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提高采收率原理第一章+注水驱油1

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提高采收率方法注水驱油

提高采收率方法注水驱油

泡沫水是由水、气体（空气、天然气、CO2）和起泡 剂组成，起泡剂的作用主要是使泡沫容易发生，具有一定 的稳定性，常用的有烷基磺酸钠，烷基本磺酸钠，松香酸 钠等。
2020/7/7
4、注入氢氧化钠：NaOH可以改度油层的润湿 性，由于石油中活性物质吸附在岩石表面，致使 油层亲水变为亲油，从而降低了水驱油的效率， 而原油中的活性物质，如沥青质酸和烷酸能与 NaOH起作用，生成水溶性很好的环烷酸钠和沥 青质酸钠，从而使岩石亲油转变为亲水，也就是 提高了注入剂的洗油效率。而同时生成的环烷酸 钠是形成水包油的乳化剂，它又是乳化液的优点， 另外环烷酸钠和沥青酸钠也是活性剂，还能降低 油水界面张力。
提高采收率的方法
注水驱油
组员：邱启红 史涛 石芳惠 牛苗宁 程小春 肖转 程娜 等 报告人：史涛
2020/7/7
2020/7/7
由于影响采收率的因素是多方面的，所以，提高采收 率总是从各个方面考虑，通过油田生产实践和科学试验， 所提供的各种提高采收率的方法，按其实质，都是从改变 驱油介质的性质方面入手，来达到提高驱油时的波及系数 （注入工作剂在油层中波及程度）和水洗驱油效率，按其 工艺特点所采用方法有： 注水时应用各种添加剂来提高采收率， 用互溶混相驱的方法， 采用热力驱动提高采收率的方法。
1、活性水驱 就是在注入水中加入各种表面活性剂，改变
注入水的性质，提高水的洗油能力。降低油水界面的张力， 减少毛管阻力，同时活性水有使油乳化的能力，使油变成水 包油型的乳化液，不易粘附在岩石表面，从而提高了洗油效 率。这种方法由于活性剂在岩石表面吸附损失比较严重，影 响驱油效果。但随着活性剂活性物质工业的发展，同时加活 性剂无需增加多少设备投资，所以是有发展前途的一种提高 采收率的方法。
2020/7/7
提高采收率原理资料

提高采收率原理资料


药剂 聚丙烯酰胺 部分水解聚丙烯酰胺
黄原胶
存在问题
聚合物：热降解、盐降解、剪切降解、地层吸附
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。
第十二章 提高采收率原理与方法
第一节 采收率及其影响因素
一、影响采收率的因素
最终采收率＝
可采储量 地质储量
100％
可采储量综合体现了油藏岩石和流体 性质与所采取的技术措施的影响
油藏采收率的高低与油藏地质条件和开采技术有关
(一)油藏地质因素
客观因素
★油气藏的地质构造形态；
★天然驱动能量的大小及类型； 水驱采收率最大，溶解气驱采收率最小；
二、波及系数与驱油效率
采收率可以表示为：
ER
VswSo VswSor VSo
Vsw V
So Sor So
EV ED
VESswov－－－原体工始积作含波剂油及的饱系驱波的和数替及体度；体系积；积数与；：油洗驱指藏SEVoD油替r总工－－－油效出体作洗残的藏油余率的积剂波总效油：原之驱体及率饱油指比到积。和体体在；度积积波；之与及比工范作围剂内
降低M的措施： 增大μw；减小μo；增大Ko；降低Kw。
⒉油层岩石宏观非均质的影响
实际油层是在水流冲刷过程中沉积形成的
顺水流方向与垂直水流方向的渗透率必然有差异 流体沿渗透率好的方向流动快
形成不轨则驱动前缘 注采井网安排不当
油井会过早水淹，油藏留下一些“死油区”
(二)驱油效率
提高采收率原理

提高采收率原理

提高采收率原理
嘿，朋友们！今天咱就来聊聊提高采收率原理。

你想想看，咱们开采石油啊，就像是去果园摘果子。

可不能随随便便摘一点就拉倒了呀，得想办法把树上的果子尽可能多地都摘下来，这提高采收率不就跟这一个道理嘛！
比如说注水开发，这就好比给果园浇水。

本来那些藏在角落里的石油，就像藏在枝叶后面的果子，不太好弄到手。

但是通过注水，把它们给“冲”出来了，哎呀，这不就多收获了嘛！再比如化学驱油，这就像是给果子涂上一层魔法药水，让它们变得更容易被我们得到。

还有气驱呢，像是一阵神奇的风，把石油往我们想要的方向吹。

想想看，如果我们不用这些方法，那得浪费多少石油啊，那多可惜哟！就像果园里明明还有好多果子，你却不去摘，那不就白瞎了嘛！
“哎呀，那提高采收率真的那么重要吗？”当然重要啦！这就好比你去挖宝藏，你是随便挖两下就走，还是想尽办法把能挖到的宝藏都挖出来呀？石油可是宝贵的资源呢，我们得珍惜呀！
咱们在这个领域不断钻研，就是为了能把更多的石油采出来。

这不仅是技术的挑战，更是责任呀！我们不能让那些石油就那么白白地留在地下，得
让它们为我们的生活发光发热呀！所以啊，提高采收率原理，真的值得我们好好去研究，去实践，让我们一起为了更高效地开采石油而努力吧！
总之，提高采收率就是我们石油开采的法宝，通过各种巧妙的方法，把地下的石油尽可能多地弄出来，为我们的生活和社会发展提供强大的动力。

