油藏经营管理第10章油气藏经营管理技术管理
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技术管理
影响水驱油的因素
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
注水油田开发模式
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
四、三次采油
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
提高采收率情况：50-60% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
国家层次重大战略转变
1、初级小康向全面小康转变 2、经济发展向科学发展转变 3、国家安全向能源安全转变 4、产业规模向自主创新转变
企业层次面临持续发展巨大挑战
1、石油供应挑战
2、科技创新挑战
3、油价高涨挑战
4、资源全球挑战
5、战略转型挑战
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
5、技术发展规划
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
大庆油田三次采油发展过程
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
五、科技创新
创新什么？ 如何创新？ 如何产业化？
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
1、评价指标体系
分系统 社会系统 经济系统 环境系统
技术本身
专家本身
指标
选择项
对维持近期石油供给的重要程度A1 对保障中长期石油持续的重要程度A2 对提高石油企业经济效益的重要程度A3 对增强石油企业品牌竞争力的重要程度A4 防止生态环境破坏的被信任程度A5 进一步提高采收率的先进程度A6 技术在企业特定地质条件下驱油的适合程度A7
三次采油产量 74.8 50 40 30 28
三次采油产量/总产量 12%
15.5% 14.7% 20.7% 8.6%
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
美国三次采油形势
从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、CO2混相驱、烃类混相/非 混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的55.83%、 25.33%、16.64%，合计为97.8%。这也油反藏经应营管了理第技其1术0管章技理油气术藏经多营管样理 性
变性、改善界面特性、降低油水界面张力
机械作用与声波及低频脉冲的作用相同、对不同 的地层采用适当的化学液，可加强电脉冲的作用 效果、利用电场来调节其相渗透率，达到控水增
油的目的
随着磁场强度的升高，液体粘度下降；电磁场作 用于油藏产生大量的热，从而改变原油的流变性
机理研究与实践结合不够，缺少成熟配套设 备工艺技术
时间段
发展方向
①利用聚合物驱技术优势，积极开拓海外生产市
场，同时，开展聚驱后三采技术研究。
②从设备、材料、人才及配套技术上完成三元复合
驱对聚合物驱的主体换代；
2006 -2010
③借用国内已有蒸汽驱技术，发展以蒸汽驱为另一 主体方向的联合模仿创新技术，使油气开采技术
多元化；
④进一步研究泡沫复合驱和CO2驱技术，为下一步的 技术作好储备。
一级 技术
二级技术
气 驱
气体混相驱 CO2驱 N2驱
生 物 微生物驱 驱Hale Waihona Puke Baidu
主要机理
主要缺陷
降低原油粘度 膨胀原油
混相驱替作用 降低原油粘度、膨胀原油体积，
多次接触混相
多次接触混相
重力分异导致的超覆现象；注入气源 受限制；沥青沉淀降低渗透率
气源限制；腐蚀、结垢和沥青沉淀
要有足够C2-C6组分，地层压力要高， 适应高压轻质油藏，成本低，气源充
降低企业开发核心技术的成本； 可以享受到技术联盟内部的协同 支持； 多为技术联盟的中小企 业； 没有核心技术的控制权。
对企业技术创新能力要求不太高； 要求有一定的技术产业化、应用 化和本地化能力；与技术联盟的 关系松散， 缺乏稳定性。
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
4、技术管理的战略背景考虑
表面活性剂 降低油水界面张力，岩石润温性
驱
反转
岩石吸附损失大，化学剂成本高
三元复合驱
综合了碱、聚合物、表活剂功能， 扩大波及体积，提高驱油效率
配方复杂，化学剂成本高，配套技 术不完善
综合了化学驱与气体混相驱功能， 泡沫复合驱 既能提高驱油效率也能扩大波及
系数，效率较高
配方复杂，配套技术缺乏
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
我国三次采油发展历程
