提⾼油层压⼒并驱替油层中原油的驱油⽅式称为⼆次采油。
三次采油是指油⽥在利⽤天然能量进⾏开采和传统的⽤⼈⼯增补能量(注⽔、注⽓)之后，利⽤物理的、化学的、⽣物的新技术进⾏尾矿采油的开发⽅式。
油层物理知识点梳理总结
油层物理知识点梳理总结⼀．定义1. 临界点：单组分物质体系的临界点是该体系两相共存的最⾼压⼒和最⾼温度。
2. 泡点：是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从液相中分离出第⼀批⽓泡时的压⼒(或温度)。
3. 露点：是指温度(或压⼒)⼀定时,开始从⽓相中凝结出第⼀批液滴时的压⼒(或温度)。
4. 接触分离（闪蒸分离）：指使油⽓烃类体系从油藏状态变到某⼀特定温度、压⼒，引起油⽓分离并迅速达到平衡的过程。
特点：分出⽓较多，得到的油偏少，系统的组成不变。
5. 多级分离：：在脱⽓过程中分⼏次降低压⼒，最后达到指定压⼒的脱⽓⽅法。
多级分离的系统组成是不断发⽣变化的。
6. 微分分离：在微分脱⽓过程中,随着⽓体的分离,不断地将⽓体放掉(使⽓体与液体脱离接触)。
特点：脱⽓是在系统组成不断变化的条件下进⾏的。
7. 地层油的溶解汽油⽐：把地层油在地⾯条件进⾏（⼀次）脱⽓，分离出的⽓体在标准条件（20度0.101MPa ）下的体积与地⾯脱⽓原油体积的⽐值。
定义2：1m3的地⾯脱⽓油，在油藏条件下所溶解的⽓体的标准体积。
8. 地层油相对密度：地层温度压⼒条件下的元有的相对密度（=地层条件下油密度/4度的⽔密度）。
“原油相对密度”--表⽰地⾯油相对密度。
9. 地层油的体积系数：原油在地下的体积与其在地⾯脱⽓后的体积之⽐。
10. 地层油的两相体积系数：油藏压⼒低于泡点压⼒时,在给定压⼒下地层油和其释放出⽓体的总体积与它在地⾯脱⽓后的体积之⽐11. 地层油的等温压缩系数：在温度⼀定的条件下,单位体积地层油随压⼒变化的体积变化率（P>Pb ） 12. 地层⽔的矿化度：表⽰地层⽔中⽆机盐量的多少，mg/L13. 地层⽔的体积系数：在地层温度、压⼒下地层⽔的体积与其在地⾯条件下的体积之⽐。
14. 地层⽔的压缩系数：在地层温度下，单位体积地层⽔的体积随压⼒变化的变化率 15. 地层⽔的粘度：反应在流动过程中⽔内部的摩擦阻⼒。
16. 渗透性：岩⽯中流体可以在孔隙中流动的性质。
8.提高原油采收率
原油采收率（％）
层间非均质性
第一节
(一)波及系数
影响采收率的因素
2.流度比: 指注入工作剂的流度与被驱原油 在未波及区的流度之比。
对于水驱油系统，水油流度比M定义为：
w K rw Sor o 驱动液流度 M 被驱动液流度 o K ro S wc w
第一节
(一)波及系数
微生物提高采收率技术
微生物单井吞吐 微生物强化水驱
微生物调剖
微生物酸化压裂 微生物固砂
微生物单井吞吐示意图
生产井
微生物区块驱油示意图
注水井 生产井
微生物驱油模拟实验结果
120 100 80 60 40 20 0
8 7 6 5 4 3 2 1 0 含水(%) 累产油ml 采收率(%) 压力
1 k k
1 n kj k n j 1
2
渗透率变异系数与驱合物驱油效果的关系
不同原油粘度下聚合物驱效果
活 性 剂 驱
类型
微乳状液驱、活性水驱、胶束溶液驱 和泡沫驱等。
驱 油 机 理
⑴降低油水界面张力； ⑵改变亲油岩石表面的润湿性；
⑶使原油乳化，产生迭加的液阻系数（贾 敏效应），增加高渗层的流动阻力，减小 粘度指进现象。 活性剂驱主要以提高驱油效率为主。
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。
注液化石油气混相驱油过程
富 气 驱 油 法
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。
提高采收率综述
《提高采收率文献综述》姓名张恒昌学号20123264油气田开发的任务就是尽可能经济、合理地提高地下油气的采出程度, 即提高石油采收率。
纵观原油生产的全过程, 其实就是一个不断提高采收率的过程。
在原油生产的第一阶段(一次采油 ), 原油是利用天然能量来开采的, 其最终采收率一般只能达到15% 左右。
当天然能量衰竭时, 通过注水向油层提供补充能量, 即开始了开采的第二阶段 (二次采油 )。
它的采收率远比能量衰竭法高, 最终采收率通常为 30%～ 40% 。
当该油田的水油比接近作业的经济极限时, 即产出油的价值与水处理及其注入费用相差太小, 而使纯收益减少时, 则进入了三次采油的阶段, 这个阶段被称为“提高原油采收率” (或“强化开采”“Enhanced OilRecov ery”, 即 EO R)。
由于一次采油和二次采油方法采出的原油总量一般小于原始地质储量的 40%, 地下还有至少60%的储量等待开采, 因而提高采收率方法的研制, 目前备受国内外重视[1,2]。
从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。
实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。
可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。
1. 国内外提高采收率发展情况（1）国外发展情况①美国美国的提高采收率研究于二十世纪初起步，但初期发展较慢。
