石油大学继续教育学院 冀东油田开发新技术高级培训班讲义 提高石油采收率技术 岳湘安 2001.4.7
一、概述 （一）提高原油采收率的意义 作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108吨/年（1亿）。这将对我国国民经济发展造成极其严重的影响。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。石油是一种流体矿藏，具有独特的开采方式。在各种矿物中，石油的采收率是比较低的。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。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。（这种说法一点也不过分）。近几年，我国已成为纯石油进口国，预计到2005年将进口1亿吨／年。国民经济急需石油，大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。 这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。
提高石油采收率复习题 一．名词解释 1．EOR：即提高原油采收率，通过向油层注入现存的非常规物质开采石油的方法。或除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法。 2．水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。 3．洗油效率：波及区内被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数。 4．残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 5．毛管数：驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。 6．流度比：表示驱替相流度和被驱替相的流度之比。 7．聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。 8．水解度：聚丙烯酰胺在NaOH 作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。。 9．特性粘度：聚合物浓度趋近于零时，溶液的粘度与溶剂的粘度之差除以溶液的浓度与溶剂粘度的乘积。 10．CMC：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC； 11．泡沫驱油：泡沫驱油法是在注入活性水中通入气体(如空气、烟道气或天然气)，形成泡沫，利用气阻效应，使水不能任意沿微观大孔道，宏观高渗透层或高渗透区窜流，从而改善波及系数提高采收率的方法，这种方法也称注混气水提高采收率法。 12．原油的酸值：中和一克原油使其pH值等于7时所需的氢氧化钾的毫克数。 13．协同效应：两种或两种以上组分共存时的性质强于相同条件下单独存在的效应14．初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。 15．蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。
16．热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。 17．界面张力：单位长度的表面自由能称为界面张力，单位mN/m，其方向是与液面相切。18．粘性指进：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地呈指状穿入油区的现象。 19．水的舌进：是指油水前缘沿高渗透层凸进的现象。 20．剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。 21．原油采收率：是采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储油量的比值。 22．微观洗油效率：也叫排驱效率，就是已被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数，是衡量水波及区微观水洗油效果的参数。 23．宏观波及系数：面积波及系数与垂向波及系数的乘积定义为宏观波及系数。波及系数是衡量水在油层中的波及程度的参数。 24．流度：地层隙数与地下原油粘度的比值。 25．聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度的一种驱油方法。 26．机械剪切降解：在高速流动时，具有柔性的长链受到剪切力的作用而被剪断，使分子间结合力下降，粘度降低。 27．化学降解：是指氧攻击聚合物分子长链上薄弱环节，发生氧化，从而使分子长链断裂，分子量降低；或发生自由基取代、水解等。 28．不可进入孔隙体积：在多孔介质渗流过程中，有些孔隙能让水通过，却限制了聚合物分子的进入，称这部分孔隙体积为不可进入孔隙体积，简称IPV。 29．阻力系数：水通过岩心时的流度与聚合物溶液通过岩心时的流度比值。 30．残余阻力系数：聚合物溶液通过岩心前、后盐水流度的比值。