1979年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一 1982年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选 标准进行了综合分析 1984年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面 活性剂驱油的国际技术合作 “七五”（1986～1990）、“八五”（1991～1995）期间，三次 采油技术连续列为国家重点科技攻关项目 到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌 握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田27年稳产
2010年之前、2010年—2015年、 2016-2020年、2020年之后
专家对该技术的熟悉程度A10
油藏经很营熟管悉理第、1熟0章悉油、气藏一经般营、管理不熟悉
技术管理
2
、
智
慧
集
成
研
讨
厅
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3、创新模式选择
主体/内涵
独立创新
自主创新
较高的内在智力和能力； 企业拥有创 新成果绝对控制权； 回报率高， 一 旦成功可以迅速占领市场； 资金投入 由企业承担； 风险非常大。
二、一次采油
依靠天然能量开采原油的方法
天然能量 有哪些？
天然水驱 弹性驱 溶解气驱 气顶驱 重力驱
提高采收 率情况
不超过 15% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
技术管理
三、二次采油
通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油
作用： 保持压力 驱替原油
提高采收率情况：30-40% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
降低原油粘度 原油轻质组分汽化 重质原油热裂解产生气体
混相驱作用
蒸汽反燃烧方法产生的气体超覆； 燃烧难于控制；产出气污染环境；
井下管柱腐蚀严重
亚硝酸钠和硝酸铵在地层中发生 化学反应，产生大量的热和氮气， 加热原油，降低粘度，氮气参与
气驱
化学剂注入与控制
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
（3）气驱与微生物驱
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
三次采油在中国石油原油生产中发挥重要作用
“九五”以来，三次 采油在中国石油原油 生产中发挥了越来越 重要的作用，产量逐 年 增 加 ， 从 1996 年 的 302×104t 增 加 到 2003 年 的 1234×104t ， 占 到中国石油原油年总 产量11.9%。
油藏经营管理第10章油 气藏经营管理技术管理
2020/11/24
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
第10章
油气藏技术管理
—提高原油采收率方法
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
一、技术的替代过程
遵循原理是科技生命周期规律 油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
纳米材料的研制是最大限制
湿性改变、扩散作用、毛细管自渗吸作用以及界 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
面性质改变
技术管理
4、三次采油国内外现状
2000年三次采油在产油国中的产量比例 产量单位：104桶/天
国家
美国 委内瑞拉 加拿大 印度尼西亚
中国
原油总产量 623.33 322.58 272.11 144.93 325.58
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/24
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
技术管理
1、三次采油技术内涵
二次采油之后的技术
包括目前可应用的四大类技术（化 学驱、气驱、热力驱、微生物驱）
属于尾矿开发
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
2、三次采油技术外延
坚持 继承 与发 展的 观点
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3、 三 次 采 油 技 术 体 系
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
足
微生物堵塞大孔隙改善波及系数 生物表面活性剂降低界面张力
代谢酸性物质增加渗透率 代谢气体驱作用 降解原油作用
微生物耐盐、耐高温性差；降解重质 原油的微生物难于研制；微生物潜在
污染水源
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
