三次采油方法进展
- 格式:doc
- 大小:105.00 KB
- 文档页数:8
三次采油技术及化学助剂进展张达生 王宝(大庆东昊投资有限公司)1 三次采油技术进展(1)碱驱。
碱驱油技术是三次采油技术中研究应用最早的。
但由于碱耗和其可操作碱浓度范围过窄,一直没有形成规模应用。
碱驱油机理是碱水注入后,碱与原油中的极性物质(有机酸类物质)反应生成表面活性剂,而原油中存在的重质油如沥青质、胶质等所含的羧酸、羧基酚、卟啉等与之协同作用,使得油水界面张力和界面粘度降低,并产生润湿性反转形成水包油、油包水和多重乳状液从而改变了毛细管力、附着力和驱动力,使原来不流动的残余油通过夹带、聚并重新处于可流动状态,从而提高采收率。
碱不仅改变了油水界面张力,而且也改变了岩石与油、岩石与水之间的界面张力。
碱驱后期,含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油。
(2)聚合物驱。
聚合物驱油技术对我国油藏的物化环境有较强的适应性,经过多年的研究,矿场试验也已取得全面成功,至今该技术已在油田进行工业化推广应用,并取得了较好的驱油效果,但提高采收率的幅度还不够高。
(3)表面活性剂驱。
表面活性剂驱油技术的出现大大提高了采收率,但矿场试验表明,表面活性剂驱成本太高,在经济上难以过关。
这就为复合驱技术的出现打下了伏笔。
表面活性剂驱油机理十分复杂,大致有两种情况:一种是稀表面活性剂体系,这是指表面活性剂浓度低于2%的低界面张力溶液体系。
为了提高稀表面活性剂溶液渗流过程中抗吸附、抗二价离子沉淀的能力,常加入其它助剂,典型配方如石油磺酸盐1%+尿素4%+六偏磷酸钠0 2%,用1 3%NaCl水溶液配置成无醇体系。
此稀表面活性剂体系驱油时,由于油水界面张力降低,使水驱残余油乳化变形拉伸成长条状或丝状,形成油珠渗流,增加了油的流动性,易于聚并形成油墙。
另一种是微乳液驱油体系,这是指由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等4种组分形成的透明或半透明稳定体系。
微乳液与水驱残余油珠接触,改变了原来油水界面膜的性质,发生互溶作用,形成极易聚并的乳状液,推动水驱残余油流动,最后富集、聚并成高含油饱和带被采出。
三次采油方法进展一、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多,主要有以下一些:注表面活性剂;注聚合物稠化水;注碱水驱;注CO2驱;注碱加聚合物驱;注惰性气体驱;注烃类混相驱;火烧油层;注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油,也有人称之为四次采油。
二、三次采油的内容目前,世界上已形成三次采油的四大技术系列,即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。
其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等;气驱包括CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等;热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等;微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。
四大三次采油技术中,有的已形成工业化应用,有的正在开展先导性矿场试验,还有的还处于理论研究之中。
1 化学驱自20 世纪80 年代美国化学驱达到高峰以后的近20 多年内,化学驱在美国运用越来越少,但在中国却得到了成功应用。
中国的化学驱技术已代表世界先进水平。
中国聚合物驱技术于1996 年形成工业化应用。
“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术,胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。
目前,已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。
化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。
首先,从改善油水的流度比出发,除使原油降黏外,相应的办法是提高驱油剂的黏度,降低其流度,应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。
其次,从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发,开发了活性水驱油法。
再其次,就是介于前两种之间的化学驱油法,称为碱性水驱,利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。
三次采油工程技术措施采油工程技术是石油开采过程中非常重要的环节,它涉及到了油田开发的各个方面,包括钻井、提高采收率、减少成本、提高生产效率等。
在实际的石油开采过程中,为了有效地提高采油效率,降低生产成本,采用了许多创新的技术措施。
下面我们将介绍三种常用的采油工程技术措施。
一、液压压裂技术液压压裂技术是一种在油井中通过高压液体对地层进行破裂,以增加开采油田的采收率和提高生产效率的工程技术。