就这么简单，没那么复杂，但是却超级重要！大家都要重视起来哟！。

提高石油采收率重点知识

提高石油采收率重点知识

第一章增加石油可采储量的途径：补充原始石油地质储量和提高石油采收率。

石油开采技术分为：1，利用天然能量采油技术。

2，补充地层能量采油技术。

3，提高石油采收率提高石油采收率技术：向油藏中注入驱油剂或调剖剂，改善油藏及油藏流体的物理化学特性，以及其他所有提高宏观波及系数和微观驱油效率的采油方法。

驱油剂：由地面注入油层用于驱油的所有液体，气体和复合体系。

剩余油：驱油剂未波及的区域内所剩下的原油。

残余油：驱油剂波及的区域中未被驱出的原油。

石油采收率：原油采出量与油藏中原始地质储量之比。

采收率的大小取决于波及效率和驱油效率。

影响残余油饱和度的主要因素：驱替动力学条件；孔隙结构；润湿性。

波及效率：驱油剂波及的油藏体积与油藏总体积之比。

影响波及效率的主要因素：垂直和平面非均质性；原油与驱油剂的视粘度和相对渗透率；原油与驱油剂的重力差。

提高采收率技术分为化学驱，气驱，热力采油，微生物采油。

第二章孔隙结构：油层基质（岩石）所具有的孔隙和吼道的几何形状、尺寸、分布及其连通关系。

油层的储集空间主要由空隙决定，而吼道则是流体在油层中得渗流能力的主控因素。

空隙的尺度分布可用空隙的分选性和孔隙分布歪度来表征。

空隙的分选性是指空隙分布的均一程度，孔隙尺度越均匀，则其分选性越好。

表征孔隙分选性的参数为孔隙分选系数。

孔隙分布的歪度是表征孔隙尺度分布偏于粗孔隙还是偏于细孔隙。

孔隙结构的基本特征：孔隙的尺寸及其分布；孔喉比；孔隙的连通性；孔隙的弯曲性；流体通道的非均质性。

孔喉比为孔隙与吼道的直径之比。

配位数：是指与特定的孔隙相连通的喉道数。

迂曲度：表征油层中孔隙通道的弯曲性的参数。

孔隙并联非均质性：油层中由孔隙和喉道构成的并联液体通道之间尺寸的差异。

孔隙串联非均质性：油层中由孔隙和喉道构成的流体通道在流动方向上尺度的差异。

孔隙的并联非均质性对无水采收率具有重要的影响。

孔隙的串联非均质性是影响残余油饱和度的主要因素。

粘土矿物在油层中的状态分为分散状、膜状、桥塞状影响孔隙结构的主要因素：岩石颗粒尺度；颗粒的分选性；粘土矿物；粘土颗粒形状。

chapter1提高采收率原理解析

chapter1提高采收率原理解析


子时单位化学式的层电荷数，一般在0.2～0.6之间。据层间主 要阳离子的种类，分为钠蒙脱石、钙蒙脱石等。]
第一节
油层及性质
伊利石（一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物,因最早发现于 美国的伊利岛而得名）等，基本结构都是硅氧四面体 和铝氧八面体。
高岭石
蒙脱石
伊利石
三、黏土矿物的性质
1．带电性 ：
(1)离子交换：当黏土矿物与水接触时，这些可交换阳 离子就从黏土颗粒表面解离下来，以扩散方式排列在黏 阳离子交换容量(CEC)：指1kg黏土矿物在pH值等于7 Mg2+) 。不同类型的黏土矿物有不同的 CEC 值，蒙脱石 CEC值最大，高岭石CEC值最小。
因此属于膨胀性黏土矿物。
四、油层岩石的物理性质
1．岩石的孔隙性
相互连通的孔隙称为有效孔隙。有效孔隙的总体积 称为有效孔隙体积。 在石油工程中和实验室中常常被用做流体体积的一 种计量单位。 岩石中有效孔隙体积占岩石总体积的百分比，称为 有效孔隙度 。用于计算储量和评价油气层特性 。 油层岩石孔隙的形态、大小、分布状况、相互关系 以及与孔间通道的组合方式，称为孔隙结构，它对油层 岩石储集油(气)的能力、产油(气)的能力及驱油效率有 直接的影响。
第一节
油层及性质
二、油层岩石的矿物学成分
(4)黏土：黏土是岩石风化产物，与油田地质关
系密切的黏土矿物有高岭石（含水铝硅酸盐、 [Al2O3· 2SiO2· 2H2O] 、蒙脱石[微晶高岭石，发现于法国的蒙
脱城而得名，Ex(H2O)4{(Al2-x,Mgx)2[(Si,Al)4O10](OH)2 上式 中E为层间可交换阳离子，主要为Na+、Ca2+，x为E作为一价阳离
多相流体渗流的有效渗透率及相对渗透率：对 于多相稳定渗流，每一种流体的有效渗透率仍可用
chapter1提高采收率原理PPT课件

