提高原油采收率原理(EOR)第五章-B
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聚合物驱提高原油采收率原理摘要:石油资源是我国重要的能源,与国民经济的发展和人们的生活都有着密切的联系。
随着油田资源的不断被开采,油田石油资源的不断开发,油井的含水率不断的上升,石油资源的开发难度逐渐的增加,如何有效的开采油藏的剩余原油,越来越受到研究人员的重视。
文章通过实验得到,通过采用高浓度和高分子量的聚合物可以提高原油的采收率,文章分析了聚合物驱油的作用过程,改善了聚合物驱油的效果,从而提高了油田原油的采收率,促进了油田开发效益的提高关键词: 聚合物驱油原油采收率方案实验石油资源关系到国家经济的发展命脉,在油田油藏的开采过程中,随着地层注水量的不断增加,油井采出的原油含水量不断增加,油井勘探开发效益逐渐降低,油田勘探开发的效益难以得到保证。
现阶段油藏原油的采收率还是非常低的,大约百分之六十以上的油藏资源还埋存地下没有被开采出来,所以如何将地层剩余原油高效的开采出来,已经成为研究人员重点研究的对象。
一般的情况下,聚合物驱采油技术中,随着注入聚合物浓度和分子量的增大,聚合物的注入压力也随之增高,这样就影响到了聚合物的注入效果,从而不能最大限度的提高聚合物驱油的效率。
研究结果表明,三次采油聚合物驱油技术中,如果聚合物的注入量一定时,通过改变注入空隙的体积倍数等方法都不能明显的增加原油的采收率。
室内实验研究结果的表明,采用大分子量和高浓度的聚合物进行驱油,可以显著的提高原油的驱替效果,在有些情况下甚至可以超过复合驱的驱油效果。
文章开展了高分子量和高浓度的聚合物驱油技术的研究。
一、聚合物提高驱油效率研究油藏经过水驱之后,在地层岩石上存在着油膜、残余油以及残余油滴等,利用地层剩余油在聚合物驱替下的作用机理分析,以及通过模型模拟可以得出,通过采用聚合物驱替采油的方法可以有效的将水驱残余油驱替出来,通过研究可以发现,聚合物驱替原油的主要作用力是聚合物对残余油的拉力,并不是聚合物流动过程中对于地层原油的推力。
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)”。
提高原油采收率机理原油采收率是釆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量的比值。
那么,提高原油采收率究竟是开发后期遥远的事,还是应当在开发进程中就需要作整体战略性考虑的问题?影响采收率有哪些因素?提高原油采收率的技术方向在哪里?各种方法的驱油机理、适用性怎样?这些都是油藏、采油、地质师应当注意和予以回答的问题,也是我们在本章中要讨论的主要内容。
第一节提高原油采收率的基本概念和认识一、提高原油采收率的重要性和迫切性纵观石油开采的全过程,便可发现提高原油采收率在其中占有极其重要的位置。
如果世界现有油藏能增加1%的原油采收率,就相当于多采出目前全球年耗油量的两倍。
一个大油田,如能使原油采收率提高10%一20%,其增加的原油产量就十分可观,在某种程度上就相当于发现一个或几个新油田!另外,就技术而言,有关提高采收率的研究工作也是石油工业中最复杂的一项工作,而且迄今没有一个全球通用的方法,因为地质条件和油藏特征等都有很大的差异。
总之。
这一技术既有经济风险,但又是老油田增加采油量的必经之路。
正因为如此,在过去的数十年内,原苏联、美国这样一些石油大国都把如何提高原油采收率作为研究工作的主要目标。
一个油藏采收率的高低,既依赖于客观的地质条件(如地质储量、储层岩石的孔渗性、原油粘度、有无边水、底水等),也取决于人为的努力(如开发水平、采油工艺水平、采取的提高釆收率措施等)。
而人为的因素是提高原油釆收率的关键。
美国的原油采收率约为50%,我国油田的采收率约在30%~45%左右。
随着工农业、交通运输对能源需求的日益增长,一些专家预测将出现一个利用非常规石油资源的新纪元。
这些非常规的石油资源包括油页岩、焦油砂,以及提高原油采收率采出枯竭油藏残留油等。
残留在地下的原油量是否一成不变,等待人们想什么时候开采就去开采呢?事实上不是这样,残留在地下可供我们再次开采的油量,会随着时间的推延在不断减少。
因为日复一日,年复一年,油田井场设备的腐蚀、井筒井底结构的损坏,地面井场改做它用(如农业用)等等都会使油井彻底报废,其结果使得地下储存的这部分等待开采的原油也彻底报废!因为没有多少提高采收率的方法能承担得了钻新井的费用,故现行的提高采收率方法其基本出发点是利用现有的井场设备等投资就可进行。