课件6-第六章 热力采油 (提高采收率)
合集下载
chapter6提高采收率原理全解PPT课件
释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；
.
5
（一）微生物的基本概念
4.油田微生物驱使用的微生物
原生物：单细胞动物； 藻类：大的，具有光合作用的植物细胞； 病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖； 真菌：丝状有机体，有时是单细胞 细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；
适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，
地衣菌素
.
16
（2）生物聚合物
表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产 这些生物聚合物的菌种。
表7-7
微生物菌种
甘兰黑腐病 黄单胞菌
假单胞菌属 棕色固氮菌 塔希提欧氏
植病杆菌 印度产粘固
氮菌
生物聚合物 微生物菌种
杂多糖黄胞 胶
多糠 藻肮酸
Zanflo PS-7
粘质甲基单 胞菌
肠膜状明串 珠菌
出芽短梗霉 菌
近岩石的污染细菌的形成和生长； • (2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个
裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的 细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋 长。
.
12
三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 筛选条件 （三） 微生物采油的发展前景
.
13
（一）微生物采油工艺
1. 地面法
生物活性剂驱油法 生物聚合物驱油法
如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均
大小是0.5～1.0μm宽、1～5.μm长。
6
（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用 2. 微生物产生代谢产物的作用
.
7
（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用： (1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油； (2) 通过降解原油而使原油的粘度降低。
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
chapter6提高采收率原理ppt课件
目的与意义
提高采收率可以增加油田的最终可采 储量，延长油田的开采寿命，提高油 田的经济效益。
提高采收率可以减少对环境的污染和 破坏，实现绿色、可持续发展。
02 提高采收率的方法
聚合物驱油
1 2 3
聚合物驱油
通过向油层中注入高分子聚合物，增加油层中水 溶液的粘度，降低油水流度比，从而提高采收率。
在提高采收率的同时，应注重环境保护和 可持续发展，实现经济、社会和环境的协 调发展。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
加强采收策略和管理的研究
未来研究应进一步关注采收技术和设备的 创新，探索更高效、智能的采收方法和设 备，以提高采收率。
应加强对采收策略和管理的研究，优化采 收计划和组织，提高采收效率和可持续性 。
拓展跨学科合作与交流
关注环境友好和可持续发展
鼓励不同学科领域的专家学者进行合作与 交流，共同推动提高采收率原理的研究和 应用。
较好的应用前景。
热力驱油
热力驱油
通过向油层中注入热能，降低原油粘度，提高其流动性，从而提高 采收率。
原理
热能能够降低原油粘度，使其更容易流动，从而提高采收率。此外， 热能还能使原油中的轻质组分挥发，降低界面张力，提高洗油能力。
应用