（4）物理驱与纳米驱
一级 技术
二级技术
物
声波驱油
理 低频脉冲波驱油
驱 电脉冲驱油
当前制约该技术的发展因素A8
很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很信任、信任、一般、不信任 很先进、先进、一般、不先进 很适合、适合、一般、不适合 技术可能性、商业可行性、法规 政策、人力资源、研发投入、基 础设施
认为企业开始较大规模应用的时间A9
（2）热力驱
一级 技术
热 力 驱
二级技术
主要机理
主要缺陷
蒸汽驱 蒸汽吞吐 火烧油层
热化学驱
降低粘度、受热膨胀、蒸汽蒸馏、 汽驱以及相对渗透率和润湿性改
变
井热损失大；蒸汽超覆现象严重； 蒸汽锅炉排放污染物
周期性注蒸汽，加热井口附近原 井热损失大；蒸汽超覆现象严重作
油，最后形成蒸汽驱
用半径小；蒸汽锅炉排放污染物
磁场和电磁场驱 油
纳
米
纳米驱油
驱
主要机理
主要缺陷
声波或者超声波具有机械振动作用、空化作用、 热作用，穿透能力强、在液体和固体介质中传播 距离远、传播方向性好，用超声波处理油层能疏 通油流通道，降低毛细管张力，提高渗透率，改 变油层流体的流变性及流态，促进油、水、气的
流动，提高地层的泄油能力
低频脉冲比超声波能量衰减慢，强度更大。产生 宏观裂缝、改善岩心微观孔隙结构、改善原油流
（1）化学驱
一级 技术
化 学 驱
二级技术
主要机理
主要缺陷
碱驱
与原油中酸发生反应生成表面活 性剂，降低界面张力，润温性反
转
碱耗大，破坏地层，弱碱驱不完善， 适合于低粘土含量的高酸值油藏
聚合物驱
增加注入水粘度，降低流度比， 提高波及系数
聚合物在高温、高矿化度下增粘能 力差，稳定性差，注入能力受渗透
率限制
水力冲击波、高能气体压裂已有应用，爆炸 压裂应用很少，成熟配套设备和工艺不健全
机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和 工艺不健全
机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和 工艺不健全
膜剂分子将在油膜局部脱落的岩石表面上吸附形
成超薄膜，降低了原油和岩石表面间的粘附力，
使得原油易于剥落和流动，具体有吸附作用、润
模仿创新
降低企业开发核心技术的成本； 可以 避开技术垄断的壁垒； 依据市场的需 求进行模仿， 柔性高； 容易发生知 识产权纠纷。
引进创新
避开技术垄断的壁垒， 获得核心技术 的二次引进创新 开发权； 降低企业 研发的时间成本； 引进技术成果一般 不是最新成果； 经济代价高。
联合创新
主导企业拥有核心技术控制权； 通过制定标准形成技术垄断联盟； 可以分散风险；对主导企业的技 术和经济实力都有很高要求。
影响水驱油的因素
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
注水油田开发模式
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
四、三次采油
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
提高采收率情况：50-60% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
国家层次重大战略转变
1、初级小康向全面小康转变 2、经济发展向科学发展转变 3、国家安全向能源安全转变 4、产业规模向自主创新转变
企业层次面临持续发展巨大挑战
1、石油供应挑战
2、科技创新挑战
3、油价高涨挑战
4、资源全球挑战
5、战略转型挑战
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
5、技术发展规划
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
大庆油田三次采油发展过程
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
五、科技创新
创新什么？ 如何创新？ 如何产业化？
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
1、评价指标体系
分系统 社会系统 经济系统 环境系统
技术本身
专家本身
指标
选择项
对维持近期石油供给的重要程度A1 对保障中长期石油持续的重要程度A2 对提高石油企业经济效益的重要程度A3 对增强石油企业品牌竞争力的重要程度A4 防止生态环境破坏的被信任程度A5 进一步提高采收率的先进程度A6 技术在企业特定地质条件下驱油的适合程度A7
三次采油产量 74.8 50 40 30 28
三次采油产量/总产量 12%
15.5% 14.7% 20.7% 8.6%
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
美国三次采油形势
从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、CO2混相驱、烃类混相/非 混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的55.83%、 25.33%、16.64%，合计为97.8%。这也油反藏经应营管了理第技其1术0管章技理油气术藏经多营管样理 性