直至1973年，由于阿拉伯石油禁运，美国将提高原油采收率作为其能源政策的一部分，并对提高采收率项目给予特殊的优惠政策，使提高采收率的研究和应用得到迅速发展。
1986年，提高采收率研究与应用达到高峰，全年共实施512个项目。
1986年后，随着油价急剧下跌，提高采收率项目持续减少；而EOR产量在1992年调查时居最高，达760907桶／天，以后略有下降，近几年又稍有回升。
根据美国《油气杂志》每两年一次的提高原油采收率调查结果，美国2006年热采产油量占EOR产量的46.46％，注气（轻烃、二氧化碳和氮气）约占53.53%。
石油勘探中的油藏开发技术
石油勘探中的油藏开发技术油藏开发技术在石油勘探和生产中起着至关重要的作用。
通过合理的油藏开发技术，可以最大限度地提高油田的产能，实现石油资源的高效开采。
本文将就石油勘探中的油藏开发技术进行探讨，分析其原理、方法和应用案例。
一、油藏开发技术的概述油藏开发技术是指根据油藏性质、地质条件和使用环境等因素，进行有效的工程设计和工艺操作，以实现石油资源开采的最佳效益。
油藏开发技术包括油藏描述、油藏评价、油藏模拟、油藏改造、注水技术、提高采收率技术等多个方面。
二、油藏描述与评价技术油藏描述与评价技术是在油藏勘探阶段对油藏进行详细描述和评估，了解其储量、产能、渗透性等参数，为后续的开发工作提供依据。
油藏描述技术包括地震勘探、测井、岩心分析等方法，通过这些方法可以获取地下构造、岩性和流体性质等信息。
油藏评价技术通过对勘探获得的数据进行分析，确定储量估算、油藏类型和开发方案等内容。
三、油藏模拟技术油藏模拟技术是指基于地质和物理模型，模拟油田的流动特性和产能。
通过模拟，可以预测油藏的动态变化、确定最佳的生产策略和指导油藏开发工作。
油藏模拟技术主要使用数值模拟方法，通过建立数学模型和计算手段，模拟油藏内的多相流动和输送，预测油藏的产能和剩余油藏分布。
四、油藏改造技术油藏改造技术是指通过一系列的工程措施，改变油藏的物理、化学性质，提高油藏的产能和采收率。
常见的油藏改造技术包括注水、聚合物驱油、微生物改造等。
其中，注水技术是最常用的方法之一，通过在油藏中注入水来增加压力，推动原油向井口运移。
聚合物驱油技术则是通过添加聚合物使原油与水分离，降低原油的黏度，促进原油的流动。
五、提高采收率技术提高采收率技术是指通过一系列的手段和工艺，尽可能地提高油田的采收率。
这些技术主要包括增强油藏物理法、化学法以及热采法等。
增强油藏物理法包括注水、提高采油效率、人工提升压裂等方法。
化学法则是利用化学药剂改变原油和岩石间的相互作用，提高原油在岩石中的亲和性，从而增加采收率。
常用物理法采油技术在油田生产的应用
２ ０世纪 ５ Ｏ年代 ， 美 国和前 苏联 就 开始 了物 理法
采 油 技 术 的研 究 ， 先后 发 展 了振 动 采 油 和 声 波超 声 波 采油 技 术 ， 在 现 场 应 用 并 获 得 了理 想 效 果 ； ２ ０世 纪８ Ｏ至 ９ Ｏ年代 国 内形 成 了物理 法采 油技 术 研究 的 高潮 ， 对振 动 、 声 波超 声 波 、 水力 脉 冲 、 电脉 冲等 物理
示。 喷射 流体 经收 缩 喷 嘴加速 ， 在 喷 嘴前 形成 周期 性 变 化 的压 力 场 ， 在 压 力 场 内放 置 一谐 振 腔 形成 周 期 变 化 的压 力 系统 ， 形 成大 小振 幅 交替 的声 波 超声 波 。
脉冲 ， 长 期作 用 于油 层 ， 解 除油 层堵 塞 ， 提 高 油井 产
量。
圈 １ 环腔 式流体声 波发 生器
声 波 产生 的交 变 力 作 用 于 卡堵 颗 粒 、 声波 对 地 层 的疲 劳 损 害 、 声 波 的空 化作 用 、 热作用 、 乳化 作 用
收 稿 日期 ： ２ Ｏ １ ３ 一Ｏ ６ —２ ２
图 ２ 振动管柱结构 示意 圈
自激 波 对 堵 塞 颗粒 的交 变 力 、 自激 波产 生 的附
动 增油器 增 产试 验 ， 效果 明显 。 表１ 摄 动 增 油 器 现 场 试 验 效 果 统 计 表
１ １ ５
加 压 力 梯度 以及 由此 引起 的 毛 细孔 道 附面 层 变 薄 、
贾 敏 效 应减 弱 等 效 应 共 同作用 解 除地 层 堵 塞 、 增 大
产 层 渗透率 。 振 动 片 的数 目、 排 列方 式 、 直 径与 类 型等 特性 参 数 以及油 层 深 度 、 抽 油 泵 工 作参 数 等 都会 影 响 到 低
三次采油和聚合物驱相关知识
目 录
• 三次采油概述 • 聚合物驱技术 • 三次采油技术比较 • 聚合物驱技术挑战与解决方案 • 三次采油与环境保护
01 三次采油概述
定义与分类
定义
三次采油是指利用物理、化学或 生物方法，通过改变油藏的能量 状态，提高油田采收率的过程。
分类
根据使用的技术手段，三次采油 可分为热采、气驱、化学驱、微 生物采油等。
热力采油
通过加热油藏，降低原油黏度，提高其流动性，利用温度差驱动原油流向生产 井。
不同三次采油技术的优缺点
蒸汽驱
优点是技术成熟、成本较低、 驱替效率较高；缺点是蒸汽易 挥发、热损失大、对地层热稳
定性要求高。
化学驱
优点是提高流度比效果显著、 适用范围广；缺点是化学剂成 本高、对地层和环境可能产生 影响。
绿色三次采油技术的发展趋势
研发新型环保化学
剂
研发低毒、低污染的化学剂，替 代传统的高毒性化学剂，减少对 环境的危害。
提高采收率
通过技术创新和优化采油工艺， 提高三次采油的采收率，降低采 油过程中的资源浪费。