热力驱油技术适用于稠油油田和重质原油油田，具有较好的应用前景。
03 提高采收率的原理分析
提高采收率原理
contents
目录
• 引言 • 提高采收率的方法 • 提高采收率的原理分析 • 提高采收率的应用实例 • 提高采收率的挑战与展望 • 结论
01 引言
背景介绍
01
石油和天然气是现代工业的重要 能源和化工原料，提高采收率对 于保障国家能源安全、促进经济 发展具有重要意义。
提高采收率 课件 1
化学驱油法
气体溶剂驱油法
EOR
热力驱油法
微生物采油法
化学驱油法 :
聚合物溶液驱油法 表面活性剂溶液驱油法 碱水驱油法
复合体系驱油法
气体溶剂驱油法:
烃类气体溶剂驱油法 二氧化碳驱油法 氮气驱油法 烟道气驱油法
热力驱油法
蒸汽刺激法(吞吐) 蒸汽驱油法 火烧油层法
天然能量
•地层的弹性能（岩石、流体）
强化采油技术强化采油技术??油田开发现状迫切需要油田开发现状迫切需要eoreor技术技术??勘探费用上涨勘探难度加大勘探费用上涨勘探难度加大??经济发展对能源的需求量增加经济发展对能源的需求量增加??油价及国情油价及国情二促进eor技术发展的因素二促进eor技术发展的因素eoreor化学驱油法化学驱油法气体溶剂驱油法气体溶剂驱油法热力驱油法热力驱油法微生物采油法微生物采油法三eor技术的研究现状及发展前景三eor技术的研究现状及发展前景聚合物溶液驱油法表面活性剂溶液驱油法表面活性剂溶液驱油法化学驱油法化学驱油法
强化采油技术
• 概念：直接利用常规油藏的三次采油技 术开采非常规油藏。 • 特点：技术机理一致，但应用对象不同， 此时针对处于原始平衡状态的油藏。Biblioteka 二 促进EOR技术发展的因素
• 油田开发现状迫切需要EOR技术 • 勘探费用上涨、勘探难度加大 • 经济发展对能源的需求量增加 • 油价及国情
三 EOR技术的研究现状及发展前景
EOR 技术包括：化学驱油法、混 相驱油法、热力驱油法、微生物采油 法四种。
一 EOR的基本概念
（一）常规油藏特点：
1.地层能量充足； 2.岩石储油物性好； 3.原油流动性好。
通常具有三个开采阶段，即 一次采油、二次采油、三次采油。
气体溶剂驱油法
EOR
热力驱油法
微生物采油法
化学驱油法 :
聚合物溶液驱油法 表面活性剂溶液驱油法 碱水驱油法
复合体系驱油法
气体溶剂驱油法:
烃类气体溶剂驱油法 二氧化碳驱油法 氮气驱油法 烟道气驱油法
热力驱油法
蒸汽刺激法(吞吐) 蒸汽驱油法 火烧油层法
天然能量
•地层的弹性能（岩石、流体）
强化采油技术强化采油技术??油田开发现状迫切需要油田开发现状迫切需要eoreor技术技术??勘探费用上涨勘探难度加大勘探费用上涨勘探难度加大??经济发展对能源的需求量增加经济发展对能源的需求量增加??油价及国情油价及国情二促进eor技术发展的因素二促进eor技术发展的因素eoreor化学驱油法化学驱油法气体溶剂驱油法气体溶剂驱油法热力驱油法热力驱油法微生物采油法微生物采油法三eor技术的研究现状及发展前景三eor技术的研究现状及发展前景聚合物溶液驱油法表面活性剂溶液驱油法表面活性剂溶液驱油法化学驱油法化学驱油法
强化采油技术
• 概念：直接利用常规油藏的三次采油技 术开采非常规油藏。 • 特点：技术机理一致，但应用对象不同， 此时针对处于原始平衡状态的油藏。Biblioteka 二 促进EOR技术发展的因素
• 油田开发现状迫切需要EOR技术 • 勘探费用上涨、勘探难度加大 • 经济发展对能源的需求量增加 • 油价及国情
三 EOR技术的研究现状及发展前景
EOR 技术包括：化学驱油法、混 相驱油法、热力驱油法、微生物采油 法四种。
一 EOR的基本概念
（一）常规油藏特点：
1.地层能量充足； 2.岩石储油物性好； 3.原油流动性好。
通常具有三个开采阶段，即 一次采油、二次采油、三次采油。
《提高采收率技术》PPT课件
使用HPAM，而不是PAM，（a）为了聚合物驱替溶液增粘性的需要 。（b）由于PAM在矿物表面被强烈吸附，使用HPAM可减少驱油过程 中的吸附损失。
2021/6/10
14
聚合物溶液的粘度
聚合物溶液表观粘度（p）是流体层间内摩 擦力的量度。
p
.