在使用液压压裂技术时,首先需要进行钻孔作业,然后将高压液体通过泵送系统注入到井中,使井筒中的裂隙扩张,产生裂缝,从而提高地层的渗透性和油气的产量。
液压压裂技术具有以下几个特点:1.提高油井产量。
液压压裂技术可以有效地增加油藏的有效压裂面积,提高地层的渗透性,从而提高油井的产量。
2.降低生产成本。
通过使用液压压裂技术,可以将地层的渗透性提高到一定程度,降低了地层的流动阻力,减少了开采油田的生产成本。
3.延长油井寿命。
液压压裂技术可以有效地提高生产效率,延长油井的寿命,并且可以在油井生产过程中多次进行压裂,进一步提高产量。
二、水平井技术水平井技术是一种在垂直井眼的水平段上进行侧钻,使井眼进入油层,并在其长度方向上通过控制技术开展出射井眼,在油层中形成一定范围的透明构造,在垂直井眼上形成一个或多个侧向井眼的技术,用以增加有效的地层接触面积,提高产量。
水平井技术具有以下几个优点:1.提高采收率。
通过水平井技术,可以将垂直井眼上形成一个或多个侧向井眼,扩大了地层的接触面积,提高了开采的采收率。
2.减少横井数目。
通过水平井技术可以减少横井的数量,降低了开采的成本,提高了生产效率。
3.降低井底流体压降。
水平井技术可以在相对较少的横截面上获取更多的地层能量,减少井底的流体压降,提高了油井的产量。
三、聚合物驱替技术聚合物驱替技术是一种通过注入聚合物溶液到油层中,改变油水相对渗透率比值,从而提高原油驱出率的技术。
通过聚合物驱替技术,可以有效地将地层中原油的驱出率提高到一定程度,提高油井的采收率和生产效率。
综合信息区域治理一、三次采油的基本原理经过一、二次开采后的原油称为残余油,通常以簇状﹑孤岛状﹑膜状以及柱状等非连续相形式被束缚于多孔性的地下孔隙网络中。
残余油能否流动理论上取决于毛细管数(Ne)的大小: Ne=Uw×Vw/σ=△P/(L×σ)式中:Uw、Vw分别为注入水的粘度和流速;△P/L为压力梯度;σ为油/水界面张力。
该式表征了二相渗流过程中动力(粘滞力)和阻力(毛细管力)的相对影响,显然毛细管数的大小决定着毛细管中油滴的运动状态、滞留位置和滞留液滴的大小。
一般说来,残余油量(通常称为饱和度)随毛细管数增加而减小。
因此,要驱动残余油,方法有两种:(1)提高驱替相流速和粘度,(2)降低界面张力。
前者通常受到技术条件限制,而后者可以通过向高含酸原油中加入碱或直接加入表面活性剂来实现。
实验表明在最佳条件下,生成或加入的表面活性剂能使界面张力从几十mN.m-1降到10-3mN.m-1以下,即可以使毛细管数上升105倍,残余油饱和度接近于零。
这就是表面活性剂驱和三元复合驱的理论基础,而具体的机理则包括:(1)油/水界面张力的降低,(2)原油的乳化,(3)岩石润湿性的改变(从油润湿转变为水润湿)等。
二、三次采油技术的种类及最新进展1 微生物调驱技术微生物调驱技术是近年来兴起的一种新型技术,该种技术即利用微生物来改善油藏残余油流动性的一种技术。
微生物的生长会对采油成效产生直接的影响,而地层的情况则关乎着微生物的生长情况,为了提升采油率,就要采取科学的方式促进微生物的生长。
目前,常用的方式就是加入前置液优化剂生物酶,前置液优化剂生物酶对于内源微生物的生长可以起到良好的激活效果,微生物酶的表面活性剂则可以有效降低稠油粘度,可以起到乳化稠油的效果。
2 火烧油层与空气氧化技术火烧油层技术多应用在稠油以及超稠油油藏之中,该种技术主要适用于稠油油藏吞吐效果降低的阶段,在应用之前,需要将高温空气注入地层中,再点火焖井,待内部原油粘度有效降低后即可进行开采。
三次采油技术的现状及未来探讨摘要:本文探讨了三次采油技术的现状和未来发展趋势。
三次采油技术是指在常规采油和二次采油后,利用各种物理、化学、生物等方法提高原油的流动性和驱替效率,从而增加油田的采收率。
本文介绍了三次采油技术的主要类型及其特点,分析了三次采油技术的应用现状和效果,展望了三次采油技术的发展趋势和展望。
本文认为,三次采油技术的未来发展方向是复合驱、智能化和绿色化,这有助于提高三次采油的效果、经济性、精确度、可靠性、环境友好性和社会认可度。
关键词:三次采油;开发技术;未来分析引言:随着油田开发进入高水平阶段,原油的开采难度和成本不断增加,油田的采收率逐渐下降。
为了提高油田的开发效率和经济效益,延长油田的寿命,必须采用新的技术手段来增加原油的可动性和可采性。
三次采油技术就是这样一种有效的手段,它可以在常规采油和二次采油后,通过改变原油和岩石之间的物理化学性质,增加原油的流动性和驱替效率,从而提高油田的采收率。
三次采油技术已经在国内外广泛应用,取得了显著的效果。
然而,三次采油技术也面临着一些挑战和问题,如技术成本高、环境影响大、适用范围有限等。
因此,三次采油技术的发展需要不断创新和完善,以适应不同的油藏条件和市场需求。
本文旨在探讨三次采油技术的现状和未来发展趋势,并提出一些建议和展望。
1三次采油技术的主要类型及其特点三次采油技术是指在常规采油和二次采油后,利用各种物理、化学、生物等方法提高原油的流动性和驱替效率,从而增加油田的采收率。
目前,三次采油技术主要有五种类型。
第一是热力驱油技术,这种技术是通过向油层注入高温蒸汽或火焰,提高油层温度,降低原油粘度,增加流动性,从而提高采收率。
这种技术适用于稠油和重油油藏,可以显著提高原油的可动性和可采性。
热力驱油技术是目前应用最广泛的三次采油技术之一[1]。
第二是化学驱油技术,这种技术是通过向油层注入表面活性剂、聚合物、碱等化学物质,改变油水界面张力,降低流动阻力,增加驱替效率,从而提高采收率。