循环经济与资源化
利用
将采油过程中产生的废弃物进行 资源化利用，实现循环经济和可 持续发展。
THANKS FOR WATCHING
技术原理
热采
利用热能提高油藏温度，降低原油黏度，增 加流动性，便于开采。
气驱
将气体注入油藏，通过气体的膨胀和压缩作 用，将原油驱向生产井。
化学驱
利用化学剂改变原油的流变性，提高采收率。
微生物采油
利用微生物的生长和代谢产物，提高原油的 采收率。
历史与发展
历史
三次采油技术起源于20世纪80年代， 随着技术的不断发展和完善，已成为 油田开发的重要手段。
物理采油方法
井眼轨迹控制是水平 井钻 井配套技 术 中的关键 环节 ，针对吐哈 油 田红
南 区块 上 部 地 层 存 在 较 厚 岩 膏层 、 易缩 径 、起 下钻 及 测 井 易遇 阻、 大斜 度 井段 到 水 平段 、 井 下动 力钻 具 与 下 井壁接 触 面积 大 ， 时 间长 ， 易形 成 粘 卡
１增 油原 理
（ ） 动加 快 了地层 中流体 的流速 １ 振 地表 强振动产生的纵 波通过地 下介质传播 到储 油层的上覆盖层 ， 由于 径向距离的差异，在油层横向产生微小附加压力梯度，这种压力梯度会促 使 油层 内液体 的流 动。另外 ，超低 频简谐振动对 油层这种粘 弹介质反 复作
用的结果造成应变积累。在停振后，油层介质的应变积累会松驰而改变为 应力，其应力的释放过程会继续使流体流速的增加保持一段时间。所 以， 震源振动期 间及停振后的一段时间内均会促使流体 向油井低压 区流动。人 工震源在地面作垂直振动，能使地下深处的油层产生一定的受迫振动。资 料表明，当油层的振动幅度达到毛细管直径百分之一至千分之一时，流体 的流动速度能增加许多倍。 （ ２） 振动能降低原油粘度，改善流动性能 尼古拉耶夫斯基 曾在 １８ 年推测， ９９ 利用弹性波的激励作用可以改变相 对渗透率，因此能增加低于含油饱和度那部分油的流动性能。弹性波场可
规技术无法处理的含粘土油藏。 （ 具有明显的增油控水效应。如果工艺参数设计合理，还可改善地 ２） 层中油相渗透率，降低水相渗透率，起到控制含水 的效果 。 （ 工 艺简单，成本低 ，效果 明显。国内外许 多矿场试验表 明，利用 ３）
振动 能量 可在很大程度 上提高原 油采 收率。 （ ４）对油层无污染 。 （ ５）与其它提 高原 油采 收率技术 组合 ，形 成复合 型技术 。
无污染物理采油新技术
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无污 染 物理 采油 新 技 术
路 斌 关继腾
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（ 油 大 学 应 用 物理 系 东 营 石
摘 要
无 污 染 物 理 采 油 技 术 是 继 化 学 采 油 技 术 之 后 发 展 起 来 的一 种 油 层 处理 新 技 术 ， 有 化学 采 油 方 法 所 不 具
油层有 利 的条件下 原油 采 出程度不 超过 地质储量 的 ５ ％ ， 于一 些 高粘 低 渗透 油 田 ， 出 程度 则 更 低 ． ０ 对 采
Hale Waihona Puke ２ 微 波技 术 微 波采 油技 术是指将 大 功率 的微波 天线 下到要
传统 的开发方 法是 以化学 驱 为主 的采 油 技术 ， 包 也
括 注水 驱 、 二氧化 碳 驱 、 蒸 汽驱 等 ， 所 固有 的共 水 其 同缺 陷是会 产生不 可逆 转 的负效应 ， 造成 油层伤 害 ， 使得 无法 继续采 用 有 发展 前途 的其 他采 油 方 法 ， 同 时， 从保 护和 利用 资源 的角度 看 ， 也要 求对 油层进 行 无 污染处 理 ， 物理采 油技 术 正 是符 合 这 一 条 件 的新 技术 ． 理采 油技术 利 用 不 同性质 的物 理 场处 理 油 物 层， 引起 油层 的物 理 、 学 性 质 发 生 变化 ． 善油 层 化 改 的渗流情 况 ， 达到提 高原 油采 收率 的 目的 ． 根据作 用 方式 和原 理 的不 同 ， 物理 采 油 技术 主 要 包 括微 波 技 术 、 技术 、 磁 电场技 术 、 动 采 油技 术 和 超声 波技 术 振 等 和化学 方 法相 比 ， 物理采 油技术最 突 出的优点 是
三次采油技术概述
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
较易混相，效果好，但受成本资源限制。
不易混相，效果较好，但受地域限制。
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富，
无污染，无腐蚀，易于推广。
按气源分类
11
气驱
1、CO2驱
基本概念 CO2驱是把CO2注入油层提高采收率的技术，CO2既能油藏提高采收率又能实 现碳埋存和保护环境。 基本机理 使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
微生物采油
3
化学驱油
化学驱就是通过向油藏注入水中加入一定的化学剂， 以改变驱替流体的性质及驱替流体与原油之间的界面性质 ，如降低界面张力、改善流度比等，提高采收率的一种驱
油方法。
化学驱
聚合物驱
表面活性剂驱
碱驱
三元复合驱
4
化学驱油
1、聚合物驱
聚合物水溶液 增加水相粘度 降低水相渗透率 改善流度比 提高波及系数