一、名词解释 1.原油采收率：是采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储油量的比值。 2.所谓增溶作用是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶液中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。 3.采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。它是油田开发的重要指标，反映地下原油的 采出情况。采出程度高，地下剩余可采储量愈少，因而开采难度也愈大。 4.采收率：指在一定经济极限内，在当前工程技术条件和开发水平下，可以从油藏中采出的石油量占 原始地质储量的百分数。它是一个油田开发水平的重要标志。 5.采油速度：指年产油量占其相对应动用地质储量的百分数，它是衡量油田开采速度快慢的指标。 6.水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。 7.残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 8.剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。 9.一次采油：依靠天然能量开采原油的方法。 10.二次采油：继一次采油之后，向地层中注入液体或气体补充能量采油的方法。 11.三次采油：采用向地层注入其他工作剂或引入其它能量的方法。 12.聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。 13.聚合物的水解度：聚丙烯酰胺在NaOH作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。 14.聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度 的一种驱油方法。 15.表面活性剂：分子具有两亲结构，可自发地浓集于相界面，显著降低界面张力的物质。 16.微乳液：由油、水、表面活性剂、助表面活性剂（醇）和盐五种组分组成的油水高度分散体系。 17.活性剂稀溶液：活性剂浓度低于CMC的溶液称为活性剂稀溶液。 18.乳状液：一种或几种液体以小液珠的形式，分散在另一种不能互溶的液体中所形成的分散体系。 19.胶束：当水的表面聚集的表面活性剂分子得到饱和时，溶液中大部分活性剂的烃链便相互吸引而缔 合成以烃链束为内核、亲水基外露的分子聚集体，这种聚集成团状的活性剂称为胶束。 20.临界胶束浓度(CMC)：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC； 21.拟三元相图：在实际应用中，为表示方便，常将油、水、表面活性剂和助剂分别视为三个独立的组 分，有它们候车的三元相图称为拟三元相图。 22.碱水驱：通过将比较廉价的化合物（如氢氧化钠）掺加到注入水中以增加其PH值，碱与原油反应 降低原油之间界面张力，使原油乳化，改变岩石润湿性并溶解界面薄膜，以提高采收率的方法。23.ASP复合驱：就是利用表面活性剂及碱降低界面张力，并结合聚合物进行流度控制，从而提高洗油 效率和波及系数。 24.初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。 25.多次接触混相：由于物质传递作用，即使采用的不是初次接触混相溶剂，注入的流体与油藏原油经 过多次接触也能达到混相驱替，称为多次接触混相。 26.凝析混相：凝析混相要求注入流体必须富含～成分，即富气，因而又称为富气驱。注入流体不断凝 析进入原油，使原油与注入流体达到混相。 27.汽化混相：汽化混相要求油藏原油必须是轻质原油，对注入气的要求并不高，因此常采用价廉的贫 气，又称为贫气驱或干气驱。注入流体不断抽提原油中的轻质组分富化而达到混相。 28.混相驱：是指在油层任何位置，驱替流体与被驱替流体之间是完全混相的驱替。 29.最小混相压力：简称MMP，是指气体溶剂与油藏原油达到混相的最小压力值。 30.蒸汽吞吐：也称循环注蒸汽，是单井作业，在一口井中注入一定量的蒸汽，随后关井让蒸汽与油藏 岩石进行热交换，然后开井采油的方法。 31.蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。 32.热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。 这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。