单位：毫帕·秒(mPa.s)。使用Brookfield粘度计测量， 一般驱油用聚合物溶液粘度需几十mPa.s。例如，大庆油 田要求40 mPa.s ，胜利部分油藏要求19 mPa.s。
2021/6/10
16
第二章 表面活性剂驱
Surfactant Flooding
2021/6/10
17
§1 驱油用表面活性剂
EOR一般使用阴离子型表活剂(稳定性好、 吸附量小、成本低)，少量使用非离子型（耐高 矿化度，活性稍差），一般不使用阳离子型 （因为地层中吸附损失大）。
2021/6/10
18
S
A
2021/6/10
W
油不流动区 E
O
25
驱油机理
油被增溶排驱，不能 形成富集油带(低效)
2021/6/10
26
2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
A
E
2021/6/10
27
IFT低时，油不流动区小：
氢氧化铵（NH4OH）:水中离解为离子，遇空气易爆 炸。
磷酸钠（Na3PO4)：能改善润湿性。 硅酸钠：具有极强的碱性反应，
常用氢氧化钠（NaOH）和碳酸钠（Na2CO3)，选用 的依据主要取决于原油的酸值和地层水质。
热力采油提高采收率
火烧油层(In-situ Combustion):二十世纪初
热水驱(Hot-water Drive) 蒸汽驱(Steamflooding)：1931，Texas 蒸汽吞吐(Puff and Huff,，1959，委内瑞拉，注蒸汽井，放喷，带出大 量的油)
蒸汽-泡沫驱(Foam-Steam Drive)
50*-150* 150*-10000 10000-50000 >50000
特稠油
超稠油 (天然沥青)
注：*指油层条件下的粘度; 其它指油层温度下的脱气油粘度。
——粘度最高可达100万mPa.s以上，呈半液体半固体状态。
二、我国稠油的主要特点
轻质组分少（5%左右），胶质沥青质含量很高。 含硫量低（<8%）。
新技术的运用：如SAGD技术。
蒸汽辅助重力驱
（Steam Assisted Gravity Drainage，SAGD）
辽河油田SAGD技术试验
地面井距29m
井深1000m
油层厚 度47m 水平长度300m
油层井距 10m
应用效果
打井投资3300万元，
注汽1200万元。
高压阶段：油层温度310-318℃，产量336吨/天。
六、引起蒸汽气窜的主要原因
–油藏的非均质性。 –蒸汽的高流动能。
–蒸汽与油层流体的粘度差。
–吞吐形成的蒸汽通道。
七、蒸汽驱设计的内容
油藏地质研究 油藏工程研究
工艺技术设计
经济效果评价
§7 火烧油层
（In-situ combustion）
蒸汽吞吐和蒸汽驱方法在实施过程中有大量的热量由
（1）UNITAR推荐的重油分类标准（1982年2月，委内瑞拉， 联合国训练研究署 ）
油气田开发概论第6章、提高采收率技术
4、化学复合驱
化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。 包括：二元驱和三元驱。
驱 油 机 理 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， 以提高波及系数为主；
降低界面张力：表面活性剂或碱与原油中的酸性成份反应就地生成的 表面活性剂，可降低相间界面张力和残余油饱；
另外：复合驱还有碱驱所具有的乳化携带、捕集、聚并、润湿反转等 机理。
2、提高原油采收率 ——在我国各油田的潜力非常大。 原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提
高。
注水开采只是整个油田开发全过程度一个阶段，而提高采收率则是油田 开发永恒的主题。
四、提高采收率的途径
第一，通过降低流度比以提高波及系数，同时尽可能适应油层的非均质
性，以减少非均质性对驱油过程的不利影响；
Recovery”,即EOR或Improvement Oil Recovery，即IOR)。
概 述
一次采油
依靠
天然能量
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
二次采油
立足
物理、机械和力学等宏观 作用
三次采油 (强化采油)
应用
化学、物理、热力、生物 或联合微观驱油作用
第一节 基本概念
一、提高石油采收率（EOR） ——向地层中注入驱油剂，改善油藏及其流体的物理化学性质，提高 宏观与微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率方法。
二、气驱
凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称为气驱（Gas Flooding）。
按照相态特性分类：混相驱和非混相驱 按照驱替介质分类：二氧化碳驱 氮气驱 轻烃驱 烟道气驱
1、混相驱油法
混相驱：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
提高采收率技术
注富气混相驱油过程
(3)高压干气驱油法（多次接触混相）
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。
高压注干气混相驱油过程
(4)CO2驱油法（一次接触混相）
混相流体驱油过程的相段分布图