氮气驱主要有以下几方面应用：
（1）重力稳定驱替； （2）开采凝析气田；
（3）用来驱替CO2、富气或其它溶剂段塞。
用烟道气提高原油采收率的效果介于二氧化碳和氮气之间。由于含有 CO2，因此它具有与CO2类似的改变油流特性的机理，此外，还具有氮气驱 油的优点。烟道气用于重质油藏，其采收率高于注氮气。
14
合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
三元复合驱中碱、聚合物和表面活性剂之间有协同效应，不仅可以 增大驱替液的粘度提高波及体积，而且还可以降低油水界面张力提高驱 油效率，进而大幅度提高采收率。 优缺点 （1）优点：①三元复合驱试剂中碱比较廉价，成本低；②具有很 强的驱油能力； ③能够改善油层的吸水界面；④降低表面活性剂的吸 附量。 （2）缺点：①容易腐蚀设备及其结构；②容易造成粘度损失和乳 化作用；③对于采出液处理方面存在缺陷，容易造成管道腐蚀，尤其是 强碱。
油藏工程技术
油藏工程技术油藏工程技术是石油工程领域中的一个重要分支，主要涉及油藏的勘探、开辟和生产等方面。
油藏工程技术的目标是通过科学的方法和技术手段，最大限度地开辟和利用油藏资源，以满足能源需求。
一、油藏勘探1. 地质勘探：通过地质勘探方法，如地震勘探、电磁勘探等，获取地下油藏的地质信息，包括油藏的分布、规模、构造等。
2. 地球物理勘探：利用地球物理方法，如重力勘探、磁力勘探等，探测油藏的物理性质，如密度、磁性等，从而判断油藏的存在和性质。
3. 钻井勘探：通过钻井技术，获取地下油藏的岩心样品，并进行地质分析，以确定油藏的类型和性质。
二、油藏开辟1. 钻井工程：根据油藏特点和勘探结果，选择合适的钻井方案和钻井设备，进行钻井作业，以建立起与地下油藏的通道。
2. 采油工程：通过采油技术，如常规采油、增产技术等，提高油井的产能，增加油田的开采效率。
3. 油藏数值摹拟：利用计算机摹拟技术，建立油藏数值模型，摹拟油藏的动态变化，优化开辟方案，提高油田开采效果。
三、油藏生产1. 油藏压力维持：通过注水、注气等方法，维持油藏的压力，以保持油井的产能。
2. 油藏改造：通过水驱、聚合物驱等技术手段，改变油藏的物理性质，提高油井的采收率。
3. 油藏管理：通过合理的生产管理措施，如合理的生产调度、设备维护等，保证油田的稳定生产。
四、油藏评价1. 油藏储量评估：通过地质、地球物理和工程数据，对油藏储量进行评估，为油田的开辟和生产提供依据。
2. 油藏开辟效果评价：通过对油田开辟过程中的生产数据进行分析，评估油藏开辟效果，为优化开辟方案提供参考。
以上是关于油藏工程技术的一些基本内容和标准格式的介绍。
油藏工程技术是石油工程领域中的核心技术之一，通过科学的方法和技术手段，可以实现对油藏资源的高效开辟和利用，为社会的能源需求提供保障。
浅析油田氮气开采技术的运用
浅析油田氮气开采技术的运用摘要：以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源；因氮气具备惰性气体的物理化学性质：干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大（0.291是二氧化碳的3倍），且其热传导性极差以及造价低等特点，因而广泛高效的运用于石油开采。
运用方法常有：注氮气辅助蒸汽吞吐、氮气排水诱喷、氮气助排、氮气采油技术的方法、氮气气举采油、氮气泡沫调剖、氮气隔热、氮气泡沫驱、氮气压水锥及氮气排液等工艺技术；这些技术的运用极大的提高了石油的采收率。
关键词：氮气物理化学性质运用石油采收率一、氮气技术运用的背景与发展趋势当今，世界石油格局不断发生变化，自然压力下易开采的石油之后，油井中剩余石油（稠油）的开采面临新的技术难题。
传统的蒸汽吞吐是提高石油采收率经济有效的方法之一，但由于蒸汽本身的性质，使得石油采收率的升值受到限制；寻求一种经济高效的新开采工艺势在必行。
二、氮气的一般性质及产源氮气具有惰性气体的性质，干燥、难燃烧、无爆炸性、无腐蚀、无毒、压缩系数大（0.291是二氧化碳的3倍），且其热传导性极差以及造价低的特点等，为氮气蒸汽混注提供了极大的安全保障；同时氮气的无腐蚀、无毒性避免了装备的损害及现场工作人员生命威胁；常以变压吸附制氮车或膜制氮车为氮源，可随时随地广泛提供充足的氮气。
三、氮气技术的运用方法及原理1.氮气辅助蒸汽吞吐与氮气压水锥联合法传统蒸汽吞吐石油开采是现今油井开采油层残油、剩油及稠油等一种经济有效的方法，由于蒸汽性质单一，在注入油层后，蒸汽扫油及助排的效果随底油含量锐减；当底下油层稠油底水油藏经过多轮次蒸汽吞吐所形成的加热范围为受热降黏后的原油提供了流动空间，从而容易造成底水的快速锥进。
以提高原油采收率的机理分析，采用氮气蒸汽混注，运用氮气压水锥原理，同时把注氮气压水锥过程简化为气驱油和驱水两个过程，利用物质平衡法，对多轮次蒸汽吞吐后稠油低水油藏的氮气压水锥工艺进行了研究。
得到了蒸汽吞吐加热范围内注氮气过程中油气界面、油水界面；注入氮气的启动油量以及原油富集带体积的计算方法。
当前稠油开采技术的研究与展望
当前稠油开采技术的研究与展望当前，随着全球对能源资源的需求不断增长，石油等化石能源仍然是世界主要能源之一。
传统的轻质原油资源日益枯竭，而稠油等非常规油气资源具有储量丰富、分布广泛的特点，逐渐受到人们的重视。
稠油是指黏度较高、密度较大的原油，由于其黏度大、流动性差，开采难度大，成本高，环境风险大等特点，长期以来一直受到油田工作者的困扰。