chapter1提高采收率原理PPT课件

含水量达到规定标准的含水层。
第一节 油层及性质
二、油层岩石的矿物学成分
(1)长石 K[(AlO2)(SiO2)3] ：约占地壳中岩石物质的 60％以上，是钠、钾和钙的铝硅酸盐类 （xAl2O3·ySiO2）矿物。 (2)石英：在地壳岩石物质中的丰度位居第二； 成分是 SiO2 。 (3)方解石：方解石是唯一缺硅的造岩矿物，其 化学成分为碳酸钙。
1. 平行孔道模型 2. 急变孔道模型
平行孔道模型
亲水模型
平行孔道模型
亲油模型
急变孔道模型
pc1
r1 油滴
r2
pc2
两端若的油曲当滴率油从半滴急径变出未孔现进道差入流异过：急，p变c必1<孔须p发c道2 生时变p形c1，=油pc滴2 前后
只有外力大于pc2-pc1=2cos（1/r2-1/r1）时，
第一节 油层及性质
伊利石（一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物,因最早发现于 美国的伊利岛而得名）等，基本结构都是硅氧四面体 和铝氧八面体。
高岭石
蒙脱石
伊利石
三、黏土矿物的性质
1．带电性 ：
(1)离子交换：当黏土矿物与水接触时，这些可交换阳 离子就从黏土颗粒表面解离下来，以扩散方式排列在黏 土颗粒周围，形成双电层，使黏土颗粒表面带上负电荷。
KV
K 0.5 K 0.84 K 0.5
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
式中，K0.84 、 K分0.5 别岩心频率为0.84和0.5时所对应的岩
心的绝对渗透率值。Kv值越小，表示油层越均质， 绝对均质地层的Kv值为零。 岩心频率：将岩心渗透率从大到小排序，某岩心的 序号与统计岩心总数之比。
提高采收率1水驱油

提高采收率1水驱油

2
( PA PB Pc 2 )r2 v2 8 w x o ( L x)
2
v>0，水驱油 v=0，界面不动 v<0，油驱水
同时实现水驱油的条件：
r r2 1 P1 P 2 c c P 1 P 2 c c PA PB P 2 c
v1>0， PA-PB> -Pc1
普通水驱，毛管力起支配作用。
毛管力与粘滞力相抗衡 粘滞力起支配作用
Sor
10-7
10-10-2
10-1
Nvc
一般水驱油的毛管数Nvc<10-6，普遍在10-7左右。
要使Sor显著降低，必须使Nvc增大102-104倍。 某毛管数下滞留下来的油滴，必须在更大的毛管数下才 能启动。
2.粘性指进(viscous fingering)
在排驱过程中，微观排驱前缘不规则地呈指状 穿入油区的现象。 主流线
Center-line path
原始油区
波及区 Breakthrough △
将指进现象简化为指进模型：
Vf μw，kw vD μo，ko
Vf：主前缘速度，VD：指进前缘速度
K w dP K o dP w o V f Vw Vo w dx o dx
A. 层间不可渗透
水 水 油
Kh
Kl
注入水沿着高渗透层无效流动，低渗透层尚留 下大量残（剩）余油。
B.层间可渗透
Kh Kl Kh
Kl
发生层间窜流。
C.均质厚油层的重力舌进
气 油
重力超覆 (Gravity override)
油 水
重力俯冲 (Gravity underride)
D.正韵律油层
提高采收率的原理及方法

提高采收率的原理及方法

5.1.3 聚合物及其溶液性质评价
3.聚合物在多孔介质中的流动参数
（3）阻力系数和残余阻力系数的主要影响因素 ① 分子量的影响
分子量↑水动力半径↑ → 视粘度↑ 阻力系数↑↑ 分子量↑机械捕集量↑ →残余阻力系数↑
特别注意：
分子量↑ 剪切降解↑ → 到达油藏深部的聚合物分子 量大大降低
分子量↑ 滞留损失↑ → 到达油藏深部的聚合物浓度 大大降低
第五章
第一节 聚合物驱
5.1.3 聚合物及其溶液性质评价
3.聚合物在多孔介质中的流动参数
（3）阻力系数和残余阻力系数的主要影响因素 ④ 矿化度的影响 矿化度↑ 聚合物分子卷曲↑有效水动力学直径↓ 聚合物溶液的视粘度↓↓ 阻力系数降低↓↓
第五章
第一节 聚合物驱
5.1.2 聚合物溶液主要驱油机理
提高微观驱油效率 早期的观点：聚合物驱只能扩大波及体积，不能提高微观驱
油效率。 近期研究结果：聚合物驱不仅能扩大波及体积，而且可以提
高微观驱油效率。
第五章
第一节 聚合物驱
5.1.3 聚合物及其溶液性质评价
1.产品检测项目
① 外观——样品的颜色、状态。 ②固含量 ——一般聚合物干粉的固含量应在90％以上，胶 状聚合物的固含量在30％左右。 ③ 颗粒粒径——一般粒径小于150μm或大于1000μm的颗 粒含量均应低于或等于5％。 ④不溶物含量 ——一般规定不溶物含量小于或等于0.2％。 ⑤ 水解度——水解度是指羧基的链节在聚合物链节中所占 的百分数。水解度增大，聚合物溶液表观粘度增大
强的粘弹性。 ③良好的化学稳定性——使用的聚合物与油层水及注入水中
的离子不发生化学降解。对于生物聚合物，受细菌的影响应尽 可能小。
④良好的剪切稳定性——聚合物溶液在油藏孔隙中流动时， 不会因为剪切而大幅度地降解
课件3-第三章 表面活性剂驱 (提高采收率)

课件3-第三章 表面活性剂驱 (提高采收率)