《提高采收率原理复习题》 1. 什么叫采收率，与体积波及系数即洗油效率的关系？ 采收率：在一定经济极限内，在某种开发方式结束后，累积采出的原油量与原油地质储量的 比值。 关系： 采收率=体积波及系数*洗油效率（D v R E E E ） 2. 什么叫残余油？为什么油藏中总存在残余油？ 残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 水驱的洗油效率不可能达到100%，所有有残余油的存在。 3. 一、二、三次采油技术的含义。 一采：依靠天然能量开采原油的方法。 二采：继一次采油之后，向地层注入液体或者气体补充能量采油的方法。 三采：采用向地层注入其他工作剂或引入其他能量的方法。 4. 什么叫采油速度、采出程度？ 采油速度：指年产油量占其相对应动用地质储量比值的百分数。 采出程度：累积采油量与动用地质储量比值的百分数。 5. 什么是聚合物？用作驱油用的聚合物主要是哪些？ 聚合物：是由大量简单分子（单体）化合而成的高分子量的大分子所组成的天然或合成的物 质。 驱油用聚合物： A ：人工合成高分子化合物：如：部分水解聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺等。 B ：天然聚合物：从自然界（植物及其种子）中得到天然聚合物，如：褐藻酸钠，皂荚粉， 珍珠菜，动植物胶，淀粉等；利用细菌发酵生成的天然聚合物，黄胞胶杂多糖，葡聚糖等。 6. 简述影响采收率的因素。（微观驱油效率和宏观驱油效率） 一、内因：油气藏的类型，储层的空隙结构，油藏天然能力，油气性质。 二、外因：开发方式的选择，井网合理密度及层系合理划分，钻采工艺技术水平和合适而有 效的增产措施，为提高油田采收率所进行的三次采油技术，经济合理性。 7. 简述聚合物驱油的机理。 机理：聚合物的流度控制作用和聚合物的调剖作用。利用聚合物增加注入水的粘度，聚合物 吸附或滞留在油层孔隙中，降低了水相渗透率，水油流度比降低后，既提高了平面波及效率，克服了诸如水的“指进”，又提高了垂向波及效率，增加了吸水厚度。 8. 当油层的注入量刚好等于油层孔隙体积时，活塞驱和非活塞驱哪一种方式使 油井先见水？哪种方式采收率高？试作出油井见水后某一时刻油水饱和度分布曲线。 先见水的是非活塞驱 活塞驱采收率高 9. 依据活性剂浓度的不同，表面活性剂水溶液有几种？ 三种：活性水(活性剂稀溶液)，胶束溶液，微乳液 10. 什么是胶束增溶作用？
提高原油采收率 摘要：针对提高采收率，这篇文章主要对我国石油开采现状，提高采收率的四种常用的方法以及世界各国的技术应用现状进行论述，说明我国提高采收率技术发展方向和目前我们急需解决的关键问题。 关键词：提高采收率技术应用现状问题发展 在讨论提高原油采收率之前，我们要首先搞清楚一个概念，所谓的采收率到底是个什么概念呢？采收率是衡量油田开发水平高低的一个重要指标。它是指在一定的经济极限内，在现代工艺技术条件下，从油藏中能采出的石油量占地质储量的比率数。采收率的高低与许多因素有关，不但与储层岩性、物性、非均质性、流体性质以及驱动类型等自然条件有关，而且也与开发油田时所采用的开发系统（即开发方案）有关。同时，石油的销售价格和地质储量计算准确程度对采收率也有很大影响。 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%。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。截至2006年底，中国石化东部油田平均采收率为28.9%，而国内如中石油平均为34.5%，国外如美国平均为33.3%，中东平均为38.4%，因此，中国石化油田提高采收率具有较大的潜力空间。 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。 ＊提高采收率技术分类 目前世界上已形成提高采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。 化学法又分为化学驱和化学调剖。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等。调整吸水剖面包括浅调、深调和调驱三类技术。调剖剂分为无机类水泥、无机盐沉淀、有机聚合物凝胶、树脂类、颗粒类及泡沫类等。 气驱包括混相、部分混相或非混相的富气驱、干气驱、CO2驱、氮气驱和烟道气驱等，注入方式分为段塞注入、连续注入或水气交替注入。 热力法包括热水驱、蒸汽法、火烧油层、电加热等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱、蒸汽与天然气驱；火烧油层又分为干式、湿式、水平井注空气等。 微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。此外，声波物理法采油也有大量的研究报道。 上述提高采收率技术，部分已进行工业化推广应用，部分开展了先导性矿场试验，部分尚处于