稠油开采技术的研究和发展至关重要，这不仅能够有效开发和利用稠油资源，还能够提高能源资源的利用效率，保障国家能源安全。
本文将从稠油开采技术的现状、存在的问题以及展望未来进行探讨。
一、稠油开采技术的现状1. 传统热采技术传统的稠油开采主要采用的是热采技术，即通过注汽、蒸汽驱等方式提高油藏温度，降低原油粘度，从而改善流动性，便于开采。
热采技术具有操作简单、效果明显等优点，但是存在能源消耗大、环境影响大等问题。
2. 化学驱技术化学驱技术是指通过在稠油中添加化学剂，改变原油的性质，从而提高原油的流动性，便于开采。
常用的化学驱剂有碱性剂、表面活性剂等。
化学驱技术对环境的影响较小，但是成本较高，且对注入水质量要求较高。
3. 物理采技术物理采技术是指通过物理手段对稠油进行开采，如高压气体驱、超声波驱动等。
物理采技术操作简单，对环境影响小，但是需要设备投资大。
以上就是目前稠油开采技术的主要方法，这些方法各有优缺点，没有一种方法能够完全解决稠油开采中的问题，需要进一步研究和改进。
1. 能源消耗大传统的热采技术需要大量的燃料，对能源资源的消耗较大，严重影响了环境可持续发展。
2. 成本高目前稠油开采技术成本较高，导致稠油开采的经济效益不尽如人意。
3. 环境影响目前的稠油开采技术对环境的影响较大，如地表水污染、土壤污染等，给环境带来了较大的压力。
4. 技术不成熟虽然目前已经有了多种稠油开采技术，但是这些技术仍然存在许多不成熟的地方，如可靠性、安全性等问题亟待解决。
稠油开采技术存在上述问题的原因在于不同的稠油开采技术各自的局限性，传统技术在应对新的稠油开采难题时显得有些力不从心。
几种常见的物理法物理法采油简述综述
物理法采油新技术发展综述摘要：物理法采油技术是一种油层处理新技术，具有许多优势，如对油层无伤害、工艺简单、操作方便、成本低廉等。
本文介绍了近年来迅速发展的物理法采油新技术的作用机理和适应性，并对该项技术在油田应用状况进行了分析。
关键词：物理法采油；油层处理；采收率；电磁场；高压水射流为了提高油田原油的采收率，各种提高采收率技术逐渐发展起来。
化学驱会产生不可逆转的负作用，造成油层伤害使得无法继续采用其他采油方法，同时从保护和利用资源的角度也要求对油层进行无污染处理。
而物理采油技术具有对油层无伤害、工艺简单、操作方便、成本低廉等优势，因此具有较大的发展潜力。
l 声波采油技术声波采油技术是用小频率和性质的声波激励油层，根据声波采油技术在实际应用过程中所使的声波频率的不同，可以分为低频声波采油技术、电脉冲声波采油技术和超声波采油技术。
1．1低频声波采油技术低频声波采油技术利用低频声波或次声波，产生声波的频率在50Hz以下。
低频声波能在较人范围内引起地层的振动，形成一定的裂缝，疏通地层连通孔道，改善孔隙中流体分布状态及渗流性能，从而提高原油的采收率。
低频脉冲声波技术在前苏联得到了广泛的应用，大庆、新疆油田曾引进该技术进行了现场试验，取得了一定的效果，但没有得到广泛的应用。
1．2电脉冲声波采油技术该技术设备包括变频／升压／整流装置，储存电能的高压电容器及放电电极三部分。
将电容器储存的能量瞬间释放，击穿放电间隙之间的介质，使液体气化成温度高达数万度的等离子体通路，并高速扩张形成液压冲击波。
在周期性冲击波作用下，井壁会产生新的微裂缝，增加毛细管中液体的流速，脱去液体中的气体，将污染堵塞物从孔隙通道中清除出来；同时爆炸时产生的温度场能使原油粘度降低。
俄罗斯的彼尔姆、鞑靼、乌兹别克等油田使用过这项技术。
我国新疆石油局从俄罗斯、乌克兰引进了两套电脉冲仪，率先在克拉玛依油田进行放电作业，油井增油、水井增注效果明显。
1．3超声波采油技术超声波采油技术的作用机理是当大功率的超声波进入油层中时，毛细管半径变大，毛细管力以半径的立方缩小，这就打破了原来毛细管力和重力的平衡关系，束缚在毛细管中的残余油，就会在重力与超声波的振动作用下流入井中，并且油层形成裂缝，地层渗透率增加。
绪论
水 平 井 发 展 历 程
1950s：（50年代）前苏联就已经钻了43口水平井。因当时 社会体制强调进尺配额和指标远比效益最大化更重要 ，从 而这项技术被放弃，当然也是没有经济效益的。 1978：ESSO加拿大资源公司在阿尔伯塔省的冷湖钻成了一口 现代化的水平井，现场试验了热辅助的重力泄油的方法。 1979：阿克出于应用重力泄油钻成了水平井，应用水平井技 术很好地解决了直井开发过程中的水锥、气顶问题。 1979-1983：Eif在陆地钻成了三口水平井，这一成功促进了 Eif和阿吉普在海洋区域钻成了第一口水平井，其产量是同 类直井的20倍。 1986：在世界范围内仅钻了50口水平井，水平井的费用是同 区直井的1.4-2倍，并且在完井和增产措施方面受到限制。
水平井30口 。
78
leg
lateral
口井中共钻 535 主分支（legs），钻 出100万英尺分支井 12 个分支(lateral)
主支井中最多达
地点：Galveston, Texas 公司：Larry Comeau and Curtis Cheatham Larry Precision Drilling
水 平 井 发 展 历 程
2007年9月，中国石化共完钻投产常规水平井、
侧钻水平井、分支水平井967口，占完钻井数的
3%；
2008年底中国石化共完成水平井1711口，占总
井数的4.2%,产量占总产量的9.02%, 已累计生产原 油2019万吨 ；