(1)液化石油气驱动法（一次接触混相）
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 （低界面张力和降粘）。
注液化石油气混相驱油过程
(2)富气驱油法（多次接触混相）
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。
强化采油＝提高（原油）采收率。 20世纪80年代提出，前身是三次采油
一、提高采收率方法及原理
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
依靠
一次采油
10-25%
天然能量
立足二次采油15-源自5%物理、机械和力学等 宏观作用
三次采油 应用 (强化采油)
化学、物理、热力、生物或 联合微观驱油作用
四次采油
(2)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。 ⑴降低油水界面张力；
驱 油 ⑵改变亲油岩石表面的润湿性； 机 ⑶使原油乳化，产生迭加的液阻系数（贾敏效应）， 理 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。
(3)高压干气驱油法（多次接触混相）
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。
高压注干气混相驱油过程
(4)CO2驱油法（一次接触混相）
混相流体驱油过程的相段分布图
(1)液化石油气驱动法（一次接触混相）
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 （低界面张力和降粘）。
注液化石油气混相驱油过程
(2)富气驱油法（多次接触混相）
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。
强化采油＝提高（原油）采收率。 20世纪80年代提出，前身是三次采油
一、提高采收率方法及原理
人工注水 注气
化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油
依靠
一次采油
10-25%
天然能量
立足二次采油15-源自5%物理、机械和力学等 宏观作用
三次采油 应用 (强化采油)
化学、物理、热力、生物或 联合微观驱油作用
四次采油
(2)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。 ⑴降低油水界面张力；
驱 油 ⑵改变亲油岩石表面的润湿性； 机 ⑶使原油乳化，产生迭加的液阻系数（贾敏效应）， 理 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。
《提高采收率技术》PPT幻灯片
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。
西部资源勘探程度不高，加之区域远离消费市场，短期内很难做到 石油探明储量与产量的大幅度增长。因此，需要继续做好用提高采 收率技术稳定东部这篇大文章。
8
§1 水驱油波及效率
在井网控制的范围内，从注入井到生产井油区不能被 注入水完全波及到，水波及体积占该油层体积的百分比， 称为波及效率，即：
ES A As hhs EAEh
表示注入的工作液在井网控制的油层区域内 的波及程度，包括面积波及和垂向波及。
注入水波及不到的地方形成剩余油。
9
§2 水波及区内的驱油效率
4
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。
油田稳油控水技术 包括调剖堵水、深部调驱技术。
5
中国各EOR方法所占的比例
3 2
1
2
1
3
1—热采方法（60%）
随着聚合物驱的进行（ r ），聚合物溶液具有自动稳 定驱替前缘的能力。
16
第二章 表面活性剂驱
Surfactant Flooding
17
§1 驱油用表面活性剂
EOR一般使用阴离子型表活剂(稳定性好、 吸附量小、成本低)，少量使用非离子型（耐高 矿化度，活性稍差），一般不使用阳离子型 （因为地层中吸附损失大）。
西部资源勘探程度不高，加之区域远离消费市场，短期内很难做到 石油探明储量与产量的大幅度增长。因此，需要继续做好用提高采 收率技术稳定东部这篇大文章。
8
§1 水驱油波及效率
在井网控制的范围内，从注入井到生产井油区不能被 注入水完全波及到，水波及体积占该油层体积的百分比， 称为波及效率，即：
ES A As hhs EAEh
表示注入的工作液在井网控制的油层区域内 的波及程度，包括面积波及和垂向波及。
注入水波及不到的地方形成剩余油。
9
§2 水波及区内的驱油效率
4
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。
油田稳油控水技术 包括调剖堵水、深部调驱技术。
5
中国各EOR方法所占的比例
3 2
1
2
1
3
1—热采方法（60%）
随着聚合物驱的进行（ r ），聚合物溶液具有自动稳 定驱替前缘的能力。
16
第二章 表面活性剂驱
Surfactant Flooding
17
§1 驱油用表面活性剂
EOR一般使用阴离子型表活剂(稳定性好、 吸附量小、成本低)，少量使用非离子型（耐高 矿化度，活性稍差），一般不使用阳离子型 （因为地层中吸附损失大）。