1注烟道气、二氧化碳驱油机理 1.1注烟道气提高采收率 由于烟道气驱的成本较氮气驱高，因此发展缓慢。近年来随着人们对环境治理力度的加大以及原油价格的上涨，烟道气驱油技术又有了发展的空间。因为如果考虑环境效益，烟道气驱要比氮气驱经济划算。所以烟道气近年来也得到了较好的发展。 1.1.1烟道气驱提高采收率机理 烟道气通常含有80%～85%的氮气和15%～20%的二氧化碳以及少量杂质，也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。烟道气的化学成分不固定，其性质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。烟道气具有可压缩性、溶解性、可混相性及腐蚀性。根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要是二氧化碳驱和氮气驱机理。 1.1.1.1二氧化碳机理 由于烟道气中二氧化碳的浓度不高，所以不容易达到混相驱的要求，主要是利用二氧化碳的非混相驱机理。即降低原油黏度、使原油膨胀、降低界面张力、溶解气驱、乳化作用及降压开采。由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与CO2接触时，原油体积增加，黏度降低。CO2在原油中的溶解还可以降低界面张力及形成酸性乳化液。CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力降低时，饱和了CO2的原油中的CO2就会溢出，形成溶解气驱。与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油[18]。 1.2.1.2氮气驱机理 注氮气提高采收率机理主要有：(1)氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2)氮气可以进入
水不能进入的低渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3)氮气被注入油层后,可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低，在一定程度上提高后续水驱的波及体积；(4)氮气不溶于水，微溶于油,能够形成微气泡，与油水形成乳状液，降低原油黏度，提高采收率。 氮气与地层油接触产生的溶解及抽提效应，一方面溶解效应使原油黏度、密度下降，改善原油性质，使处于驱替前缘被富化的气体黏度、密度等性质接近于地层原油，气—油两相间的界面张力则不断降低，在合适的油层压力下甚至降到零而产生混相状态，在这种状态下，注氮气驱油效率将明显提高；另一方面，抽提效应使原油性质变差，这种抽提作用在油井近井地带表现更明显、更强烈。 烟道气驱更适用于稠油油藏、低深透油藏、凝析气藏和陡构造油藏。 1.2注CO2提高采收率 在各种注气方式中，注二氧化碳提高原油采收率的研究已经进行了几十年，特别是近年来，随着技术进步和环境要求的需要，二氧化碳驱显得越来越重要，包括我国在内的很多国家都开展了注二氧化碳驱的现场实验。 1.2.1 CO2驱油机理 将CO2作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年，在油田开发后期，注入CO2，能使原油膨胀，降低原油粘度，减少残余油饱和度，从而提高原油采收率，增加原油产量。CO2能够提高原油采收率的原因有： （1）CO2溶于原油能使原油体积膨胀，从而促使充满油的空隙体积也增大，这为油在空隙介质中提供了条件。若随后底层注水，还可使油藏中的残余油量减少。 （2）CO2溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流动性提高，其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。 （3）CO2溶于原油能使毛细管的吸渗作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。 （4）CO2溶于水使水的粘度有所增加，当注入粘度较高的水时，由于水的流动性降低，从而使水油粘度比例随着油的流动性增大而减少。 （5）CO2水溶液能与岩石的碳酸岩成分发生反应，并使其溶解，从而提高
中国石油大学（华东）现代远程教育 《提高采收率原理》综合复习资料 一、名词解释 1、Jernnings碱系数 2、PI值 3、酸值 4、最低混相压力 5 、流度 6、泡沫特征值 7、润湿现象 二、填空题 1、堵剂按注入工艺可分为和。 2、调剖堵水存在的两个问题是、。 ++2+-的地层水中表面带 Cl、Ca电。高岭石零电位点时的3、CaCO在含NaK、、3pH为5，在pH=6.5的地层水中表面带电。 4、为使二次残油变成可动油，必须克服毛管阻力，解决此问题的两种途径是 、_ _。 5、在亲水地层，毛细管力是水驱油的；在亲油地层，毛细管 力是水驱油的_______ _ __。 6、聚合物的四种稳定性是指、、、。 7、碱驱一般要求原油酸值大于，碱驱中使用的流度控制剂主要 有和 8、注蒸汽有两种方式，即 和。 9、调剖是通过提高注入水的来提高原油采收率的。 10、碱可提高HPAM的稠化能力，是因为。 11、在碱-聚合物-表面活性剂三元复合驱中，最先产出的化学剂