石油开采三次采油技术应用现状及发展探析随着油藏资源的不断开采,石油开采技术也在不断地升级发展。
三次采油技术作为目前采油领域的重要技术之一,具有开采效率高、经济效益好等优势。
本文将从三次采油技术的概念和分类、应用现状和存在的问题、发展前景及展望等方面进行探析。
一、三次采油技术的概念与分类常规的石油开采方式只能开采出油井周围的原油,而难以开采到岩石缝隙中的原油,这就需要三次采油技术的应用,使原本难以开采的岩石缝隙中原油被采集。
三次采油技术三个阶段,即水驱、气驱和聚合物驱的联合协同作用,采用化学物质或者物理手段促进岩石中残余原油的流动,从而实现石油的再生产。
三次采油技术根据驱油介质的不同分为水驱三次采油、气驱三次采油和聚合物驱三次采油。
其中,水驱三次采油是指锁藏在岩石中间的原油被水冲刷而被驱出来,通过井口采集。
气驱三次采油是指通过注入天然气或二氧化碳等气体来驱动岩石中的残余原油,使其流入油井,达到采油目的。
聚合物驱三次采油是利用聚合物在岩石中墙面结合的特性,使残余原油形成微粒,流动性增强,更易于提取,从而实现采油。
二、三次采油技术的应用现状三次采油技术自上世纪70年代起就开始应用于我国石油产业,至今已在大量油田得到广泛应用和推广。
据统计,目前我国开采原油的三次采油技术以上的采油比例已经达到90%以上,水驱占48%,气驱占25%,聚合物驱占17%。
水驱三次采油技术是三次采油技术的主要方式之一,自1979年在长庆油田成功应用后,连续取得一系列的成功应用。
例如,水驱三次采油技术已经成功应用于福山油田、大同油田、庆东油田等油田中。
在应用过程中,水驱三次采油技术主要包括水泵驱动、注水管具、自动控制装置等工具的协同使用,从而实现原油的提取。
气驱三次采油技术也在我国得到广泛的应用,应用场合多样。
例如,氦气、亚气等非常效气体采用于致密油、油页岩等难以采集的地层中,提高了采油效率。
二氧化碳气体采用于黄骅油田、海拉尔油田等油田,也取得了显著的效果。
国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展近年来,我国油田开采技术不断发展,发掘潜力越来越小的油田成为主要挑战之一。
为了提高油田开采效率,降低开采成本,研究人员开始将聚合物驱技术应用于三次采油过程中。
聚合物驱采出液处理技术在国内仍处于初级阶段,需要进一步研究和完善。
聚合物驱采是指在水驱过程中向油层注入聚合物溶液,通过增加驱油剂在油层中的粘度和降低溶液在油层中的渗透性,提高油层的驱油效果。
这种技术具有驱替效率高、提高采收率的优点,适用于各种类型的油田。
在聚合物驱采过程中,采出的驱油液通常需要进行处理和回收再利用。
目前,主要的处理方法包括机械分离、重力分离和化学分离。
机械分离是最常用的方法,通过沉淀、离心等过程将固体和液体分离。
重力分离是基于物理原理,通过利用重力将不同密度的物质分离。
化学分离则是将不同组分的驱油液分解、降解或改性,使其达到一定的回收再利用标准。
目前国内聚合物驱采出液处理技术仍存在一些问题和挑战。
由于油田使用的聚合物种类和性能差异较大,需要开发更多适用于不同聚合物的处理方法。
处理过程中容易产生大量的固体废弃物,对环境造成污染。
需要研究如何高效处理这些固体废物并减少对环境的影响。
采出的驱油液中可能含有一些有害物质,对人体健康和环境造成潜在风险,因此需要对这些有害物质进行有效的去除和治理。
为了解决上述问题,研究人员正在进行一系列的研究工作。
他们正在开发新的驱油液处理方法,以提高处理效率和减少对环境的影响。
通过改进沉淀和离心技术,减少处理过程中的固体废物产生,并提高回收率。
他们正在研究和开发新的去除有害物质的方法,通过化学反应和吸附等技术将有害物质转化为无害物质。
他们还在探索如何将新材料和新技术应用于聚合物驱采出液处理过程中,以提高处理效果和降低处理成本。
国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究正在取得进展,但仍面临一些挑战。
未来的研究应该重点解决处理效率、固体废物处理和有害物质去除等关键问题,以推动这一领域的发展和应用。
油田三次采油驱油技术应用探讨油田三次采油是指油田在初次开采和二次采油之后,为提高原油采收率而实施的一种非常重要的采油技术。
三次采油技术的应用可以大大提高油田的采油效率,增加油田产量,延长油田的可采储量,对于我国的石油工业发展具有非常重要的意义。
本文将对油田三次采油驱油技术的应用进行探讨,希望可以为相关研究和生产实践提供一定的参考价值。
一、三次采油技术的定义和原理三次采油技术,又称EOR(Enhanced Oil Recovery),是指在油田初次开采和二次采油之后,利用物理、化学、生物等手段对剩余石油资源进行再利用和再开发,以提高采收率的技术方法。
其主要原理是通过改变原有的驱油方式,促进原油在储层中的流动,提高原油采出率,从而增加原油生产量。
常见的三次采油技术包括水驱、聚合物驱、聚合物-水驱、油气驱、化学驱等。
水驱是指通过注入水来推动原油向井口流动,增加原油采收率;聚合物驱是通过注入聚合物溶液来改变储层渗透性,提高原油向井口移动的能力;油气驱是利用油气的驱出压力推动原油流向井口;化学驱则是通过注入各种化学物质改变原油和岩石表面之间的相互作用,提高原油采收率。
二、三次采油技术的应用现状目前,我国在三次采油技术的研究和应用方面已经取得了一定的进展。