提高采收率
名词解释1 剩余油：由于注入流体波及系数低，注入流体尚未波及到区域内原油，其特点是宏观上连续分布。
2 残余油：在注入流体波及区域或孔道内已扫过区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。
3 波及系数：被驱替流体驱扫过的油藏体积占原始油藏体积的百分数。
4 洗油效率：驱替流体波及范围内驱走的原油体积与驱替流体波及范围内总含油体积之比。
5 采收率：采出原油的储量与总地质储量之比。
6 油水前缘：分隔油区与油水两相区的界面称为油水前缘。
7 粘性指进：在排驱过程中，排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。
8 舌进：油水前缘沿高渗透层凸进的现象。
9 流度：一种流体通过孔隙介质能力的量度。
在数值上等于流体的有效渗透率除以粘度。
10 流度比：驱油时驱动液流度与被驱动液流度的比值。
11 泡沫驱是以泡沫驱作驱油剂的一种提高原油采收率的方法，主要成分是水、气和起泡剂。
12 润湿现象：固体界面上一种流体被另个流体取代的对象。
13 波及系数：指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。
14 残余阻力系数：指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。
15 阻力系数：水的流度与聚合物溶液流动的比值。
16 混相驱：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。
17 驱油机理：气体与原油之间建立混相带，消除界面张力，提高驱油效率。
18 抽提作用：在一定的温度和压力下，CO2 不仅能溶解于原油，而且置换出原油中某些轻质或中间组分的烃类物质，这种逆行蒸发称为对CO2原油的抽提作用。
19 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，主要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。
20 注蒸汽采油：是以水蒸汽为介质，把地面产生的蒸汽注入油层的一种热力采油方法。
21 蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、焖井、开井生产三个连续过程。
（从注蒸汽开始到油井不能生产为止，即完成一个过程称为一个周期）22 蒸汽驱：按一定生产井网，在注汽井注汽，在生产井采油。
提高原油采收率现状及其发展趋势PPT培训课件
一、提高采收率的途径与方法
1.2 影响采收率的因素
(1)地层的非均质性： 宏观非均质性－渗透率变异系数； 微观非均质性－孔喉大小分布曲线、孔喉比、孔喉配
位数、孔喉表面粗造度。 地层是非均质的－非均质性越大－采收率越低
1.2 影响采收率的因素
(2) 地层表面的润湿性
地层表面的润湿性可分为水湿、油湿和中性润湿三类。
浓表面活性剂体系 (c>2%)
水外相微乳 油外相微乳 中相微乳
泡沫驱 乳状液驱
2.1化学驱的方法及原理 （2）表面活性剂(A)驱
表面活性剂驱提高采收率的原理： 活性剂——降低油水界面张力；
润湿反转；乳化； 提高表面电荷密度； 并聚形成油带等 ——提高了水的洗油效率 ——提高了原油的采收率
2.1化学驱的方法及原理 （3） 碱驱(S)驱
EV
V sw V
Vsw－注入流体的驱替体积；
V－油藏总体积；
Ev－体积波及系数（效率）。
ZXT
(4)驱油效率
ED－驱油（洗油）效率，又称为微观驱油效率。
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
ED
So
Sor So
So－原始含油饱和度；
Sor－残余油饱和度； ED－驱油效率。
生物聚合物XC（不常用）
生物聚合物，分子量13001500万，使用浓度1002000mg/L，注入量0.01-
0.25VP。
热稳定性差（71℃）；生 物稳定性差（24小时，需 加醛类杀菌剂）；剪切稳 定性好（支链）。
二、化学驱的现状及发展趋势
2.2聚合物驱
(2)驱油用HPAM的基本特征 2、材料工具应凭清单报管理处审批后放行，必须是阻燃型，个别必须采用木质材料的要刷防火漆。
提高采收率5热力采油
§2 热载体的选择
选择原则： 载热能力强，
价格便宜且来源广，
流动性能好。
选择依据：
从物质的热力学性质分析。
一.比热
使单位质量的物质升高1℃所需吸收的热量， 单位：KJ/Kg.℃。
升高一定温度吸收热量越多
C大
地面吸热
地层放热
降低一定温度放出热量越多 水的比热大，参见P135图5-3。
1kg的水由常温升高到100℃吸热335kJ。
地面管线热损失计算方法
开始为不稳定传热（一般不到1天，热损 失很大），不久变成稳定传热。 地面管线稳定传热时的热损失Q与温差△T
成正比，与系统的总热阻成反比：
Tb TA Q Rh
Q—单位长度管线的热损失速率， Tb —管线流体平均温度， TA —大气环境平均温度， Rh —放热系统的总热阻。
Vo,Vw—分别为油相和水相的渗流速度， T—温度，
K—导热系数，
利用热传导方程可求出蒸气驱前缘在任一 时刻距注入井的径向距离。