是。 12、二氧化碳与氮气相比，的混相压力高。 中国石油大学（华东）现代远程教育 三、单选题 1、亲水地层，Jamin效应发生在液珠通过喉孔的 （A）同时（B）前面（C）后面 ++2-2-，则方解石带______。、、若地层水中含有NaCO、K 、SO234（A）正电（B）负电（C）不带电 3、若在亲油的毛细管中，当大毛细管的驱动速度大于小毛细管的驱动速度时，油滴将留在 （A）大毛细管（B）小毛细管（C）视界面张力而定 4、富化剂是指________的烃气。 C）C～C～C （C（A）C～C （B）61101245、若综合考虑波及系数和洗油效率对水驱采收率的影响，下列哪种润湿岩心的采收率最高？______ （A）中性润湿（B）油湿（C）水湿 6、活性剂驱时，高温地层可选用_______类型的活性剂。 （A）阳离子（B）阴离子（C）非离子 7、磺酸盐型表面活性剂与羧酸盐型表面活性剂相比，________耐盐性较好。（A）磺酸盐型表面活性剂（B）羧酸盐型表面活性剂（C）两者同样好8、下列表面活性剂体系中表面活性剂浓度最高的是。 （A）活性水（B）微乳（C）胶束溶液 9、在三元复合驱中，最先产出的化学剂是。 （A）NaOH （B）石油磺酸盐（C）HPAM -1。·m10、超低界面张力是指界面张力小于_______mN－2 －4－6 10） 10（（B）10C）（A11、在所有的作用力中，哪种力对聚合物吸附的贡献最大？ （A）静电引力（B）氢键（C）色散力 12、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是。 （A）上相微乳（B）中相微乳（C）下相微乳 13、热力采油是通过升高温度，________的机理提高采收率。 ）减小油相渗透率C（）减小油的粘度B（）减小水的粘度A（． 中国石油大学（华东）现代远程教育 四、简答题
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用 本文描述了我国提高采收率的发展现状，以及适合注CO2与N2的筛选标准。讨论了注CO2提高油气藏采收率的机理，并对注CO2与注N2提高采收率两者做了比较。评价了不同注入CO2与N2的驱替效果，结果表明：中轻质油藏适合注CO2驱油，而埋藏较深的，重力驱气顶油藏和凝析气藏适合注N2。 标签：采收率发展现状CO2驱N2驱混相驱非混相驱 1 我国提高采收率的发展现状 针对我国大多数油田是陆相沉积的特点，在石油行业大力发展提高石油采收率技术，特别是目前比较成熟的化学驱取得了飞速发展。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。 在微生物采油技术方面，开展了多项工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。注水油层微生物活动规律及其控制的研究。目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田均在开展室内研究与应用。 气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。 总体上来看，世界范围内的EOR工程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下降，90年代末又稍有回升。进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少。但随着勘探费用上涨、勘探难度加大以及目前高油价的形势， 终将再一次刺激EOR工程数量的增加和技术研究的热潮。 2 适合注CO2与N2的筛选标准 很多文献中已经给出了CO2和N2的筛选标准见表（1）、表（2）。 表1，表2的适用性虽然很广泛，但是仅仅表明了油气藏是否适合注CO2进行驱替，没有考虑适合CO2混相驱的油藏必须尽快达到混相压力。CO2所需最小混相压力要比N2，烟道气，天然气的混相压力小，由于这种压力限制，所以CO2混相驱对浅层有较好的开发效果。混相压力随着油藏深增大而增大，当原油密度大于0.9218g/m3时则不适用于CO2混相驱，从表中还可以看出当原油密度小于0.8251g/m3，埋藏深度小于762m时也不适合CO2混相驱。除此之外
绪论 一、名词解释 1、一次采油：完全依靠油气藏自身天然能量开采石油的方法。 2、二次采油：用人工方式向油藏注水补充油层能量来增加石油采出量的方法。 3、三次采油：为进提高油藏开发后期的石油采出量，向油藏注入化学剂或气体溶剂，继续 开采剩余在油藏中的石油。 4、提高石油采收率或强化采油（EOR）：自一次采油结束后对油藏所进行的所有提高石油 采收率的措施。 二、问答题 1、提高石油采收率的方法按注入工作剂种类分为哪几类？ 答：分为：水驱、化学驱、气驱、热力采油和微生物采油五大类。 2、提高石油采收率方法按提高石油采收率机理分为哪几类？ 答：分为：流度控制类、提高洗油效率类、降低原油粘度类和改变原油组分类。 3、简述提高石油采收率技术的发展方向。 答：发展方向有： ●进一步改善聚合物驱油效果，降低成本，加快新型聚合物的研制工作，扩大聚合物驱的应用范围； ●加快三元复合驱工业化生产步伐，优化三元复合驱体系配方，尽快研制出高效、廉价的表面活性剂； ●完善蒸汽驱配套技术，加快中深层稠油油藏蒸汽驱技术攻关，努力扩大稠油蒸汽驱规模； ●加快注气提高采收率配套技术的研究，争取以较快的速度使其发展成为一种经济有效的提高采收率技术； ●因地制宜开展微生物采油、物理法采油等多种提高采收率方法的研究与推广。 第一章油气层地质基础 一、名词解释： 1、石油地质学：是应用地质学的一个分支学科，这是一门应石油工业发展需要而建立起来的学科。是一门观察地球的各种现象，并研究这些现象之间的联系、成因及其变化规律的自然科学。 