十六烷基酸钠
符号表示
亲油基
亲水基
亲油基一般是碳氢链，而亲水基一般是－COOM(羧酸基）、一SO3M(磺酸基)、－OSO3M(硫酸基)
等，M表示的是金属原子。
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
2、类型 阴离子型活性剂:
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液性质 3.3 驱油机理
提高采收率原理
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
第三章 表面活性剂溶液驱油
提高采收率原理
3.1 表面活性剂
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂是指能够在溶液中自发地吸附于两相界面上，并能显著 地降低该界面自由表面能(表面张力)的物质。 两相界面层的自由表面能：
被驱替原油之间的界面，达到混相驱油的效果。 聚并形成油带机理
提高采收率原理
3.3 驱油机理
3、微乳液驱
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
利用胶束、微乳液的正异常液特性，缓解剖面、平面、结构上的非均质
对波及系数的影响，提高采收率。
图1：被驱替的油聚并为油带
图2：油带在向前移动中不断扩大
提高采收率原理
3.3 驱油机理
2、胶束溶液驱 与活性水相比，胶束溶液有两个特点：
第三章 表面活性剂溶液驱油
3.1 表面活性剂 3.2 活性剂水溶液体系 3.3 驱油机理
表面活性剂浓度超过临界胶束浓度，因此溶液中有胶束存在。胶束可增 溶油，提高了胶束溶液的洗油效率 ； 是胶束溶液中除表面活性剂外，还有醇和盐等助剂的加入。醇和盐等助
提高采收率原理第一章+注水驱油1

提高采收率原理第一章+注水驱油1

No ——原始地质储量（地面体积）。
Nor——地层剩余油量（地面体积）。
No = Ahφ(1− Swi ) / Boi
（2） （3）
Nor = Ahφ ⋅ Sor / Bo
A ——油藏有效面积； h ——油藏有效厚度； φ ——为油藏有效孔隙度； Swi和Sor——分别为束缚水和残余油饱和度； Boi和Bo——分别为地层油原始和枯竭时的体积系 数。
3、原油粘度的影响 原油的粘度一般都比水大，水驱油是低粘度 水排驱高粘度原油。在孔道中，随着油水界面 推进，阻力越来越小，流速越来越大。此现象 随油水粘度差增加而加剧。而且大毛管中粘滞 阻力比小毛管中小，因此粘度差加大了大小毛 管中的速度差，从而微观油水界面的推进距离 的差别变大，出现微观指进现象。于是油滴或 小油块被水绕流，从而降低驱油效率。
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，表示 为：
Sor Soi − Sor ED = = 1− Soi Soi
式中Soi ——原始含油饱和度； Sor——残余油饱和度。
通过上述的讨论，不难理解整个油藏的采收 率
As hsφ(Soi − Sor ) ER = AhφSoi As hs (Soi − Sor ) = Ah Soi = Ev ED
将(2)和(3)式代入(1)式，则原油采收率为：
No − Nor ER = No Ahφ(1− Swi ) / Boi − AhφSor Boi = 1− 1− Swi Bo
（4）
由(4)式可知：只要测得原始束缚水饱和度及 原始原油体积系数，以及油藏枯竭时的残余油饱 和度及枯竭时地层压力下的原油体积系数就可由 上式计算出油藏的采收率。 若近似认为： oi ≈ Bo ≈1，则由(4)可得： B
提高采收率1水驱油

提高采收率1水驱油


注入的水可以降低原油的粘度， 使其更容易流动，从而提高采收 率。
随着水的注入，原油和水在储层 中逐渐形成重力分离，原油上浮 至储层顶部，便于采收。
水驱油技术优势
环保性
水驱油技术使用水作为驱油剂，对环境影响较小， 符合环保要求。
经济性
相对于其他提高采收率的方法，水驱油技术成本 较低，经济效益显著。
适用性广
而提高采收率。
03
改进驱替方式可提高采收率
实验结果表明，采用周期性注水、脉冲注水等改进的驱替方式，可以有
效提高水驱油采收率。
下一步工作计划和建议
深入研究水驱油机理
为了更好地指导实际生产，建议进一步深入研究水驱油机理，探索影 响采收率的更多因素。
开展现场试验
在实验室研究的基础上，建议开展现场试验，验证实验室结果的可靠 性，并探索实际应用中的最佳操作条件。
发展趋势及前景预测
发展趋势
未来水驱油技术的发展将更加注重提高注水效率、降低注水 成本、减少环境污染等方面。同时，随着智能化技术的不断 发展，水驱油技术也将实现更加精准、高效的开发。
前景预测
随着全球能源需求的不断增长和石油资源的日益紧缺，提高 石油采收率将成为未来石油工业发展的重要方向。水驱油技 术作为一种成熟的提高采收率方法，将在未来发挥更加重要 的作用。
注水量
通过精细地质研究和油藏数值模拟，优化注水量，实现注采平衡， 提高注水效果。
注水水质
严格控制注水水质，避免注入水与地层水不配伍导致油层伤害，影 响采收率。
油藏工程方法研究
油藏描述
利用地震、测井、试油等资料， 精细刻画油藏构造、储层物性、 流体性质等，为制定合理的开发 方案提供依据。
剩余油分布研究