变性、改善界面特性、降低油水界面张力
机械作用与声波及低频脉冲的作用相同、对不同 的地层采用适当的化学液，可加强电脉冲的作用 效果、利用电场来调节其相渗透率，达到控水增
油的目的
随着磁场强度的升高，液体粘度下降；电磁场作 用于油藏产生大量的热，从而改变原油的流变性
机理研究与实践结合不够，缺少成熟配套设 备工艺技术
时间段
发展方向
①利用聚合物驱技术优势，积极开拓海外生产市
场，同时，开展聚驱后三采技术研究。
②从设备、材料、人才及配套技术上完成三元复合
驱对聚合物驱的主体换代；
2006 -2010
③借用国内已有蒸汽驱技术，发展以蒸汽驱为另一 主体方向的联合模仿创新技术，使油气开采技术
多元化；
④进一步研究泡沫复合驱和CO2驱技术，为下一步的 技术作好储备。
一级 技术
二级技术
气 驱
气体混相驱 CO2驱 N2驱
生 物 微生物驱 驱Hale Waihona Puke Baidu
主要机理
主要缺陷
降低原油粘度 膨胀原油
混相驱替作用 降低原油粘度、膨胀原油体积，
多次接触混相
多次接触混相
重力分异导致的超覆现象；注入气源 受限制；沥青沉淀降低渗透率
气源限制；腐蚀、结垢和沥青沉淀
要有足够C2-C6组分，地层压力要高， 适应高压轻质油藏，成本低，气源充
降低企业开发核心技术的成本； 可以享受到技术联盟内部的协同 支持； 多为技术联盟的中小企 业； 没有核心技术的控制权。
对企业技术创新能力要求不太高； 要求有一定的技术产业化、应用 化和本地化能力；与技术联盟的 关系松散， 缺乏稳定性。
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
4、技术管理的战略背景考虑
表面活性剂 降低油水界面张力，岩石润温性
驱
反转
岩石吸附损失大，化学剂成本高
三元复合驱
综合了碱、聚合物、表活剂功能， 扩大波及体积，提高驱油效率
配方复杂，化学剂成本高，配套技 术不完善
综合了化学驱与气体混相驱功能， 泡沫复合驱 既能提高驱油效率也能扩大波及
系数，效率较高
配方复杂，配套技术缺乏
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
我国三次采油发展历程
1979年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一 1982年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选 标准进行了综合分析 1984年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面 活性剂驱油的国际技术合作 “七五”（1986～1990）、“八五”（1991～1995）期间，三次 采油技术连续列为国家重点科技攻关项目 到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌 握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田27年稳产
2010年之前、2010年—2015年、 2016-2020年、2020年之后
专家对该技术的熟悉程度A10
油藏经很营熟管悉理第、1熟0章悉油、气藏一经般营、管理不熟悉
技术管理
2
、
智
慧
集
成
研
讨
厅
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3、创新模式选择
主体/内涵
独立创新
自主创新
较高的内在智力和能力； 企业拥有创 新成果绝对控制权； 回报率高， 一 旦成功可以迅速占领市场； 资金投入 由企业承担； 风险非常大。
二、一次采油
依靠天然能量开采原油的方法
天然能量 有哪些？
天然水驱 弹性驱 溶解气驱 气顶驱 重力驱
提高采收 率情况
不超过 15% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
技术管理
三、二次采油
通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油
作用： 保持压力 驱替原油
提高采收率情况：30-40% 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
降低原油粘度 原油轻质组分汽化 重质原油热裂解产生气体
混相驱作用
蒸汽反燃烧方法产生的气体超覆； 燃烧难于控制；产出气污染环境；
井下管柱腐蚀严重
亚硝酸钠和硝酸铵在地层中发生 化学反应，产生大量的热和氮气， 加热原油，降低粘度，氮气参与
气驱
化学剂注入与控制
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
（3）气驱与微生物驱
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
三次采油在中国石油原油生产中发挥重要作用