各大油田公司积极开展了三次采油技术的研究与应用,探索出了一系列适合中国国情的三次采油技术方案,取得了良好的经济效益和社会效益。
以水驱技术为例,我国在海相碳酸盐岩和低渗透油藏的水驱开发方面进行了大量的研究和试验,取得了良好的效果。
通过优化注采参数、改善注采方式、增强调剖效果等手段,提高了水驱油田的采收率和生产率。
我国在油气驱和化学驱等方面也进行了不少的研究与试验,不断推动三次采油技术的发展和应用。
三、三次采油技术的问题与挑战尽管三次采油技术在提高油田采收率和延长油田寿命方面具有巨大的潜力,但是在实际应用中也面临着诸多问题和挑战。
不同的油田地质条件和油藏性质不同,需要针对性地设计和调整三次采油技术方案,这需要深入的研究和大量的试验数据支持。
三次采油技术的现状及发展趋势由于采用三次采油方法能大大提高采收率,增加的可采储量相当于全国目前剩余储量56%,若把这种潜力挖掘出来,相当于我国的可采储量增加一倍以上。
为此,发展三次采油是我国石油开采的必经之路。
一、三次采油方法分类三次采油方法很多,根据不同油层开采的特点,前世界广泛使用的主要有四类,即化学法、气驱、热力和微生物采油。
1.化学法使用化学方法进行三次采油亦可分为很多类,主要为以下几种:1.1碱驱碱驱油的原理是使用碱与原油中的石油酸发生反应生成表面活性剂,改变油水界面张力,从而达到驱油的目的。
碱驱油技术是三次采油中应用较早的方法,但在碱驱油后期含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油,不易开采,并且使用碱的同时对地层破坏很大。
由于其采油缺陷,因此不能形成规模。
1.2聚合物驱聚合物驱油技术是一种经济有效的提高原油采收率的方法,其主要驱油剂是聚合物,它通过提高水的波及系数来提高采油采收率。
但聚合物溶液通常为假塑性流体,粘度随剪切速率的变化而变化,且有可能堵塞地层孔道,因此在很多油田聚合物驱油技术并不适用。
1.3复合驱油法多种驱油方法的组合是由于各种驱油法,都有各自的优缺点,很难完全满足不同环境下油层的驱油。
因此近年来,提出了各种驱油法组合的新型采油技术,有二元复合驱和三元复合驱。
其中三元复合驱技术由于引入了廉价的碱替代以往昂贵的表面活性剂,既减少了活性剂的用量,又降低了表面活性剂和聚合物的吸附滞留损耗,大幅度降低油水界面张力,提高波及系数和驱油效率。
2.混相法混相法是将一种流体注入油层,在一定的温度压力下,通过复杂的相变关系与油藏中的石油形成一个混相区段,混相驱在提高采收率的方法中,具有很大的吸引力,因为它可以使排驱剂所到之处的油百分之百的采出。
当这种技术与提高波及系数的技术结合起来时,实际油层的采收率就有可能达到90% 以上。
3.热力采油法一般是通过提供热量、升高油藏温度、降低原油粘度来减小油藏流动阻力。
油田三次采油技术的现状分析及发展趋势摘要:在当前社会大环境下,人们在日常生产及生活过程中对于各项物质的需求越来越大,对于各项自然资源的需求量也随之不断增大,而石油作为当今社会发展和进步中发挥极为重要作用的资源来讲,更是如此。
石油资源的开采和应用对整体社会经济稳定有着十分重要的意义,对石油企业的健康、稳定发展也发挥着极为重要的作用。
在当前石油资源日益紧缺的环境下,三次采油技术得到了进一步发展和应用,同时也受到了社会各界对于该技术的关注和重视。
由此,论文主要围绕三次采油技术的现状和发展趋势展开了认真的研究和探索。
以其更好地开发、推广和运用三次采油技术,不断提升油田资源的开采效率。
关键词:三次采油技术;现状;发展趋势;技术研究一、三次采油的概述在开发油田时一般将利用油藏天然能量开采的采油方式为一次采油;完成一次采油后,利用非混相注气或注水来将油层压力增加,同时将油层内的原油驱替的方法则为二次采油。
三次采油则主要指的是运用天然能量来开采油田以及使用人工增补能量的方法后,运用化学、物理以及生物等技术来开发尾矿采油的方法。
该类驱油方式通常是利用注蒸汽、注化学物质、微生物或注气等来将原油物理性质、油水界面性质以及驱替相性质改变。
就现阶段看来,国际上的三次采油形成了四大技术系列,也就是气驱、化学驱、热力驱以及微生物采油。
二、探析三次采油技术的现状1、现状就目前来看,我国三次采油技术的类型比较多,但相关技术却没能实现大范围的推广和使用。
归根究底这主要是由于一些地区石油资源相对比较缺乏,通常在经过一、二次开采以后的石油资源就难以实现被有效利用。
现今,有一些地区使用化学驱的方法来实现三次采油作业。
在利用这种方法进行开采作业时,通常需要使用化学方法来处理原油。
如表面活性剂驱、复合驱、单纯碱水驱及聚合物驱的方式。
另外还有几种采油技术,但应用时间比较短,且应用范围不大。
2、存在的问题和解决措施一般来讲,不管是什么样的技术在研发应用之后,或多或少都会出现一些问题。
三次采油技术的现状及发展趋势摘要:在油田二次采油达到经济极限后,向地层中注入化学流体或能量,通过引起地层物理化学变化来提高采收率的方法通常被称为“三次采油”,包括化学驱、气相溶剂驱和热驱等。
目前,我国大部分油田都处于水驱(二次采油)开发后期,水驱后仍有大约65%的矿藏原油留在地下。
面对我国能源短缺和世界石油价格不断高涨的不利局面,对我国现有油田进行三次采油(enhanced oil recovery, EOR)技术的开发应用己势在必行。
关键词:三次采油技术现状发展我国最早的EOR技术研究是新疆克拉玛依油田,1958年开始研究火烧油层。
大庆油田在投入开发时就开展了EOR技术的研究,是我国EOR项目研究最多的油田。