2、地壳运动：引起地壳结构和构造发生大规模改变的运动。 3、平行不整合：它是指上下两套地层的产状要素基本一致，但二者之间缺失了一些时代的地层，表明当时曾有沉积间断，这两套地层之间的接触面即为不整合面，它代表没有沉积的侵蚀时期。 4、角度不整合：即狭义的不整合，它是指上下两套地层之间不仅缺失部分地层，而且上下地层产状也不相同。 5、褶皱：层状岩石在构造应力的作用下所形成的一系列连续的波状弯曲现象称为褶皱，它是在地壳中广泛发育的一种构造变动，也是岩石塑性变形的变化形式。 6、背斜：为岩层向上弯曲，中间地层老，两侧地层新。 7、向斜：为岩层向下弯曲，中间地层新，两侧地层老。 8、断盘：是指断层面两侧的岩层或岩体，也即断层面两侧相对移动的岩块。 二、填空题 1、地壳表面高低起伏，由(海洋)和(陆地)所构成。 2、地壳表层长期与大气和水接触，遭受各种外力作用，形成一层沉积层，平均厚度为18千米，最厚可达70千米，局部地区缺失，是现代石油地质研究与勘探的主要目标。 3、地球自形成以来时刻都在运动着，其表现形式各种各样，它们的根本原因是(地球的自身
《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 2.原油采收率 3.面积波及效率 4.洗油效率 5.流度比 6.剩余油 7. 残余油8.毛（细）管准数9.界面张力10.指进11.舌进 二、简答 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E R与波及系数E V和洗油效率E D的关系，说明提高采收率的途径有那些？ 3. 实施一个EOR项目时要考虑的地层和流体因素有哪些？ 4. 影响体积波及系数的因素是什么？ 5. 影响洗油效率的因素是什么？ 6、用什么参数表征地层的宏观非均质性，它们是如何定义的？ 第二章：聚合物驱油 一、概念 1.聚合物 2.水解 3.水解度 4.不可入孔隙体积 5.机械捕集 6.阻力 系数7.残余阻力系数8.特性黏度9.机械降解10.化学降解11.筛网系数 12.聚合物溶液的黏弹性13.堵水14.调剖15.单体16.聚合度17.构型 18.构象19.流变性20.假塑性流体22.视黏度23 过滤因子 二、简答 1、聚合物溶液产生降解、溶液粘度下降的原因及预防措施。 2、影响聚合物溶液溶解性能的因素。 3、影响聚合物溶液黏度的因素。
4、影响聚合物溶液静吸附的因素。 5、选择聚合物时应考虑那些因素。 6、调剖堵水提高原油采收率的机理是什么？ 7、什么叫筛网系数？如何测定？ 8、比较残余阻力系数与阻力系数的大小，并解释原因。 9、影响聚合物稳定性的因素有哪些？可以采取哪些措施解决稳定性问题？ 10、当含盐量增加时，HPAM 的吸附量如何变化？ 11、写出特性黏度的表达式，其物理意义是什么？实验室如何测量，并绘图说明。 三、计算 室内在绝对渗透率为0.6μm 2的饱和水的天然岩心中用聚合物溶液进行驱替实验。实验步骤如下：首先在一定注入速度下注盐水，压力稳定后测得岩心两端的压差为0.6MPa ，然后以相同的速度注聚合物溶液，压力稳定后测得岩心两端的压差为6.8MPa ；最后又以相同的速度注盐水，压力稳定后测得岩心两端的压差为0.8MPa 。据实验结果确定聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数。 解：根据阻力系数和残余阻力系数的定义可知： 3.116 .08.6==??===w p w p p w p w R p p K K F μμλλ 3.16 .08.0==??===wb wa wa wb wa wb RR p p K K F λλ
《提高采收率原理》综合复习资料 一、名词解释 1、泡沫特征值：指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 2、最低混相压力：指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。 3、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。 4、润湿现象：固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。 5、色谱分离现象：组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。 6、流度：流度是指流体通过孔隙介质能力的一种量度，等于流体的渗透率与粘度之 比。 7、牺牲剂：在驱油过程中为了减少驱油剂在地层中的损耗而首先注入的廉价化学剂。 8、 PI值：PI值是由注水井井口压降曲线和PI值的定义求出的用于调剖堵水决策的 重要参数。 9、残余阻力系数：残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 10、 Jernnings碱系数：碱系数是指双对数坐标内油水界面张力对碱质量分数的关系 曲线和0.01～1.0 mN.m-1所包的面积与0.01～1.0 mN.m-1和0.001％～1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。 