§5 蒸汽驱(Steam drive)
一.主要机理
•增温降粘，改善流动性， •原油热膨胀，
•蒸汽蒸馏作用：轻烃蒸气+水蒸汽→轻质油+
水
•气驱作用
•溶剂的萃取效应（轻质油起作用）
对于包有绝热层的管线，Rh为：
1 Rh 2
1 r0 rins 1 1 1 1 1 ln ln r0 h fc rins h f ri h pi ri p ri h po ro ins
hf：管内流体与管壁之间的放热系数，
hpi：管线内壁尘垢层的传热系数， λp：管线的导热系数，
注蒸汽井，意外井喷，带出大量的油)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
火烧油层是向油层注入空气(或氧气)，使注入井附近地层的原油氧
化。如果氧化反应快，原油将自燃点火，并开始燃烧。如果氧化反应慢， 则用井下点火器下人到注入井底加热油层，使其点燃。点火成功后，继 续注入空气，使燃烧维持下去，使地层部分原油就地燃烧，利用燃烧前 缘推动原油的热采方法。 火烧油层法又称层内燃烧或火驱。
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 2、注汽工艺参数
1)蒸汽干度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽干度是指在单位重量的湿蒸汽中（含有水分的饱和蒸汽），干蒸汽所占的重 量百分数。蒸汽干度是影响蒸汽吞吐开采效果的主要因素。在总蒸汽量相同的条件下， 蒸汽干度越高，回采期原油峰值产量越大。而且整个回采期的累积产油量越高。
提高采收率原理
6.1 稠油的概念
一、稠油分类
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
稠油，就其物理特性来讲，主要是粘度高，密度大。对于稠油的定义
和分类，目前还未有公认的统一标准。1982年2月在委内瑞拉由联合国训 练研究署(UNITAR)组织的专家讨论会议所推荐的稠油分类标准见表
1．降粘作用 2．热膨胀作用 3．蒸汽蒸馏作用 (汽提作用) 4．溶剂混相驱 5．油相相对渗透率 增加
稠油蒸汽驱机理对采收率的贡献
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
三、影响蒸汽驱效果的因素 1．油藏参数的影响 1)油层厚度 2)原油粘度 3)含油量 4)油藏埋藏深度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
6.1 稠油的概念
二、稠油与“正常”原油的区别
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
稠油(重油)与普通“正常”原油的区别可以从组成和物性参数上的特 点给予说明。 烃类组成的差别是区分重质油与正常原油的显著标志之一。我国陆相 正常原油中，烃的组成(饱和烃+芳香烃)一般大于60％，最高可达95％； 而重质油中，烃的组成一般小于60％，最少可在20％以下。重质油中随着
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
二、提高采收率的机理
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
但该方法消耗的热能多、投资大、技术复杂程度高、风险大。目前蒸汽驱的
产量要比蒸汽吞吐的产量小。
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽驱的工艺流程图
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
一、工艺过程
第六章 热力采油法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
非烃和沥青质的增加，其比重呈规律性地增大。沥青质是原油中结构最复
杂，分子量最大的成分，在正常原油中的含量一般不超过5％，但在重质 油中可达10—30％，个别特重油可达50％或更高。此外，重质油中一般都 含有硫，以及镍、钒、钼等金属。 在物性方面，重质油在粘度与密度(或比重)上则与正常原油有明显的 差异。
油层80—120t蒸汽。
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 2、注汽工艺参数
3)注汽速度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽吞吐中注汽速度主要受两个因素控制，一是井底蒸汽干度，二是地层破裂压力。 注汽速度过小，井筒热损失会增加，导致井底干度降低，从而降低吞吐效果；注汽速 度又不能太大，否则注入蒸汽就会压裂地层，造成裂缝性气窜，使下一周期的蒸汽吞
提高采收率原理
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念
6.2 蒸汽吞吐
6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
前言
第六章 热力采油法
