提高原油采收率原理 EOR第五章
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目前EOR技术方法主要有哪些,分别论述其机理?1化学驱(Chemical flooding)定义:通过向油藏注入化学剂,以改善流体和岩石间的物化特征,从而提高采收率。
1.1聚合物驱(Polymer Flooding)(1)减小水油流度比M(2)降低水相渗透率(3)提高波及系数(4)增加水的粘度聚合物加入水中,水的粘度增大,增加了水在油藏高渗透部位的流动阻力,提高了波及效率。
高渗透部位流动时,水所受流动阻力小,机械剪切作用弱,聚合物降解程度低,则聚合物分子就易于缠结在孔隙中,增大高渗透部位的流动阻力。
反之,低渗透率部位,聚合物分子降解作用强,,反而容易通过低孔径孔隙,而不堵塞小孔径。
1.2表面活性剂驱(Surfactant Flooding)(1)降低油水界面张力表面活性剂在油水界面吸附,可以降低油水界面张力。
界面张力的降低意味着粘附功的减小,即油易从地层表面洗下来,提高了洗油效率;(2)改变亲油岩石表面的润湿性(润湿反转)一般驱油用表面活性剂的亲水性均大于亲油性,在地层表面吸附,可使亲油的地层表面反转为亲水,减小了粘附功,也即提高了洗油效率;(3)乳化原油以及提高波及系数驱油用的表面活性剂的HLB 值一般在7—18范围,在油水界面上的吸附,可稳定水包油乳状液。
乳化的油在向前移动中不易重新粘附润湿回地层表面,提高了洗油效率。
此外,乳化的油在高渗透层产生贾敏效应,可使水较均匀地在地层推进,提高了波及系数;(4)提高表面电荷密度当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时,它在油珠和地层表面上吸附,可提高表面的电荷密度,增加油珠与地层表面的静电斥力,使油珠易被驱动界质带走,提高了洗油效率;(5)聚集并形成油带若从地层表面洗下来的油越来越多,则它们在向前移动时可发生相互碰撞。
当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力时,就可聚并并形成油带。
油带向前移动又不断聚并前进方向的油珠,使油带不断扩大,最后从生产井采出;(6)改变原油的流变性表面活性剂水溶液驱油时,一部分表面活性剂溶入油中,吸附在沥青质点上,可以增强其溶剂化外壳的牢固性,减弱沥青质点间的相互作用,削弱原油中大分子的网状结构,从而降低原油的极限动剪切应力,提高采收率。
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。
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。
石油行业提高石油采收率技术方案第一章石油采收率概述 (2)1.1 石油采收率定义及重要性 (2)1.2 提高采收率技术的发展趋势 (2)第二章油藏特性分析 (3)2.1 油藏类型及特性 (3)2.2 油藏评价方法 (3)2.3 油藏参数测定 (4)第三章水驱提高采收率技术 (4)3.1 水驱原理及分类 (4)3.2 水驱优化设计 (4)3.3 水驱效果评价 (5)第四章气驱提高采收率技术 (5)4.1 气驱原理及分类 (5)4.2 气驱优化设计 (6)4.3 气驱效果评价 (6)第五章热力驱提高采收率技术 (6)5.1 热力驱原理及分类 (6)5.2 热力驱优化设计 (7)5.3 热力驱效果评价 (7)第六章化学驱提高采收率技术 (8)6.1 化学驱原理及分类 (8)6.2 化学驱剂筛选及评价 (8)6.3 化学驱效果评价 (9)第七章微生物驱提高采收率技术 (9)7.1 微生物驱原理及分类 (9)7.2 微生物驱菌种筛选及培养 (9)7.3 微生物驱效果评价 (10)第八章混合驱提高采收率技术 (10)8.1 混合驱原理及分类 (10)8.1.1 混合驱原理 (10)8.1.2 混合驱分类 (10)8.2 混合驱优化设计 (11)8.2.1 混合驱参数优化 (11)8.2.2 混合驱工艺优化 (11)8.3 混合驱效果评价 (11)第九章提高采收率技术集成与优化 (12)9.1 技术集成策略 (12)9.2 技术优化方法 (12)9.3 集成优化效果评价 (12)第十章提高采收率技术的应用与前景 (13)10.1 提高采收率技术的应用案例 (13)10.2 提高采收率技术在我国的应用现状 (13)10.3 提高采收率技术的发展前景 (13)第一章石油采收率概述1.1 石油采收率定义及重要性石油采收率,是指从油藏中采出原油的能力,通常以油藏中原始地质储量的百分比来表示。
石油采收率是衡量油藏开发效果的关键指标,它反映了油藏开发的经济效益和技术水平。
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)”。