“九五”以来，三次 采油在中国石油原油 生产中发挥了越来越 重要的作用，产量逐 年 增 加 ， 从 1996 年 的 302×104t 增 加 到 2003 年 的 1234×104t ， 占 到中国石油原油年总 产量11.9%。
油藏经营管理第10章油 气藏经营管理技术管理
2020/11/24
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
第10章
油气藏技术管理
—提高原油采收率方法
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
一、技术的替代过程
遵循原理是科技生命周期规律 油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
纳米材料的研制是最大限制
湿性改变、扩散作用、毛细管自渗吸作用以及界 油藏经营管理第10章油气藏经营管理
面性质改变
技术管理
4、三次采油国内外现状
2000年三次采油在产油国中的产量比例 产量单位：104桶/天
国家
美国 委内瑞拉 加拿大 印度尼西亚
中国
原油总产量 623.33 322.58 272.11 144.93 325.58
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/24
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
技术管理
1、三次采油技术内涵
二次采油之后的技术
包括目前可应用的四大类技术（化 学驱、气驱、热力驱、微生物驱）
属于尾矿开发
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
2、三次采油技术外延
坚持 继承 与发 展的 观点
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
3、 三 次 采 油 技 术 体 系
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
足
微生物堵塞大孔隙改善波及系数 生物表面活性剂降低界面张力
代谢酸性物质增加渗透率 代谢气体驱作用 降解原油作用
微生物耐盐、耐高温性差；降解重质 原油的微生物难于研制；微生物潜在
污染水源
油藏经营管理第10章油气藏经营管理 技术管理
（4）物理驱与纳米驱
一级 技术
二级技术
物
声波驱油
理 低频脉冲波驱油
驱 电脉冲驱油
当前制约该技术的发展因素A8
很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很重要、重要、一般、不重要 很信任、信任、一般、不信任 很先进、先进、一般、不先进 很适合、适合、一般、不适合 技术可能性、商业可行性、法规 政策、人力资源、研发投入、基 础设施
认为企业开始较大规模应用的时间A9
（2）热力驱
一级 技术
热 力 驱
二级技术
主要机理
主要缺陷
蒸汽驱 蒸汽吞吐 火烧油层
热化学驱
降低粘度、受热膨胀、蒸汽蒸馏、 汽驱以及相对渗透率和润湿性改
变
井热损失大；蒸汽超覆现象严重； 蒸汽锅炉排放污染物
周期性注蒸汽，加热井口附近原 井热损失大；蒸汽超覆现象严重作
油，最后形成蒸汽驱
用半径小；蒸汽锅炉排放污染物
磁场和电磁场驱 油
纳
米
纳米驱油
驱
主要机理
主要缺陷
声波或者超声波具有机械振动作用、空化作用、 热作用，穿透能力强、在液体和固体介质中传播 距离远、传播方向性好，用超声波处理油层能疏 通油流通道，降低毛细管张力，提高渗透率，改 变油层流体的流变性及流态，促进油、水、气的
流动，提高地层的泄油能力
低频脉冲比超声波能量衰减慢，强度更大。产生 宏观裂缝、改善岩心微观孔隙结构、改善原油流
（1）化学驱
一级 技术
化 学 驱
二级技术
主要机理
主要缺陷
碱驱
与原油中酸发生反应生成表面活 性剂，降低界面张力，润温性反
转
碱耗大，破坏地层，弱碱驱不完善， 适合于低粘土含量的高酸值油藏
聚合物驱
增加注入水粘度，降低流度比， 提高波及系数
聚合物在高温、高矿化度下增粘能 力差，稳定性差，注入能力受渗透
率限制
水力冲击波、高能气体压裂已有应用，爆炸 压裂应用很少，成熟配套设备和工艺不健全
机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和 工艺不健全
机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和 工艺不健全
膜剂分子将在油膜局部脱落的岩石表面上吸附形
成超薄膜，降低了原油和岩石表面间的粘附力，
使得原油易于剥落和流动，具体有吸附作用、润
模仿创新
降低企业开发核心技术的成本； 可以 避开技术垄断的壁垒； 依据市场的需 求进行模仿， 柔性高； 容易发生知 识产权纠纷。
引进创新
避开技术垄断的壁垒， 获得核心技术 的二次引进创新 开发权； 降低企业 研发的时间成本； 引进技术成果一般 不是最新成果； 经济代价高。
联合创新
主导企业拥有核心技术控制权； 通过制定标准形成技术垄断联盟； 可以分散风险；对主导企业的技 术和经济实力都有很高要求。