20世纪80年代初期,国内外研究出碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱提高采收率的新技术。
其实质是利用化学碱与原油中的有机酸反应生成具有表面活性的石油酸皂,石油酸皂与外加的表面活性剂相互作用,可大幅度降低油/水IFT[解释清楚],从而达到提高采收率的目的。
我国的大庆油田进行碱/表面活性剂/聚合物(alkaline/surfactant币olymer,ASP)三元复合驱先导性矿场试验结果表明,ASP三元复合驱可比水驱提高采收率20%;胜利油田先导性矿场试验比水驱提高采收率15%以上;美国在West Kiehl和Cambridge等油田也进行了先导性试验,比水驱提高采收率25%左右。
因此,ASP三元复合驱被认为是继聚合物驱之后的一种更有潜力的三次采油新方法,而受到国内外的广泛关注。
一、我国三次采油现状1我国三次采油概况我国非常重视三次采油技术的发展。
1979年,我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一,揭开了我国三次采油发展的序幕。
随后的“七五”、“八五”和“九五”期间,国家对三次采油技术不仅重视室内研究,还安排许多现场试验,使得我国部分三次采油技术达到了世界领先水平。
由于缺乏足够的气源和我国油藏具体特征,我国主要发展了化学驱和热力采油,气驱和微生物驱基本处于室内研究和先导试验阶段。
石油开采三次采油技术应用现状及发展探析随着全球能源需求的不断增长,石油的开采成为各国关注的焦点。
为了提高石油开采效率和延长油田的产能,人们逐渐采用了三次采油技术。
本文将探讨石油开采三次采油技术的应用现状及发展。
三次采油技术是指在初次采油(即常规采油)和二次采油(即水驱、气驱等采油方式)之后,对油藏施加外部能量来提高原油产量并改善采油环境的一种采油方法。
三次采油技术主要包括热采、化学驱和微生物驱。
热采技术是目前应用最广泛的三次采油技术之一、这种方法通过注入高温物质,如热水或蒸汽,来提高原油的流动性。
热采技术可以分为蒸汽吞吐、蒸汽驱和热润滑减阻等形式。
蒸汽吞吐是通过注入蒸汽热解油砂中的油来提高原油产量。
蒸汽驱是将蒸汽注入油藏中,使油液蒸发并流动到井口。
热润滑减阻则通过注入蒸汽或热水来降低原油的粘度,以提高生产效率。
热采技术可以显著提高原油产量,但也存在能源消耗大、操作复杂等问题。
化学驱技术是通过注入化学剂改善原油流动性和驱替效果的一种采油方法。
化学驱主要包括聚合物驱、表面活性剂驱和聚合物-表面活性剂复合驱等形式。
聚合物驱主要是通过在注入水中加入聚合物,使水增稠,并提高化学剂的驱替效果。
表面活性剂驱则是通过注入表面活性剂改善油水分离性质,以提高原油产量。
聚合物-表面活性剂复合驱则是将聚合物和表面活性剂结合使用,以达到更好的驱替效果。
化学驱技术具有驱替效果好、能源消耗低等优点,但也存在化学剂回收困难、环境污染等问题。
微生物驱技术是利用微生物来改善原油流动性和降低粘度的一种采油方法。
微生物驱主要是通过注入含有活性微生物的水溶液,使微生物在油藏中生长繁殖,并降解原油中的高分子物质,从而提高原油产量。
微生物驱技术具有环境友好、成本低等优点,但也存在微生物生长难控制、抗药性微生物的产生等问题。
目前,石油开采三次采油技术在全球范围内得到了广泛应用。
根据统计数据,全球约有60%的油田采用了三次采油技术。
在国际上,热采技术和化学驱技术得到了广泛应用,尤其在加拿大的油砂开发中,热采技术占据了主导地位。
化 工 进 展 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2011年第30卷增刊檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨殨殨殨进展与述评三次采油技术及进展杨志钢(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京100013)摘 要:石油是一种非常重要的战略资源,对国家经济的发展有着举足轻重的作用。
三次采油技术的发展是油田开发的一次重大的技术突破,为油田保持高产稳产提供了有力保证。
本文综述了三次采油的发展历程,对热力驱、气驱、化学驱、微生物驱的技术进展情况进行了总结。
关键词:三次采油;注气驱;化学驱;热力驱;微生物驱;提高采收率Development of teconology of tertiary oil recoveryYANG Zhigang(Beijing Researeh Institute of Chemical Industry,SINOPEC,Beijing 100013,China)Abstract:Oil is a strategic resource and crucial to the economic development of the nation.It is agreat break through to the exploitation of the oil field,and it ensures the stable and high yield ofoil in the oil field.The history of the technology of tertiary oil recovery,the development ofthermal drive,gas drive,animalcule drive,chemistry drive were reviewed and summarized.Key words:tertiary oil recovery;thermal drive;gas drive;animalcule drive;chemistry drive;enhanced oil recovery 石油资源是一种重要的战略资源,对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。