全世界: 全世界的水平井井数为45000口左右，主要分布在美国、
二、采油新技术简介
在二十世纪八十年代着手发展了以下关键技术：
1．针对稠油油藏的蒸汽吞吐技术；
2．大型酸压及水力压裂技术；
三次采油技术
使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
12
气驱
2、液化石油气驱
特点：混淆效率比较高 只需要一次接触
原理 1、低界面张力机理：混相即不存 在界面，界面张力为0，毛管数最 大，因此有很高的吸油效率。 2、降低原油粘度机理：与油混相 后可降低油的粘度，提高油的流度 ，改善驱油介质与油的流度比，有 利于提高波及系数。。
改善流度比 提高波及系数
采出井
注入井
排驱前缘不稳定， 波及系数低
排驱前缘平缓稳定， 波及系数高
5
化学驱油
适应条件
原油：稀油，密度<0.968,粘度<150mPa·S; 水质：矿化度<40000mg/L,钙镁离子含量<500mg/L, 最好不含三价的金属 离子； 油藏：温度<93℃(最好<70 ℃),深度<2740m,油田整装，油层较厚，油水井 对应关系较好，尚有增产潜力的油藏。
油水界面张力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高波及系数和驱油效 率。 使用条件
碱驱油层的原油有足够高的酸值，当原油的酸值小于0.2mg·g·l 时，油层就不宜进行碱驱，原油中的石油酸与碱的反应产物为表面活性 剂。 使用药剂
氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸钠
8
化学驱油
4、三元复合驱
三元复合驱油技术是指将碱、表面活性剂和聚合物按照一定比例混 合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
气
液化石油气驱 较易混相，效果好，但受成本资源限制。
驱 烟道气驱 不易混相，效果较好，但受地域限制。
N2驱
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富， 无污染，无腐蚀，易于推广。
国内外油田提高采收率技术进展与展望
国内外油田提高采收率技术进展与展望一、本文概述随着全球能源需求的持续增长，石油作为主要的能源来源之一，其开采和利用一直受到广泛关注。
然而，随着油田开发的深入，传统的开采方法已经难以满足日益增长的能源需求。
因此，提高油田采收率成为了当前石油工业面临的重要挑战。
本文旨在概述国内外油田提高采收率技术的最新进展，分析现有技术的优缺点，并展望未来的发展方向。
通过对比分析国内外技术差异和发展趋势，为油田提高采收率技术的发展提供借鉴和参考。
本文首先介绍了提高油田采收率的重要性和紧迫性，阐述了国内外油田提高采收率技术的发展现状。
然后，从物理法、化学法、微生物法等方面详细介绍了国内外提高采收率技术的研究和应用情况。
在此基础上，对各种技术的优缺点进行了分析和比较，指出了各种技术的适用条件和限制因素。
本文展望了油田提高采收率技术的发展趋势和未来研究方向。
随着科技的不断进步和创新，油田提高采收率技术将不断得到优化和改进，为实现石油工业的可持续发展提供有力支持。
二、国内油田提高采收率技术进展近年来，随着国内油田勘探开发的不断深入，提高采收率技术已成为行业内研究的热点和难点。
在这一背景下，国内油田在提高采收率技术方面取得了显著的进展。
注水技术是国内油田提高采收率的重要手段之一。
通过优化注水方案、提高注水质量和注水效率，国内油田成功实现了油藏的有效驱动和采收率的提升。
同时，针对注水过程中出现的问题，如注水井堵塞、注水压力不足等，国内油田也积极探索了相应的解决方案，确保了注水技术的顺利实施。
化学驱油技术在国内油田得到了广泛应用。
通过向油藏中注入化学剂，改变油水界面性质和油藏流体的流动性，从而提高原油采收率。
目前，国内油田已经成功应用了多种化学驱油技术，如聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱等，并取得了显著的增产效果。
气驱技术也是国内油田提高采收率的重要方向之一。
通过向油藏中注入气体（如氮气、二氧化碳等），形成气液混相或气水交替驱动，从而提高原油采收率。
油田采出水处理工艺技术进展
油田采出水处理工艺技术进展贾鹏飞;高满仓;吴庆丰;高路军;陶川【摘要】随着油田开发进入中后期,采出液的含水率越来越高,采出水的处理量也随之增加,如果对采出水处理不当,回注后会造成注水管网腐蚀结垢,对地层造成污染,影响水驱效果.通过介绍油田采出水的组成成分,整理了目前主要处理方法和工艺流程的技术及应用情况,并针对存在的问题提出了今后采出水处理的研究方向.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2019(033)002【总页数】4页(P54-57)【关键词】采出水处理;物理法;化学法;膜过滤【作者】贾鹏飞;高满仓;吴庆丰;高路军;陶川【作者单位】中国石油华北石化公司,河北任丘 062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552;河北华北石油路桥工程有限公司,河北任丘062552;中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,河北任丘 062552【正文语种】中文【中图分类】TE6850 引言水驱是补充地层能量的重要手段，油田采出水的水质处理及回注系统作为油田生产的重要环节[1]，在持续稳产、节约水资源、保护生态环境等方面有着举足轻重的作用，水质的好坏，直接影响到驱油效果。