石油开发中的水驱采油技术

石油开发中的水驱采油技术石油是现代工业和生活的基础能源之一，在石油开发中，采油技术是至关重要的。

水驱采油技术作为一种常用的采油方法，具有较高的采收率和经济性。

本文将对水驱采油技术的原理、应用、优缺点以及发展前景进行探讨。

一、水驱采油技术的原理水驱采油技术是利用注入水的方式，将注入的水与地层中的原油产生驱替作用，从而将原油驱出油层，提高采收率。

其主要原理包括水力驱替作用和物理化学驱替作用。

水力驱替作用是指通过注入大量的水，使注入水与地层中的原油发生流动，形成一定的驱替压力，将原油推向开采井以进行采集。

注入水的流动具有洗涤作用，可以清洗管道和沉积物，提高采收率。

物理化学驱替作用是指注入水与原油之间的物理化学反应，从而减小原油与油层颗粒之间的黏附力和表面张力，使原油容易流出。

物理化学驱替作用可以通过降低表面张力、增加油层渗透率等方式实现。

二、水驱采油技术的应用1. 适用范围：水驱采油技术适用于地层渗透率较高、油层厚度较大、油井储量较丰富的地区。

对于低渗透率、薄油层和低储量的油田来说，水驱采油技术的效果较差。

2. 实施步骤：水驱采油技术的实施包括注水井的开发、注水系统的建设以及注水参数的调整等步骤。

在注入水之前，需要进行地质勘探和产能测试，以确定最佳的注水方案。

三、水驱采油技术的优缺点1. 优点：（1）有效驱替：水驱采油技术利用注入水的力量，能够将原油从油层中推出，提高采收率。

（2）成本低廉：相比其他采油技术，水驱采油技术的成本较低，投资回报较高。

（3）环保可持续：水是一种可再生资源，注入水在采油过程中不会对环境产生污染。

2. 缺点：（1）寿命有限：随着注入水量的增加，油井中的水含量增加，可能导致产量下降，油井寿命缩短。

（2）地层保护问题：水驱采油技术注入的水中可能含有一些有害物质，会对地层产生一定的损害。

（3）对储层要求高：水驱采油技术对地层渗透率和储量的要求较高，不适用于所有类型的油田。

四、水驱采油技术的发展前景随着对石油资源需求的不断增加，水驱采油技术在未来的发展前景仍然较为广阔。

提高采收率原理第一章注水驱油2(面积注水井网)


1．反九点井网系统 对于裂缝性油藏，在裂缝未搞清楚的情况下， 对于裂缝性油藏，在裂缝未搞清楚的情况下，初期选 择反九点系统，在调整上具有较大的灵活性。 择反九点系统，在调整上具有较大的灵活性 • 当采用反九点井网系统进行注水开发时，如果开发过程 中发现，注入水沿角井方向推进较快，说明储层中定向渗透 性或裂缝沿角井方向分布，应当适时转注角井，将反九点 适时转注角井， 适时转注角井 注水系统转化为反五点注水系统。 注水系统转化为反五点注水系统 •
对于均匀油层，不同井网系统的注水 注水 波及系数可用下述关系式加以确定： 波及系数
µR：水油流度比； ：水油流度比； Ko,KW:油相和水相渗透率； 油相和水相渗透率； 油相和水相渗透率
S:前缘平均含水饱和度； 前缘平均含水饱和度； 前缘平均含水饱和度 Swr：束缚水饱和度
上式表明，井网系统的注水波及系数主要决 定于水油流度比，水油流度比越大，井网面积扫 水油流度比越大， 水油流度比越大 及效率越低，当流度比一定时，五点与四点井网 及效率越低 的注水波及系数相近，反九点井网最低。 反九点井网系统注水波及系数低，主要原困 是:边井和角井井距相差 倍， 当边井见水时， 边井和角井井距相差√2倍 当边井见水时 边井和角井井距相差 水线前沿距角井还有相当大的距离。 水线前沿距角井还有相当大的距离 对于平面连续性较差的油层，注水波及系数 受到井网系统的显著影响。井距越小，注水波及 系数越大。而在三种常用面积井网中又以五点系 统为最高。
应用数值模拟计算也可以看出，注采 井数比大的方案，即强化注水系统，其采 油速度和采收率等指标都优于注采井数比 小的方案。说明对于低渗透油藏采用强化 注水系统，有利于提高油藏最终开发效集。
五 井网系统调整的灵活性 井网调整的灵活性是井网系统选择的 重要依据之一。在开发设计阶段，当设计 者还未详尽地了解井掌握油藏的地质特征 时，首先设计一套可以灵活调整的井网系 统，可避免开发中出现决策性的失误。

石油天然气行业提高油气采收率方案

石油天然气行业提高油气采收率方案第一章提高油气采收率概述 (2)1.1 提高采收率的意义 (2)1.2 提高采收率的方法分类 (3)第二章储层特性分析与评价 (3)2.1 储层物理特性分析 (3)2.2 储层流体特性分析 (4)2.3 储层敏感性评价 (4)第三章油气藏开发技术策略 (4)3.1 油气藏开发模式选择 (4)3.2 开发阶段划分与调整 (5)3.3 开发方案设计 (5)第四章水驱提高采收率技术 (6)4.1 水驱机理研究 (6)4.2 水驱方案设计 (6)4.3 水驱效果评价 (6)第五章化学驱提高采收率技术 (7)5.1 化学驱机理研究 (7)5.2 化学驱剂筛选 (7)5.3 化学驱方案设计 (7)5.4 化学驱效果评价 (8)第六章微生物驱提高采收率技术 (8)6.1 微生物驱机理研究 (8)6.1.1 微生物生长与繁殖 (8)6.1.2 微生物代谢产物的作用 (8)6.2 微生物筛选与培养 (9)6.2.1 微生物筛选 (9)6.2.2 微生物培养 (9)6.3 微生物驱方案设计 (9)6.3.1 微生物注入时机 (9)6.3.2 微生物注入量 (9)6.3.3 微生物注入方式 (9)6.4 微生物驱效果评价 (9)6.4.1 采收率提高幅度 (9)6.4.2 油藏流体性质变化 (9)6.4.3 微生物活性监测 (9)6.4.4 经济效益分析 (10)第七章气驱提高采收率技术 (10)7.1 气驱机理研究 (10)7.1.1 气驱基本原理 (10)7.1.2 气驱过程分析 (10)7.1.3 气驱影响因素 (10)7.2 气驱方案设计 (10)7.2.1 气驱方案设计原则 (10)7.2.2 气驱方案设计内容 (11)7.3 气驱效果评价 (11)7.3.1 气驱效果评价指标 (11)7.3.2 气驱效果评价方法 (11)第八章热力驱提高采收率技术 (11)8.1 热力驱机理研究 (11)8.2 热力驱方案设计 (12)8.3 热力驱效果评价 (12)第九章非常规提高采收率技术 (12)9.1 非常规提高采收率技术概述 (13)9.2 非常规提高采收率技术应用 (13)9.2.1 地质工程技术 (13)9.2.2 钻井工程技术 (13)9.2.3 压裂工程技术 (13)9.2.4 流体工程技术 (14)9.3 非常规提高采收率效果评价 (14)第十章提高油气采收率项目管理与评价 (14)10.1 项目管理流程 (14)10.1.1 项目立项 (14)10.1.2 项目设计 (14)10.1.3 项目实施 (14)10.1.4 项目验收 (15)10.2 项目风险分析 (15)10.2.1 技术风险 (15)10.2.2 经济风险 (15)10.2.3 环境风险 (15)10.3 项目效果评价与调整 (15)10.3.1 技术效果评价 (15)10.3.2 经济效果评价 (15)10.3.3 环境效果评价 (15)10.3.4 技术调整 (16)10.3.5 经济调整 (16)10.3.6 环境调整 (16)第一章提高油气采收率概述1.1 提高采收率的意义提高油气采收率是石油天然气行业一项的任务，它关乎国家能源安全、企业经济效益以及环境保护。