热力采油方法是指利用热能加热油藏，降低原油粘度，将原油（主 要是稠油）从地下采出的一种提高采收率的方法。 由于稠油的粘度对温度非常敏感，所以热力采油法就成了强化开采 稠油的最行之有效的方法。目前使用的热采工艺可根据热量产生的地点 分为两类。一类是把热量从地面通过井筒注入油层(如蒸汽驱或蒸汽吞
提高采收率原理
6.3 蒸汽驱
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
在热力开采稠油的方法中，蒸汽吞吐只能采出油井井筒附近地层中的原 油，而井间仍有大量的稠油未能采出，其采收率仅为10％～20％。因此，蒸 汽吞吐后往往要进行蒸汽驱开采，使一部分井间地层中的原油采出地面。蒸 汽驱是接替蒸汽吞吐的一种稠油开采方法，可进一步提高稠油的采收率20 ％～30％。与蒸汽吞吐相比，尽管蒸汽驱可以大幅度提高稠油油藏的采收率，
粘度(油层温度下，脱气) 类型 mPa .s 密度（常压，15.6ºC） kg/m3
重油 沥青砂油
100~10,000 >10,000
934~1,000 >1,000
提高采收率原理
6.1 稠油的概念
一、稠油分类
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
吐以及后续的蒸汽驱开采效果恶化。在油层破裂压力以内，注汽速度高，可以提高蒸
汽干度，缩短油井停产注汽时间，有利于提高增产效果。 4)焖井时间 注完蒸汽后关井一段时间，可以使注入油层的蒸汽与孔隙介质中的原油充分进行热交
换，以避免降低开井回采时热能利用率。但焖井时间太长，就会增加油层热量向上下
层损失量，降低热能利用量。而焖井时间太短，会导致注入地层的蒸汽在回采阶段吐 出来，降低了蒸汽的加热范围，因此焖井时间存在一个最优值，一般该值为3～6天。
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
注完所设计的蒸汽量后，停止注汽，关井（也叫焖井），见图。
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程 3、开井生产阶段
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
油井注完蒸汽关井达到设计的焖井时间后，进入开井生产阶段，见图
原油粘度对蒸汽吞吐效果的影响
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
三、影响蒸汽吞吐效果的因素 2）油层厚度
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
此外，油层渗透 率越高，吞吐效 果越好。地层残 余油饱和度越高， 吞吐效果越好。
油层厚度对蒸汽吞吐效果的影响结果
蒸汽吞吐方法的优点是一次投资少、工艺技术简单、增产快、经济效
益好，对于普通稠油及特稠油油藏，蒸汽吞吐几乎没有任何技术、经济上 的风险，因此这种方法已广泛应用于稠油开采。对于稠油油藏及特稠油油 藏一般都是先进行蒸汽吞吐，然后再转向蒸汽驱开采方式。
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
6.4 火烧油层
一、工艺方法 1、正向燃烧法
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
正向燃烧法是向注入井注入空气或氧气，燃烧前缘沿径向推进生产 井，其特点是空气流动方向与燃烧前缘方向一致。 由于高温，使近井地带原油蒸发和焦化，轻质油蒸汽向前流动并与冷油
5)油藏压力
6)油层的非均质性 2．工艺参数对蒸汽驱效果的影响
1)注入速度
2)蒸汽干度
提高采收率原理
6.4 火烧油层
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽驱采油的热量是经地面注入管线和井筒注入到地层。而在地面 锅炉产生的蒸汽经过地面管线及井筒到达地层过程中，有大量的热量由 于传导、对流和辐射作用而损失，致使井底蒸汽干度降低，火烧油层法 可以解决以上问题。
热力驱油的工艺流程图
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程 1、注汽阶段 注汽阶段是油层吞人蒸汽的过程，见图。
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
一、蒸汽吞吐的工艺过程 2、关井阶段
第六章 热力采油法
提高采收率原理
6.2 蒸汽吞吐
第六章 热力采油法
6.1 稠油的概念 6.2 蒸汽吞吐 6.3 蒸汽驱 6.4 火烧油层
蒸汽吞吐是指将蒸汽注入到生产井中，关井一段时间，让热量在地层 中扩散，充分加热地层油，然后再开井生产，整个过程可循环重复进行， 直至无经济效益。 蒸汽吞吐法是目前已投入到了工业化应用中的最好的热采方法。蒸汽 吞吐又称蒸汽激励或循环注蒸汽。
吐)；另一类是热量在油层内产生(如火烧油层)。
热力采油是一个内容广泛的领域，它涉及到地面和地下设备、油藏 特性、固体和流体的热力特性、驱替机理、动态预测，以及工艺技术设 计、开发、开采方案实施等。本章主要阐述稠油油藏的常规热采方法— —已得到广泛应用的蒸汽驱、蒸汽吞吐以及火烧油层技术的基本原理和 工艺。
周期吞吐增产的机理较为复杂，但可以肯定原油受热降粘在提高稠油 产量中起着非常重要的作用；热膨胀的溶解气作用也促进了地层流体的流