三次采油技术的研究现状及其发展趋势2长庆油田分公司第三采油厂,甘肃庆阳 745100摘要:基于社会快速发展背景,我国在能源方面提出了更高的要求,为了对采油技术进行有效优化,提升石油开采量,应该按照特定方式合理筛选特定去油剂配方,应该积极开展新技术探索,以充分提升油田采油量。
应用二次采油模式时,主要将清水注入油层中,确保油层中能量充足,保证石油开采作业顺利进行。
对于三次采油,一般结合现阶段化学手段进行采油作业,可以有效分离油层中水、气、油,进而充分提升采油量。
基于创新现有采油技术,对三次采油进行研究新技术,以保证能源开采效果。
关键词:三次采油;创新;结合技术1前言油田在经过一次和二次采油以后,占据地质储量超过半数的原油还会分布在地层当中。
近些年来,发现大储量油田的概率不断降低,因此需要对现有的石油资源进行充分的开发。
现阶段,工业生产在石油资源方面的需求量持续增加,油田对于我国工业体系发展具有重要地位,同时在政府部门重视程度不断提高背景下,促使油田开采工作进入高含水阶段,所以需要三次采油,为采油工作有效开展提供保障。
油田三元复合驱技术研究始于20世纪80年代,经历了室内研究、先导性试验、工业性试验,目前已进入工业化推广阶段。
油田三元复合驱工业化推广区块正式投产,标志着三元复合驱实现矿场性试验向工业化应用的跨越,使工业化进程得到稳步推进。
油田也是世界上首个实现三元复合驱工业化推广的油田。
三次采油在油田的开发中已发挥重要接替稳产作用。
2三次采油技术的研究现状分析2.1立体井网层重构技术各个地区油田开采工作基本上进入中后期阶段,水驱控制、注采关系不足等对油田稳定、可持续发展产生影响。
一类油层开发工作达到规模化,然而二类油层以及三类油层,由于其渗透率低、低品位、规模小等原因,并不具备良好开采潜力,在高厚度、高丰度部位加密井网,均存在不规则、利用率低以及其他特点。
因此,需要有效应用井网层重构技术,对剩余油、单砂体展开精细化描述,对平面井网、以及纵向层系展开优化重组处理,深入优化注采关系以及水驱控制,进而有效提高开采铝。
三次采油技术的研究现状与发展趋势摘要:随着当前社会经济的快速发展,人们在生产生活中对于各类资源的需求量也快速增加。
其中石油则为主要的需求能源之一,石油资源的稳定开采与供应,确保了社会经济的稳定发展,同时也提升了石油企业的实际收益。
在此过程关于三次采油技术的应用与发展,也引起了行业研究人员的重视。
关键词:发展趋势;研究方向;现状由于石油资源的不可再生性,以及石油开采的难度愈来愈大,致使石油开采的成本也日益增高。
为此研究出了三次采油技术,通过化学注入、气体注入、微生物注入、超声波刺激等方法来实现的采油技术,三次采油技术的出现为石油采油业做出了巨大贡献,不仅提高了油田原油采收率,而且一定程度上降低了采油成本。
1三次采油技术的概要石油与我国经济、人民生活、环境等密切相关,也是经济结构的重要组成部分,因此,如何在有限的石油资源上使石油发挥出最大的作用是重要问题。
石油的开采一般有三个步骤:一次采油,是指在达到油层原始的能量之后使油田自喷;二次采油,油田自喷之后,采用物理或者化学的方式,例如注气、注水等,加强维持油层的原始能量;三次采油,在二次采油之后,石油中水分居多,通过微生物、物理化学等方法降低石油的含水量。
2三次采油技术的研究现状及进展分析当前世界范围内关于三次采油技术的发展,整体的发展较为成熟,其中涉及的应用技术也较多。
其中常见的应用技术为:化学驱油技术、热力驱油技术、注气驱油技术、微生物驱油技术。
各类驱油技术在应用中,因油藏内部环境的差异性,以及地质差异性等原因,其在实际应用中的效果也存在一定的差异性。
三次采油技术发展中的技术应用现状,进行简要的分析研究。
2.1化学驱油技术化学驱油技术为常见的一类应用技术,该类应用技术在实际应用中,通过混合一类化学物质并注入油田,以实现驱油提升三次采油质量的目的。
具体分析当前在实际应用中,关于化学驱油技术的应用,主要的应用特点为降低原油黏度,提升原油的流动性,最终达到提升三次采油效率的目的。
三次采油方法进展一、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多,主要有以下一些:注表面活性剂;注聚合物稠化水;注碱水驱;注CO2驱;注碱加聚合物驱;注惰性气体驱;注烃类混相驱;火烧油层;注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油,也有人称之为四次采油。
二、三次采油的内容目前,世界上已形成三次采油的四大技术系列,即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。