石油开采中的提高采收率技术

石油开采中的提高采收率技术提高石油开采中的采收率技术石油是全球最重要的能源资源之一，为了满足不断增长的能源需求，提高石油开采的采收率成为了一项关键挑战。

采收率是指在地质储层中能够有效开采的石油比例，目前地球上纯天然气的平均采收率仅为30%左右，而原油的采收率更低。

通过引入先进的技术和方法，可以有效地提高石油开采中的采收率。

本文将探讨一些常用的提高采收率技术。

1. 水驱替代水驱替代是一种常用的提高采收率的方法。

该方法利用高压水的注入，以推动石油从储层中流出。

在注入水之前，地质储层中的原油会被压缩气体推到储层的最低点。

然而，注入水会使石油膨胀，从而增加了石油采收的难度。

为了解决这个问题，可以使用聚合物来改善水驱替代效果。

聚合物可以增加水的粘度，使其更容易推动石油流动。

此外，还可以通过人工注水井的布置和操作来控制水的注入量和速度，以达到最佳采收效果。

2. 二氧化碳驱油二氧化碳驱油是一种高效的提高采收率的方法。

该方法通过注入二氧化碳来推动石油从储层中释放出来。

二氧化碳有较高的溶解能力，可以增加石油的流动性，并降低储层的渗透能力。

这使得原本难以开采的石油变得更易流动，提高了采收率。

此外，注入二氧化碳还可以促进原油中的可燃物质的增加，从而提高石油的质量。

3. 热采技术热采技术是另一种常用的提高采收率的方法。

该技术通过注入高温热能来减少石油的粘度，并增加其流动性。

常用的热采技术包括蒸汽吞吐和电加热。

蒸汽吞吐是指注入高温蒸汽来加热储层中的石油，使其变得更流动。

电加热则是通过通过在井筒周围安装电加热棒来加热石油，以减少石油的粘度。

通过这些热采技术，可以有效地提高采收率，并延长储层的生产寿命。

4. 化学驱替化学驱替是一种常用的提高采收率的方法。

该方法通过注入化学物质来改变储层中石油和岩石的相互作用，使石油从岩石中释放出来。

常用的化学物质包括表面活性剂和溶剂。

表面活性剂可以降低油水界面的张力，使原本难以流动的石油变得更易流动。

提高采收率原理


溶解气驱采收率为
三、注入工作剂时的采收率
可采储量 最终采收率＝ 100 ％ 地质储量
2.溶解气驱采收率
枯竭压力下的剩余储量 累积采出油量
N or
Ah（ 1 - Swi - Sg） Bo
1 - Swi - Sg） Ah（ 1 - Swi） Ah（ NP Boi Bo
N P 1 Swi - Sg Boi ER N 1 - Swi Bo
溶解气驱采收率为
三、注入工作剂时的采收率
波及系数与驱油效率 采收率可以表示为：
VswSo VswSor Vsw So Sor ER EV ED VSo V So
波及系数 ：指工作剂 驱到的体积 与油藏总 体积之比 Sor－残余油饱和度； ED－洗油效率。 洗油效率： 指在波及范 S S Vsw o or 围内驱替出的 其中： E EV D 原油体积与 S o V 工作剂的波及 体积之比 采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积 Vsw－工作剂的驱替体积； So－原始含油饱和度； Ev－体积波及系数； V－油藏总体积；
三次采油的驱油机理主要是通过改善油水流度比或降
低界面张力等的物理化学采油方法。
一、采收率
采收率是指在某一经济极限内，在现代工程和技术 条件下从油气藏原始地质储量中可以采出石油（气）量 的百分数，即可采储量与原始地质储量的比值。 它是衡 量油田开发效果的重要指标之一。随着油田开发工作的 进展，经济技术条件的改变，特别是采用新的开采工艺 技术，采收率会随着提高，采收率是一个可变的数值。
二、天然能量驱油的采收率
可采储量 最终采收率＝ 100 ％ 地质储量
2.溶解气驱采收率
枯竭压力下的剩余储量 累积采出油量
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在某毛管数下滞留下来的油滴，需在更大毛管数下 才能起动。这一特点反映了油滴滞留和起动机理的差别： 前者是连续流动的油被水分隔成油滴，其毛管数应等于 当时流动条件下的粘滞力与界面张力的比值；而起动过 程却是将已停止流动的油滴推动．这需要克服附加毛管 阻力。油滴滞留和起动过程中．残余油饱和度与毛管数 的关系曲线如下：
Nvc = K •∆p / Lσ或 N = µV / σ
由此可知，影响孔隙介质中滞留油的力是 粘度和毛管力的复合函数，并且受诸如渗透率、 平均孔隙大小、孔隙大小分布、润湿性、饱和 度、流体分布及饱和过程等参数的影响。