随着《水十条》的颁布实施，对采出水的处理也显得尤为重要。
本文综述了近年来油田采出水处理工艺技术进展，并结合华北油田采出水处理现状给出了今后的研究方向，对日后采出水处理起到了指导作用。
1 采出水来源及组成油田采出水是随原油一起从油层中开采出来的，又经过原油初加工将废水脱出，因此这部分废水不仅携带原油，而且在高温高压的油层中还溶进了地层中的各种盐类和气体；在采油过程中，又从地层中携带出许多悬浮物固体；在油气技术集输过程中，掺进一些化学药剂；由于采出水中含有大量有机物，又适于微生物生存的环境，因此废水中还会繁殖大量的细菌。
因此，油田采出水是含有多种杂质的废水。
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4.5 技术特点 4.6 技术评价
（1）处理油层效果评价标准 ） （2）处理油层效果评价 ）
4.6 存在的问题
5 井下低频电脉冲采油技术
5.1 定义
井下低频电脉冲采油技术也称为电液压冲击法处理 油层技术或电爆处理油层技术， 油层技术或电爆处理油层技术，该技术通过在井下液体 中高压放电，在地层中造成定向传播的压力脉冲， 中高压放电，在地层中造成定向传播的压力脉冲，选择 性处理注入水波及差的油层或薄层，达到增产原油、 性处理注入水波及差的油层或薄层，达到增产原油、降 低含水和水井增注的目的。 低含水和水井增注的目的。
5.2 机理分析
实质是高压击穿充满井内的局部介质， 实质是高压击穿充满井内的局部介质，在容积很小 的通道内迅速释放出大量能量， 的通道内迅速释放出大量能量，产生大密度的高压等离 子体、强大的冲击波和脉冲电磁场， 子体、强大的冲击波和脉冲电磁场，解除近井地带的污 造成微裂缝，改善渗流特性，提高渗透性。 染，造成微裂缝，改善渗流特性，提高渗透性。
5.6 选井方法
油层生产过程中被污染阻塞的油层。采油井中， • 油层生产过程中被污染阻塞的油层。采油井中， 一般处理初期有一定的产能，但产量下降较快井 一般处理初期有一定的产能， 的中、高渗透性地层效果较好。在注水井中， 的中、高渗透性地层效果较好。在注水井中，一 般处理不吸水或吸水能力下降的井。 般处理不吸水或吸水能力下降的井。 • 严重污染油气井层。因结垢、结蜡造成堵塞的油 严重污染油气井层。因结垢、 钻井或其他作用过程中有明显污染的油水井。 井、钻井或其他作用过程中有明显污染的油水井。 对水、酸有敏感性的油气层。 • 对水、酸有敏感性的油气层。 处理层段温度不高于85℃ • 处理层段温度不高于 ℃。 套管直径不小于127mm。 • 套管直径不小于 。 井内液面高度不低于500m。 • 井内液面高度不低于 。
5.5 主要仪器设备及技术特点
（1）主要设备 ）主要设备
包括井下设备和地面设 地面设备为整流变频器， 备。地面设备为整流变频器， 井下设备包括升压单元、 井下设备包括升压单元、储 能单元、放电单元和电极。 能单元、放电单元和电极。
（2）技术特点 ）
现场施工工艺简单， • 现场施工工艺简单，可 与常规修井相结合。 与常规修井相结合。 一次投资少，能耗低， • 一次投资少，能耗低， 十分经济。 十分经济。
2001年11月 年 月
1 物理法采油工艺技术
1.1 主要工艺技术
• 超声波采油技术 • 水力振荡解堵采油技术 • 低频振动处理油层工艺 • 井下低频电脉冲采油技术 • 高能气体压裂技术
1.2 物理法采油主要优点
• 对油层无污染 • 工艺简单 • 成本低
1.3 物理法采油增产增注机理
作用于近井地带， • 作用于近井地带，解除井筒附近的污 染、改善油层的孔隙结构与渗透性 作用于地层流体， • 作用于地层流体，改善其流变性
5.4 低频电脉冲对油层的热声作用
在井下放电过程中， 在井下放电过程中，电爆炸产生冲击波并释放出大 量的热，地层同时受到高温和连续强脉冲的共同作用； 量的热，地层同时受到高温和连续强脉冲的共同作用； 同时一系列脉冲作用于岩石，产生破坏应力， 同时一系列脉冲作用于岩石，产生破坏应力，形成微裂 缝网；近井地带的杂质等破坏、移动， 缝网；近井地带的杂质等破坏、移动，空化作用不断产 使地层压力高于井筒内的压力， 生，使地层压力高于井筒内的压力，迫使近井区域的污 染物质反吐到井筒内，解除污染，改善地层渗透性。 染物质反吐到井筒内，解除污染，改善地层渗透性。
2.3 机理分析
（1） 机械振动作用 ） （2） 空化作用 ） （3） 热作用 ）
2.4 超声波对地层作用的基本效果
（1） 解除地层堵塞 ） （2） 使油层产生微裂缝 ） （3） 提高油层的渗透率 ） （4） 降低流体的粘度 ）
• 解聚降粘 • 热降粘
2.5 主要仪器设备及工艺流程
（1）主要仪器设备 ）
3.4 水力振荡解堵技术的新发展
（1） 水力脉冲水嘴增注技术 ） （2） 脉冲振动解堵增注技术 ） （3） 热泡沫交变脉冲解堵技术 ）
3.5 工作液选择及选井原则
（1） 工作液选择 ） （2） 油井选井原则 ） （3） 水井选井原则 ）
4 低频振动处理油层工艺
4.1 定义 4.2 水力振荡采油技术发展概况 4.3 低频振动对油层作用效果