11、酸值：将1g原油中和到pH值产生突跃时，所需KOH的质量，单位是mg/g。 二、填空题 1、碱驱一般要求原油酸值大于0.2 mg/g 。 2、注蒸汽有两种方式，即蒸汽驱和蒸汽吞吐。 3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为HPAM 、XC 。 4、原油采收率= 波及系数×洗油效率。 5、调剖是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。 6、在亲水地层，毛细管力是水驱油的动力，Jamin效应是水驱油的阻力；在亲油地层，毛细管力是水驱油的阻力。 7、地层越不均质，采收率越低。将注水采油的毛管数的数量级增至10-2，则剩余油饱和度趋于0。 8、CaCO3在含Na+、K+、Ca2+、Cl-的地层水中表面带正电。砂岩零电位点时的pH 为5，在pH=6.5的地层水中表面带负电。 9、调剖堵水是通过提高注入水的波及系数来提高原油采收率的。从水井注入地层的
一、概述 1、提高原油采收率的意义 石油是一种埋藏于地层深部的流体矿藏，具有独特的开采方式，与其他矿物资源相比，石油的采收率较低。作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108（1亿）吨/年。大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。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。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2012106261.html, 注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用 作者：罗红芳高占虎 来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第08期 摘要：本文描述了我国提高采收率的发展现状，以及适合注CO2与N2的筛选标准。讨论了注CO2提高油气藏采收率的机理，并对注CO2与注N2提高采收率两者做了比较。评价了不同注入CO2与N2的驱替效果，结果表明：中轻质油藏适合注CO2驱油，而埋藏较深的，重力驱气顶油藏和凝析气藏适合注N2。 关键词：采收率发展现状 CO2驱 N2驱混相驱非混相驱 1 我国提高采收率的发展现状 针对我国大多数油田是陆相沉积的特点，在石油行业大力发展提高石油采收率技术，特别是目前比较成熟的化学驱取得了飞速发展。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。 在微生物采油技术方面，开展了多项工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。注水油层微生物活动规律及其控制的研究。目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田均在开展室内研究与应用。 气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。 总体上来看，世界范围内的EOR工程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下降，90年代末又稍有回升。进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少。但随着勘探费用上涨、勘探难度加大以及目前高油价的形势， 终将再一次刺激EOR工程数量的增加和技术研究的热潮。 2 适合注CO2与N2的筛选标准 很多文献中已经给出了CO2和N2的筛选标准见表（1）、表（2）。 表1，表2的适用性虽然很广泛，但是仅仅表明了油气藏是否适合注CO2进行驱替，没有考虑适合CO2混相驱的油藏必须尽快达到混相压力。CO2所需最小混相压力要比N2，烟道
润湿性对提高石油采收率的影响 【摘要】：结合大量文献调研，综述润湿反转性的概念、类型、影响因素、形成机理及与驱油效率间的关系。润湿反转是将岩石表面由亲油转变为亲水性，使油滴更易于脱离岩石而流动，提高原油采收率。 【关键词】：润湿反转; 驱油效率; 机理 在提高石油采收率的研究中发现，润湿性占有很重要的地位，而且润湿反转性与驱油效率间的关系也越来越受到重视[1]。 油层中的砂岩（主要是硅酸盐），按它的性质是亲水性固体。因此，在砂岩表面上的油较容易被洗下来，但砂岩表面常常由于表面活性物质的吸附而改变性质，即发生了润湿反转。现在储油层中相当一部分的砂岩表面是亲油表面，油在这样的砂岩表面上是不易被水洗下来的，这是原油采收率不高的一个原因。目前有些提高采收率的方法是根据润湿反转的原理提出来的。例如，向油层注入活性水，使注入水中的表面活性剂按极性相近规则吸附第二层，抵消了原来表面活性物质的作用，从而使砂岩表面由亲油表面再次反转为亲水表面。这样，油就容易为水洗下，使采收率得以提高[2]。 一、润湿反转性的概念 固体表面的亲水性和亲油性都可在一定条件下发生相互转化。把固体表面的亲水性和亲油性的相互转化叫做润湿反转。 二、润湿反转性的类型 岩石的润湿性支配着油气水在储层孔隙中微观分布，决定着孔隙吼道中毛管力的大小和方向从而影响着水驱油效率和剩余油分布[3-4]。 一般可以将岩石润湿反转分为：水湿转变为油湿、油湿转变为水湿、混合润湿转变为油湿或水湿。 三、润湿反转性的影响因素 由于岩石润湿反转性与驱油效率有着密切的关系，因此分析岩石润湿反转的影响因素至关重要。通过大量文献调研，目前比较一致的认为影响岩石润湿反转性的因素有以下几种。 （一）岩石的矿物组成的影响 不同的矿物成分具有不同的润湿性，而储油岩石沉积来源广，矿物本身又