其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等;气驱包括CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等;热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等;微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。
四大三次采油技术中,有的已形成工业化应用,有的正在开展先导性矿场试验,还有的还处于理论研究之中。
1 化学驱自20 世纪80 年代美国化学驱达到高峰以后的近20 多年内,化学驱在美国运用越来越少,但在中国却得到了成功应用。
中国的化学驱技术已代表世界先进水平。
中国聚合物驱技术于1996 年形成工业化应用。
“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术,胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。
目前,已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。
化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。
首先,从改善油水的流度比出发,除使原油降黏外,相应的办法是提高驱油剂的黏度,降低其流度,应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。
其次,从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发,开发了活性水驱油法。
再其次,就是介于前两种之间的化学驱油法,称为碱性水驱,利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。
2 热力驱目前蒸汽吞吐和蒸汽驱已成为我国稠油开采的主要方法。
全国稠油产量主要来自辽河、新疆、胜利、河南4 个油田。
最近几年,又出现了一种新的热采方法,业界称之为地热采油。
地热采油是利用丰富的地热资源,以深层高温度开发流体(油、气、水及其混合物)将大量的热量带入浅油层,降低原油薪度、提高原油流动能力。
这种方法是基于节能减排力度加大、石油资源供需矛盾日益突出、国际油价持续走高的形势下发展起来的。
3 注气驱在国外,注二氧化碳技术主要用于后期的高含水油藏、非均质油藏以及不适合热采的重质油藏。
推广二氧化碳驱油的主要制约因素是天然的二氧化碳资源、二氧化碳的输送及二氧化碳向生产井的突进问题以及油井及设备腐蚀、安全和环境问题等。
为解决以上问题,提出了注二氧化碳提高原油采收率技术,这种技术是向地层中注入反应溶液,使其在油藏条件下充分反应而释放出二氧化碳气体,二氧化碳溶解于原油之中,降低原油黏度,从而达到提高原油采收率的目的。
4 微生物驱经过多年的发展,微生物清蜡和降低稠油黏度、微生物选择性封堵地层、微生物吞吐、微生物强化驱等已成为成熟的提高采收率的技术。
微生物驱油已成为继传统的热采、化学驱、注气驱之后第四大类提高采收率的方法。
微生物驱油技术的发展主要有三个方向,一是微生物增效水驱,二是激活油藏微生物驱,三是微生物调剖驱油。
三、三次采油机理及现状1 化学驱1.1 聚合物驱油机理聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高相对分子质量的聚丙烯酰胺,增加注入水的粘度,改善油水流度比。
注入的聚合物溶液具有较高的粘度和通过油层后具有较高的残余阻力系数以及粘弹效应等。
粘度越高,残余阻力系数越大,驱替相的流度就越小,驱替相与被驱替相的流度比就越小,聚合物驱扩大油层宏观和微观波及效率的作用就越大,采收率提高值就越高。
1.2 活性剂驱油机理活性剂驱油是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂,降低油水界面张力,从而驱替水驱残余油,进一步降低剩余油饱和度,提高驱油效率。
界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大.提高驱油效率和采收率的幅度就越大。
1.3 三元复合驱油机理三元复合驱油是通过在注入水中加入~定量的表面活性剂、碱和高相对分子质量的聚合物,大幅度降低油水界面张力,增加注入水的粘度,从而降低油水流度比,扩大油层宏观和微观波及体积,进一步驱替水驱残余油,大幅度降低剩余油饱和度,提高驱油效率和原油采收率。
界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大,提高驱油效率和采收率的幅度就越大。
1.4 泡沫复合驱油机理’泡沫复合驱油是在三元复合驱的基础上发展起来的一种提高采收率方法,它是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂、碱、高相对分于质量的聚合物和天然气.它与三元复合驱相比不仅可以提高驱油效率.还能进一步扩大波及体积,从而提高采收率。
2 微生物驱微生物采油技术是技术含量较高的一种提高石油采收率的技术,不但包括微生物在油层中的生长繁殖和代谢等生物化学过程,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。
2.1 微生物可改变原油的组成,使其变成低黏度的原油微生物以石油中的正构烷烃作为碳源而生长繁殖,从而改变原油的碳链组成。