由摩尔(Moore)和斯洛伯德(Slobed)定义的毛管 数则考虑了润湿性，毛管数从用下式表示：
一、天然能量驱油的采收率 对于依靠天然能量才有的一次采收率，其最 终大小主要决定于油藏本身客观地质条件。最常 见的驱动方式有水驱（底水或边水驱动）、气驱 （气顶驱）、弹性驱和溶解气驱。 计算任何一种驱动方式下的采收率，其通式 为： Np No − Nor （1） ER = =
No
No
式中 ER ——原油采收率； Np ——采出油量（地面体积）；
第一节 采收率的概念
一次采油：大约在40年代以前，依靠天然能量开 采原油的方法。天然能量驱动包括：天然水驱、 弹性能量驱、溶解气驱、气驱及重力驱等。 二次采油：二次采油是继一次采油之后，向地层 注入液体或气体补充能量采油的方法。在四十年 代得到广泛应用的二次采油方法是向油层内注水 或注气。用注水和注气的方法以弥补采油的亏空 体积，增补地层能量进行采油。 三次采油：其特点是针对二次采油未能采出的残 余油和剩余油，采用向地层注入其它工作剂或引 入其它能量的方法，称为三次采油法。
水驱采收率与油藏参数、渗透率、孔隙度、 厚度、原始含油水饱和度以及原油 粘度等有关。 注水采一、影响洗油效率的因素： 影响洗油效率的因素： 1、岩石孔隙结构的影响 岩石孔隙结构特征的非均质性，包括孔隙大小分布、 孔喉比、孔隙孔道的曲折程度和表面粗糙度等，这些主 要影响注入工作剂的微观洗油效率，其结果多是定性分 析。 2、岩石润湿性的影响 在亲油岩石中，流体性质和流体与岩石孔隙表面的 相互作用，如润湿性对水驱油效率影响很大。毛管力是 驱油阻力，所以水主要排驱大孔道中的油，小孔隙和孔 壁上留下残余油。岩石亲油性愈强，油与岩石之间附着 张力愈大，排除附着油滴愈困难。孔隙愈小，毛管阻力 愈大，残余油愈难排除，所以亲油岩层的驱油效率低。 相反亲水岩层中毛管力是水驱油的动力，油与岩石间的 附着张力小，油容易被水驱走，所以亲水岩层驱油效率 高。
对于亲油岩石，由于油对岩石的润湿能力大 于水，因此残余油会贴附在岩石颗粒表面，形成 油膜或悬垂环状，如图④所示。当油较粘稠，有 时在水湿孔隙中会形成簇状油块，如图⑤所示。 为了便于研究，分别就不同孔隙模型来进行 分析：1、单孔模型2.双孔隙模型3.急变模型4.多 孔隙体系
二、毛管数降饱和度曲线 粘滞力与毛管力的比称为毛管数NC，文献 中给出了多种表达式，最常用的定义为：
3由压汞和退汞的毛管压力曲线可求得 非湿相（油） 残余饱和度。通过压汞和退汞实验，可得到一次注入曲线 （I）和退出曲线（W）。由一次注入曲线（I）和退出曲 线（W），可求出非湿相（如油）的最大饱和度，以及退 汞时仍然未退出的非湿相残余饱和度，即被捕获而留在岩 心中的非湿相残余饱和度。若是亲水地层，则为残余油饱 和度。 4用微模型可见技术观测残余油的分布：近几年来， 微模型可见技术得到了很大的发展，除常规的、各种形状 网格模型外，目前国内已可用真实岩心的孔隙铸体薄片， 将其孔道复制在玻璃模型上，进行驱替实验。再经过一系 列的录像，电视显像技术，可观察到整个驱替过程的发展、 变化以及残余油的滞留和捕集方式，因此可以进一步研究 影响残余油的存在方式和数量的各种因素 。
布拉姆斯(Abrams)定义的毛管数称变 异毛管数，用下式表示，即：
Soi——注水前原始含油饱和度 注水前原始含油饱和度 Sor——注水后残余油饱和度。 注水后残余油饱和度。 注水后残余油饱和度
Abrams定义的毛管数是 用一有效流速(V/(Soi-Sor))代 替渗流速度。而且．它考虑 了水与油的粘度比对毛管数 的影响。
三、矿场测井法 这种测井—注入—再测井方法的基本原理是， 分别测出井底附近在水驱后的地层电阻率R1和纯 水时的地层电阻率R0，然后代入下述公式进行计 算，可求得残余油饱和度Sor，即：
R 1 1 = R0 (1− SOR )n
Sor——残余油饱和度； R1——水驱油后地层中有残余油和注入水时的电阻率； R0——100％地层水饱和下的地层电阻率； n——饱和度指数，与岩性有关，可由岩心分析实验 统计确定。
No ——原始地质储量（地面体积）。
Nor——地层剩余油量（地面体积）。
No = Ahφ(1− Swi ) / Boi
（2） （3）
Nor = Ahφ ⋅ Sor / Bo
A ——油藏有效面积； h ——油藏有效厚度； φ ——为油藏有效孔隙度； Swi和Sor——分别为束缚水和残余油饱和度； Boi和Bo——分别为地层油原始和枯竭时的体积系 数。
第三节 残余油饱和度的确定方法
一、在水淹区打检查井取心 在水淹区打检查井取心 在水淹区打检查井取心，是最常用的观察和 测定残余油饱和度的方法。通过岩心分析，可直 接获得岩心所代表的局部储油层的残余油饱和度 值。但在取心及其运送过程中，会发生一系列歪 曲地层含油饱和度值的现象。