提高石油采收率方法研究现状* 孙超张金功 (西北大学地质系,西安, 710069) 摘要国内外所采用的提高石油采收率方法,主要基于降低石油运移的阻力来实现, 目前研究较多的有3种:化学法、热力法和混相法,新兴的方法有微生物法和地震法等, 其中电渗法和声波法尚处于实验研究阶段。今后主要的发展方向应是各种方法的进一 步优化和结合,另外,从油气成藏机理角度开发新的提高采收率方法可能是今后重要的 研究方向,有望能导致新的突破。 关键词石油采收率化学驱热力驱混相驱 1概述 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 Oil Recovery”,即EOR)。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〕。 从机理上讲,提高采收率可以从两方面入手:增加原油流动的动力或降低其阻力。增加 动力的方法有注水、注天然气、以及地震法和声波法。降低阻力的方法则多种多样,大致可分两类:其一为降低流体的表面张力及粘滞阻力,常用方法为化学驱、热驱和混相驱,还有 新兴的微生物驱;其二为扩大运移通道,主要方法为酸化和压裂。 从目前国内外研究状况看,一次、二次采油过程及相应的提高采收率方法相对比较成熟, 而三次采油过程及相应的方法尚处于部分工业运用及实验室研究阶段,下面主要对后者作详细论述。 2提高采收率的主要方法 2.1化学法 化学驱可分为3种主要的工艺技术;表面活性剂驱、聚合物驱和碱水驱。表面活性剂和 碱水驱油的机理是以形成超低界面张力为基础的,而单注聚合物或注入表面活性剂后又注入聚合物,则可以控制流动度,从而也就提高了原油采收率。注入到油藏中的碱水与存在于石油中烃的衍生物中的脂肪酸发生化学反应,就地形成脂肪酸的钠盐,形成这些表面活性剂促使造成超低界面张力〔3〕。 表面活性剂驱的研究始于50年代, 60年代中期,美国已开始用磺酸盐投井使用。目前该 法已经成为三次采油提高采收率的重要方法之一。至于聚合物驱中最重要的一种聚合物是聚丙烯酰胺(PAM),常用于流度控制和渗透率调整。最近有人研究用交联聚合物的方法驱油, 经微观和宏观渗流实验方法研究认为,交联聚合物不但有调剖作用,还具有驱油作用。交联聚合物可明显改善油藏在高含水期的水驱油效果,控制含水率上升速度,以适当的主段塞和副段塞组合可获较好的增油降水效果〔4〕。 应用更广泛,研究得更多的是复合驱。例如粘土含量高,原油酸值较低,单独用碱水驱 无法获得较高产油量的油田,应用复合驱可取得较为理想的开采效果。实验表明,采用常规方法,利用离子交换原理,即使使用最优的胶束系统,三次采收率也没超过原始地质储量的50%。但如果用碱液首先驱走原生水中和固定在粘土上的钙离子,然后注入表面活性剂、聚
《提高采收率原理》 一、选择题 1、在配制聚合物水溶液时要除氧，A 。 （A）加入聚合物之前加除氧剂（B）加入聚合物之后加除氧剂 2、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是B 。 （A）上相微乳（B）中相微乳（C）下相微乳 3、下列哪种火烧油层方法要加水 C 。 （A）干式正向燃烧法（B）干式反向燃烧法（C）湿式正向燃烧法 4、活性剂驱时，高温地层可选用___B____类型的活性剂。 （A）阳离子（B）阴离子（C）非离子 5、若地层水中含有Na+、K+、SO42-、CO32-，则方解石带__B__。 （A）正电（B）负电（C）不带电 6、下列表面活性剂体系中表面活性剂浓度最高的是 B 。 （A）活性水（B）微乳（C）胶束溶液 7、碱驱用碱的最佳pH值为___B___。 （A）8～9 （B）11～13 （C）9～14 8、在三元复合驱中，最先产出的化学剂是 B 。 （A）NaOH （B）HPAM （3）石油磺酸盐 9、超低界面张力是指界面张力小于___A__mN·m-1。 （A）10－2 （B）10－4（C）10－6 10、表面活性剂吸附的结果___C___。 （A）固体表面带电（B）增加滞留量（C）改变固体表面润湿性 11、若综合考虑波及系数和洗油效率对水驱采收率的影响，下列哪种润湿岩心的采收率最高？___A____。 （A）中性润湿（B）油湿（C）水湿 12、亲水地层，Jamin效应发生在液珠通过喉孔的 B （A）同时（B）前面（C）后面 13、在所有的作用力中，哪种力对聚合物吸附的贡献最大？ A （A）静电引力（B）氢键（C）色散力 14、若在亲油的毛细管中，当大毛细管的驱动速度大于小毛细管的驱动速度时，油滴将留在 B （A）大毛细管（B）小毛细管（C）视界面张力而定 15、HPAM的使用温度通常不超过 C ℃ （A）71 （B）82 （C）93