微生物不断老化,改变了石蜡基原油的物理性质,影响了原油液或固相的平衡,降低了石蜡基原油的临界温度和压力$微生物的增加能大大减少储层、井眼和设备表面的原油结蜡的温度和压力$微生物生长时释放出的生物酶,可降解原油,使原油碳链断裂(高碳链原油变为低碳链原油,使重组分减少,轻质组分增加,凝固点和黏度均可降低,不仅改善原油在油层中的流动性,而且会使原油品质得到改善。
2.2 微生物可改变驱油环境(1)生物表面活性剂。
微生物活性剂组分主要为十六烷酸、十七烷酸和十八烷酸,它会降低油水界面压力,减小水驱油毛管力,提高驱替毛细管数。
同时生物表面活性剂会改变油藏岩石润湿性,从亲油变成亲水,使吸附在岩石表面上的油膜脱落,油藏残余油饱和度降低,从而提高采收率。
(2)生物气。
绝大多数微生物在代谢过程中都会产生气体,如二氧化碳、氢气、甲烷等,这些气体都能够使油层部分增压并降低原油黏度,提高原油流动能力。
溶解岩石中的碳酸盐,增加渗透率,使石油膨胀4体积增大,有利于驱出原油,增加产量。
同时气泡的假敏效应还会增加水流阻力,提高注入水波及体积。
(3)酸和有机溶剂。
微生物产生的酸主要是相对低分子量的有机酸(甲酸、丙酸),也有部分无机酸(硫酸),它们能溶解碳酸盐,一方面增加孔隙度,提高渗透率;另一方面,释放二氧化碳,提高油层压力,降低原油黏度,提高原油流动能力。
产生的醇、有机酯等有机溶剂,可以改变岩石表面性质和原油物理性质,使吸附在孔隙岩石表面的原油被释放出来,并易于采出地面。
与此同时,微生物还产生2种未知醇类,这些都是微生物在发酵原油过程中的代谢产物,它们有利于改善原油黏度,类似轻度酸化,增加岩石孔隙度,从而提高原油产量。
(4)生物聚合物。
微生物在油藏高渗透区的生长、繁殖及产生聚合物,使其能够有选择地堵塞大孔道,增大扫油系数和降低水油比。
在水驱中增加水的黏度,降低水相的流动性,减少指进和过早的水淹,提高波及系数,增大扫油效率。
在地层中产生的生物聚合物,能在高渗透地带控制流度比,调整注水油层的吸水剖面,增大扫油面积,提高采收率。
微生物注入水驱油层后,生长繁殖的菌体和代谢产物与重金属形成沉淀物,具有高效堵水作用,封堵率可达到99%(纯菌体的封堵效果只能达到25%)。
这对于非均质油藏的堵水调济效果较好,可提高原油产量和采收率,由于封堵了高渗透条带,还有助于减少注水量。
2.3 微生物的直接作用通过在岩石颗粒表面上生长、繁殖占据孔隙空间,用物理的方法驱出石油,改变碳氢化合物的馏分。
微生物能黏附到岩石表面,在油膜下生长,最后把油膜推开,使油释放出来。
3 注气驱气驱采油技术主要是混相驱和部分混相驱。
混相驱替是提高石油采收率的重要方法之一,它的基本机理是驱替剂注入的混相气体和被驱替的地层原油在油藏条件下形成混相,消除界面,使多孔介质中的毛细管力降至零,从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油,原则上可以使微观驱油效率达到百分之百。
实际上由于地层的非均质性、渗透率分层性、流度比不利、重力舌进、粘性指进等多种因素,原油采收率是达不到100%的,但在适宜条件下,其采收率一般比注水开发的采收率高。
到目前为止,可用来混相驱油的气体有烃类气体与非烃类气体。
烃类气体有干气,贫气、富气和液化石油气,非烃类气体有二氧化碳、氮气、烟道气等。
气体混相驱按其混相机理可以分为一次接触混相驱(直接接触混相)、多级接触混相驱(动态混相)、近混相驱(凝析/蒸发气驱),按照注入气体类型分类如下:LPG 段塞驱,二氧化碳驱,氮气驱(烟道气驱),干气驱,富气驱。
3.1 注CO2驱CO2混相驱中,CO2抽提原油中的轻质组分或使其汽化,从而降低界面张力而实现混相是CO2驱最重要的提高采收率机理。
CO2非混相驱的主要采油机理是降低原油粘度,使原油体积膨胀、抽提和汽化原油中轻烃,减小界面张力。
CO2吞吐开采机理主要是使原油体积膨胀、降低原油粘度,以及轻烃抽提和相对渗透率效应。
3.1.1 混相驱混相驱替是指在多孔介质中,一种流体驱替另一种流体时,由于两相之间发生扩散、传质作用,从而使两种流体能相互溶解而不存在分界面。
混相驱替的机理是驱剂和被驱剂在油藏条件下形成混相,消除界面,毛细管准数变为无限大,同时多孔介质中的毛细管力降至为零,从而减少了因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油,理论上可以使微观驱油效率达到100%。
由于受地层破裂压力等条件的限制,混相驱替只适用于o API重度比较高的轻质油藏,同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有应用的经验,总结起来,CO2混相驱对①水驱效果差的低渗透油藏;②水驱完全枯竭的砂岩油藏;③接近开采经济极限的深层、轻质油藏;④利用CO2重力稳定混相驱开采多盐丘油藏的开采具有重要的意义。
3.1.2近混相驱Orr等人在进行CO2驱微观实验时,提出采收率曲线中的转折点并不一定表示由非混相驱替到动态混相驱替的转变,转折点可能应是“近似混相的”。
1995年,Shyeh—Yung JJ又将近混相驱的概念扩展,提出近混相气驱是指注入气体并非与油完全混相,只是接近近混相状态。
Burger、沈平平等人分别在室内研究时讨论到近混相现象。
3.1.3 非混相驱CO2非混相驱的主要采油机理是降低原油粘度,使原油体积膨胀,减小界面张力,对原油中轻烃汽化和抽提。
主要应用包括:①用来恢复枯竭油藏的压力;②重力稳定非混相驱替;③重油CO2驱,可以改善重油的流度,从而改善水驱效率;④应用CO2驱开采高粘度原油。