吐哈油田注气提高采收率试验介绍30页PPT

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。

吐哈油田 注气提高采收率矿场试验介绍
中国石油吐哈油田公司 2010年3月
汇报提纲
一、葡北油田注气混相驱先导试验 二、温五块注气非混相驱先导试验 三、注气工具国产化研究
根据吐哈油田地质及油气藏特点，主力油田具备注气 提高采收率的基本条件和潜力，注气非混相驱及混相驱具 有普遍适用性。
“九五”以来，吐哈油田先后在葡北油田和温米油田 温五区块开展了注气混相驱和注气非混相驱先导性矿场试 验，均取得了较好的效果。
CMD钢丝滑套
KBH-22油管定位器 封隔器密封插管
SAB-3永久式封隔器
磨铣工具延伸管 R型坐放短节
坐封工具 喇叭口
一、葡北油田注气混相驱先导试验
3、工艺技术
（3）水合物防治 葡北油田注入气组分分析表明，注入气中含有CH4、C2H6、C3H8、C02、 N2等易形成天然气水合物的气体组分。
采用组分分析法预测，在25-35MPa压力条件下，水合物形成温度为 23.8-25.7℃。 注水转注气时，注入水温度低，会形成水合物，需要采取防治措施。 采用注醇的办法防止水合物生成。
w5-79
w5-89
70
w5-204
温检5-1
w5-57
-1800 w5-66
w5--617900
70
8-32 8-21
W5-3 w5-13
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w20
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-1860 wn7
W5-2 5-12
w5-102
w5-23 w5-34 -1800
w5-45
w5-54
W5-1
W5-11
w5-202
w5-22
等高线
含气面积
68
逆断层
04

S
A
W 油相不 E
流动区
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O
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驱油机理
含油相（上相微乳液）能单 独参与流动，能形成富集油带， 只不过含油饱和度很低。
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2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
§2 微乳液性质
微乳液是由油(hydrocarbon)+水(water)+活性剂 (surfactant) +助表面活性剂(co-surfactant)+盐(electrolytes) 按一定比例组成的高度分散的低张力体系。
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§3 微乳液驱油机理
Micro-mechanism of Microemulsion Flooding 混相驱（In-Situ Miscible Flooding ）：指油层任何
S
A
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W
油不流动区 E
O
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驱油机理
油被增溶排驱，不能 形成富集油带(低效)
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2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
A
E
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IFT低时，油不流动区小：
位置，排驱流体与被排驱流体一经接触，便立即互溶混
相的排驱过程。
非混相驱（In-Situ Immiscible Flooding ）：排驱
流体与被排驱流体以任何比例混合都不能互溶混相的排

• 5.2 多级接触混相驱 • 向后接触混相（凝析式气驱）：而向后接触是指
平衡液相与新鲜注入气之间的不断进行的相间传 质，使富气中的中间烃组份不断进入平衡油相， 使油相越来越轻从而实现混相 。
5.混相驱油机理
• 5.2 多级接触混相驱－向后接触混相（凝析气驱）
CH4
P, T
M2 M1
G1 G2 注入气G
K
L1 L2
油藏流体A
C7+
K+G 混相排驱
C2-6
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.1 二氧化碳
CO2驱分为：CO2混相驱、 CO2非混相驱。其中CO2驱适用条件
见下表。
1. CO2混相驱
原油相对密度
项目实施的最低深度
英尺
米
<0.8251
2493
760
0.8654～0.8256
2800
853
0.8871～0.8660
表11-5 注气评价实验目的设备及选择依据
评价项目
研究目的
测试设备
选择依据
膨胀实验 最小混相压力测试
注入气与原油相互作用 油藏注气MMP
PVT仪 细管实验仪、升泡仪
用于相态模拟调整交互作用系 数校正，必作
对可能混相的油藏建议作，明 显不能混相也可不作
长岩心驱替不同开方式 评价
固相沉积实验
不同注入方式、流体、储层条 件下驱油方式优化
原油—注入气扩散
油气间扩散系数
PVT和岩心设备
机理研究用，一般可不测
一维层状实验 平面模型评价实验层间非均质对注气的影响
层状一维实验装置
研究注气对平面非均质性的适 平面气驱实验装置 应性
主要用于机理研究，一般可不 作

（2）携砂液 它起到将支撑剂（砂子）带入裂缝，并将砂子 放在预定位置上去的作用。在总液体中这部分占的比重很大。 携砂液和其它压裂液一样，都有造缝及冷却地层的作用。
（3）顶替液 打完携砂液后，要用顶替液将井筒中全部携砂 液替入裂缝中。
压裂液可能是一种以上性质的液体，
其中还有用于不同目的的添加剂。应 满足下列条件：
停泵后，由于支撑剂对裂缝的 支撑作用，在地层中形成足够 长的、有一定导流能力的填砂 裂缝，从而实现油气井增产和 注水井增注。
压裂的目的
（1）设置一条有导流能力的裂缝通道通过了近井地带的伤害区，绕过了受 污染的地区；
（2）延伸裂缝通道，使其有足够的深度，从而提高了渗流面积，进入至储 层来进一步提高产量；
1.2.3压裂酸化
压裂酸化是在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有 裂缝的压力条件下的一种挤酸工艺
酸压过程示意图
2.酸化机理
2.1碳酸盐岩酸化机理 2.1.1碳酸盐岩的化学成分
2.1.2碳酸盐岩酸化机理
2.1.3反应动力学
酸与地层物质的总反应速度决定酸反应所需时间，根据反应时间 及反应所占的空间几何形状，就可估算酸的穿透距离或酸进入孔 隙的深度，并进而预计增产率。
1.2酸化工艺
1.2.1酸洗 1.2.2基质酸化
基质酸化是在低于地层岩石破裂压力 条件下，将酸液注入地层孔隙空间， 利用酸液溶蚀近井地带的堵塞物以恢 复地层渗透率或用酸液溶解孔隙中的 细小颗粒、胶结物等以扩大孔隙空间、 提高地层渗透率的一种增产措施。
图2-2酸溶蚀砂岩孔隙堵塞物、胶结物示意图
图2-3传导性溶蚀孔流动通道简化图
在SY5329-88标准规定的条件下，使1000 水通过滤 膜所需的时间为MF值，用下式计算:

其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
建议值
现行值
原油相对密度
<0.8498
0.8348～0.7628
原油粘度(mPa.s)
<0.4
0.07～0.3
原油组成 含油饱和度(%PV)
(C1～C7)含量等 >40
50～80
储层类型
带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩
有效厚度
平均渗透率( 10 3 m 2 )
相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值
深度(m) 温度(℃)
>1827 无临界值
3045～5633
限制
发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。
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6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
注气提高采收率技术
2012年3月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
3
一.注气原理 1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydro0
853
0.8871～0.8660
3300
1006
0.9218～0.8877
4000
1219
>0.9218
不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）

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第23页/共46页
一、热力采油发展历史
国内： “六五”（1980-1985）：吞吐工艺 “七五”（1985-1990）：以蒸汽驱为重点 “八五”（1990-1995）：以水平井稠油开采为重点 “九五”（1995-2000）：吞吐转汽驱、电磁加热、火 烧油层（针对特超稠油）
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通过加热方式(注入蒸汽）来降低原油粘度，解除油层堵塞，改善地层渗流特性，从而 提高原油采收率的开采技术。
效果
特点:
知识面广、内容复杂、公式多。
方式 目的
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一、是什么？
内涵:
注蒸汽热力采油技术是一门综合性极强的复杂工程，包括油田地质、油田开发技 术、采油工程和生产测试技术等不同门类的组合。
热化学：通过向油井中注入化学热剂，经过焖井以达到降低原
油粘度的开采方式
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二、热力采油分类
1.蒸汽吞吐（Huff and Puff Steam Soak Steam Stimulation Cycle Steam Injection）
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二、热力采油分类
1.蒸汽吞吐（Huff and Puff Steam Soak Steam Stimulation Cycle Steam Injection）
1
中国的石油
1、电容C1是个1万微法的电容，容量很大。它的电压表示国内油价。 2、当国际油价上涨时，电容的电压（国内油价）则涨得非常快， 因为它是通过二极管D1单向导通充电的，这叫做与国际油价接轨。 3、当国际油价（电源电压）下跌，低于国内油价（电容电压）时， 二极管反向截止，电容C1只能通过一个10MΩ的大电阻R1放电，电 压下降很是缓慢，加之电容很大，放电有时间常数对于电路来说非 常大，这时就很难与国际接轨了，使国内油价长久保持“中国特 色”。

随压力降低，
压力降到该温度下的饱和蒸汽压时，汽相的摩尔T体摩积尔增体加积幅度很大。
液相开始汽化，摩尔体积急剧增加。
1.两组分烃典型的P~T关系相图
P 液相区 泡点线
临界凝析压力PL
临界点Pc、Tc
25%
40%
异常区
汽
60%
临界凝析
液
温度TN
两 干度线或
相
湿度线
露点线
区
气相区
T
泡点线：是由不同温度下的泡点
但在某些低温油藏，它是以液相状态驱 油，此时，液态的CO2仍然从原油中不断抽提 中间烃类，使液态的二氧化碳不断富化，其 性质不断与原油接近，同时，液态的CO2也不 断溶于原油中，使驱替相与被驱替相组成、 性质愈加接近，最终达到混相。有些书上称 此种混相为冷凝作用产生的混相。
3.
N2气驱的拟四元相图
另有假设2： b c （3） 根据假设3： pa pb （5）
将（poa 2p）ob 、o（gudzc3）uoo代a,cg入dx（1（14）oa）,g：s1in则：ddxz

o,g
gdz


uo o
sin

（10）
sin
cos( )
溶剂，中间 4成.问逐题渐：过驱渡替的过烃M程类1中过，度M形带2油成，层由组的注分温入含度气量组的烃加成变的。到化含原引量油起增组相 态溶复剂杂段的塞转容变 易，被容地L易下1L引气2 起体长沥稀细青释管质，驱原形油油成实中非验的混沥相青；沉同淀时。 也M具M有P不的利测油流定藏度方原比法油问题。气泡上升法
限系线简的称左M侧M；P，是指气体C溶1 剂与油藏扩原大油，达与相 23到..最工P混先艺P、降相形：T为的溶成P最剂混1时小成相压本带力略的值高位。，置G1原仍：G油采近2 B的用井组段地成塞带注首同达触入先油到凝的达藏多析方到原次混式混油接相。相; 利M用M廉P价的的影气响体因驱素替溶剂注段入塞气。的组成所需的气体