3.3 机理分析
流体在高压下由喷嘴d 流体在高压下由喷嘴d1 射入，穿过一轴对称腔室D 射入，穿过一轴对称腔室D 经喷嘴d 喷出， 后，经喷嘴d2喷出，由于直 径差异大， 径差异大，在交界面上发生 剧烈的剪切运动，产生涡流。 剧烈的剪切运动，产生涡流。 涡流环与喷嘴d 涡流环与喷嘴d2的边缘碰撞 产生高频率的压力脉冲。 产生高频率的压力脉冲。这 种脉冲能量对被作用物体产 生疲劳作用， 生疲劳作用，特别是能使井 壁堵塞物疲劳并松动脱落， 壁堵塞物疲劳并松动脱落， 振动器腔室结构示意图 有效地提高近井地带地层渗 透性， 透性，达到解堵增产增注的 目的。 目的。
2.6 技术特点
• • • • 独特的作用方式。 独特的作用方式。 独特的作用原理。 独特的作用原理。 在地层中传播速度快、油井反应迅速，见效快。 在地层中传播速度快、油井反应迅速，见效快。 应用范围广。 应用范围广。
2.7 超声波采油技术的新发展
• 超声波增注技术 • 密度计超声波除垢技术
3 水力振荡解堵采油技术
3.4 水力振荡对地层的作用效应
（1） 解除孔喉堵塞 ） （2） 解除地层杂质堵塞 ） （3） 产生微裂缝网 ） （4） 改善地层流体物性和流态 ） （5） 降低原油粘度 ）
3.5 主要设备及工艺流程
（1）主要设备 ）
主要设备如右图所 示
（2）工艺过程 ）
先起出原管柱并冲 砂，然后用油管下入振荡 器，利用泵车向振荡器输 送高压流体， 送高压流体，对需解堵的 层位由下至上逐一处理。 层位由下至上逐一处理。
（1）机械作用对油层的影响 ） （2）热力学作用对油层的影响 ） （3）化学作用对油层的影响 ） （4）水力冲击作用对油层的影响 ）
6.6 压裂施工工艺
高能气体压裂技术包 括固体火药高能压裂和液 体火药高能气体压裂技术。 体火药高能气体压裂技术。 前者是目前高能气体压裂 技术中应用最普遍、 技术中应用最普遍、最方 便的工艺（见右图）。 便的工艺（见右图）。 由于该技术瞬间产生 高压， 高压，因此对施工工艺要 求严格， 求严格，必须制定和遵循 严格的操作过程。 严格的操作过程。
包括地面设备和井下 仪器两大部分组成
（2）主要技术参数 ）
电源：380/220V，50Hz 电源： ， 声波频率： 声波频率：15 ~ 33kHz 输出功率： 输出功率：4 ~ 30kW
（3）施工原理 ）
超声波处理油层仪器系统 1—三相四线交流电源 2—声波发生机电源 三相四线交流电源 声波发生机电源 3—声波发生机 4—输出监测脉冲波形、电压 输出监测脉冲波形、 声波发生机 输出监测脉冲波形 5—电缆绞车 6—井口滑轮 7—电缆 8—套管 电缆绞车 井口滑轮 电缆 套管 9—换能器 10—油层 换能器 油层
6 高能气体压裂技术
6.1 定义 6.2 发展概况
美国人Henry等于 年代后期技术准备。 美国人 等于50年代后期技术准备。 等于 年代后期技术准备 美国的发展简况 前苏联的发展简况 我国的发展概况
6.3 机理分析 6.4 发展趋势
（1）压裂技术的Βιβλιοθήκη 进 ） （2）综合高能气体压裂技术 ）
6.5 对地层的作用效果
5.7 技术评价
在采油井中，处理初期产量高， • 在采油井中，处理初期产量高，但对因污染堵塞 而导致近井地带油层渗流能力下降的中高孔渗地 会获得较好的增产效果。 层，会获得较好的增产效果。 在注水井中，一般处理初期吸水能力较好， • 在注水井中，一般处理初期吸水能力较好，后期 因水质差而导致吸水能力显著下降的井层效果好 油层厚度大，供油能力充足的井，处理效果好。 • 油层厚度大，供油能力充足的井，处理效果好。 与其他措施配套使用， • 与其他措施配套使用，进一步提高增产增注效果 正确选择目的层，合理调整施工参数， • 正确选择目的层，合理调整施工参数，准确控制 仪器下放深度是获得最高处理油层有效率的关键。 仪器下放深度是获得最高处理油层有效率的关键。 该项技术比较成熟，技术性稳定，能耗低， • 该项技术比较成熟，技术性稳定，能耗低，对陶 管无损坏，施工安全，降低油井含水率， 管无损坏，施工安全，降低油井含水率，对处于 高含水中、后期开发的油田， 高含水中、后期开发的油田，具有较高的推广应 用价值。 用价值。
3.1 定义 3.2 水力振荡采油技术发展概况
• 国外 前苏联60年代开始试验，70年代广泛应用 60年代开始试验 年代广泛应用。 前苏联60年代开始试验，70年代广泛应用。同时研 制出多种类型的水力振动器； 制出多种类型的水力振动器；开发了处理近井地带的自 动化综合监测系统，提高了处理质量、 动化综合监测系统，提高了处理质量、施工成功率和工 艺经济效益。 艺经济效益。 • 国内 吉林油田、 吉林油田、大港油田和石油大学相继开展了水力振 荡解堵技术的研究工作， 荡解堵技术的研究工作，大庆油田开展了该技术的研究 和试验。 和试验。
高能气体在井下引 爆时， 爆时，产生大量的高温 高压气体， 高压气体，短时间内达 到峰值压力。 到峰值压力。这种高加 载速率导致载地层中形 成辐射状的径向裂缝体 系，不仅穿透近井地带 污染区， 污染区，而且增加了沟 通地层天然裂缝的机会， 通地层天然裂缝的机会， 使导流能力大大提高 见右图）。 （见右图）。
6.7 技术特点 6.8 适用对象 6.9 选井方法 6.10 技术评价 6.11 存在的问题
2001年11月 年 月
一、 微生物采油技术的应用概况
1 、微生物采油研究的必要性