二、室内各种模拟实验 室内各种模拟实验 1采用钻井所取的油层岩心，或相应露头岩心， 或人造岩心，按照地层中水驱油的实际物理过程， 根据相似模拟原理，进行驱替试验，可测定出驱 替结束后的残余油饱和度。 2采用地层真实岩心和模拟地层油、水，在地 层温度等条件下测定出油、水相对渗透率曲线， 由曲线上相对渗透率Kro＝0处，可求得残余油饱 和度。
对于提高原油采收率有重要启示： ①对亲水的岩心，残余的非润湿相油捕集在大 孔道之中，Soi越高，被迫进入到较小孔隙中的油 越多。这种现象将导致水驱后较高的残余油饱和度， 在小孔隙中捕集的油越多，就需要更大的毛管数使 残余油流动和采出。 ②实际油田中大多数的水驱是在低毛管数范围， 处于10-7～10-5，如果不改变注水的毛管数，则 残余油饱和度不会降低。 ③为了降低残余油饱和度，需要使水驱的Nvc 值再增高102～104个数量级。可通过增大地层的渗 透率和驱替压差或降低油水界面张力未实现，但实 际中，要增大压差和增大地层渗透率是十分困难的， 而且几乎是不可能的，而唯一可行的办法是降低注 入液和原油的界面张力。
Sor ER = 1− 1− Swi 1− Swi − Sor = 1− Swi
（5）
上式(4)、(5)即为计算一次采收率的通式。只 是在溶解气驱和水驱时，残余油饱和度的表达式 稍有不同。
二、注入工作剂驱油的采收率 实际油藏之依靠天然能量驱油的十分罕见， 而且采收率很低。普遍采用向油层注入工作剂的 办法来实现人工补充能量驱油。 注工作剂驱油时，油藏内原油采收率是面积 波及效率、接触系数和洗油效率的函数。 假如油藏体积为V=A.h ，其中注入工作剂 （如为水）所驱洗或影响到的体积为Vs＝As.hs， 则波及效率
1孤岛状；2珠状(或滴状)；3索状；4悬 垂环状；5簇状油块 对于亲水岩石，由于水能很好地润湿岩石， 所以靠近岩石表面一定是水，油只能存在于孔隙 中间，或为珠滴状被卡住，或呈绳索状为条带， 如图①②③所示。实验已经证明，孔隙的高孔喉 比造成了急变所形成的油珠，可以占据整个孔隙 体积，高孔喉比会导致较高的残余油饱和度
将(2)和(3)式代入(1)式，则原油采收率为：
No − Nor ER = No Ahφ(1− Swi ) / Boi − AhφSor / Bo = Ahφ(1− Swi ) / Boi Sor Boi = 1− 1− Swi Bo
（4）
由(4)式可知：只要测得原始束缚水饱和度及 原始原油体积系数，以及油藏枯竭时的残余油饱 和度及枯竭时地层压力下的原油体积系数就可由 上式计算出油藏的采收率。 若近似认为： oi ≈ Bo ≈1，则由(4)可得： B
4、毛管数的影响 在驱替过程中，水驱油效率受毛管力和粘滞 力相互作用的影响，由前面给出的毛管数NC＝ Vµ／σ的定义，可清楚地知道各物理量对驱油效 率的影响，并通过岩心排驱试验将各物理量与 驱油效率之间的关系可定量化。但毛管数未包 括所有驱油效率的因素，因而其它因素与驱油 效率之间的关系只能定性分析。
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，表示 为：
Sor Soi − Sor ED = = 1− Soi Soi
式中Soi ——原始含油饱和度； Sor——残余油饱和度。
通过上述的讨论，不难理解整个油藏的采收 率
As hsφ(Soi − Sor ) ER = AhφSoi As hs (Soi − Sor ) = Ah Soi = Ev ED
3、原油粘度的影响 原油的粘度一般都比水大，水驱油是低粘度 水排驱高粘度原油。在孔道中，随着油水界面 推进，阻力越来越小，流速越来越大。此现象 随油水粘度差增加而加剧。而且大毛管中粘滞 阻力比小毛管中小，因此粘度差加大了大小毛 管中的速度差，从而微观油水界面的推进距离 的差别变大，出现微观指进现象。于是油滴或 小油块被水绕流，从而降低驱油效率。
四、单井示踪剂测试方法 单井化学示踪剂法测残余油饱和度，是利用 同一口井注入和采出含有化学示踪剂液体的方法 来测定残余油饱和度。 单井化学示踪剂法测残余油饱和度的基本原 理是：示踪剂在油层的固定油相（即残余油相） 和流动水相之间能按所固有的关系进行分配，符 合色谱原理。
第四节 影响水驱原油采收率的因素
显然，整个油藏的采收率是体积波及系数与 洗油效率的乘积。波及系数Ev越大，洗油效率ED 越高，采收率也就越高。所以要提高原油采收率 就必须改善波及系数和微观洗油效率。
第二节 残余油饱和度