chapter1提高采收率原理讲解.ppt

第一章 原油采收率及其影响因素;第一节 油层及性质 第二节 剩余油的形成机理 第三节 水驱油藏原油采收率 第四节 影响原油采收率的因素及提高途径;、储层 凡是具有孔隙性和渗透性，油气能在其中流动的岩层称为储集层(储层) 储油层(油层)：储藏有石油的储集层； 储气层(气层)：储藏有天然气的储集层； 储水层(水层)：不含石油、天然气及其他气体，含水量达到规定标准的含水层。 ;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。;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。] ;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。;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。 阳离子交换容量(CEC)：指1kg黏土矿物在pH值等于7的条件下能够被交换下来的阳离子总量(Na+、K+、Ca2+、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。;三、黏土矿物的性质 1．带电性： (2)黏土颗粒表面羟基与碱的反应：当黏土矿物与水接触时，黏土矿物晶体的铝氧八面体和硅氧四面体结构可与水中的 OH-结合，使黏土颗粒表面形成羟基(-OH)。 在碱性条件下，黏土矿物表面的羟基 OH 解离，使黏土矿物表面带负电荷。;三、黏土矿物的性质 2．吸附性 物理吸附：指吸附剂与被吸附物质之间通过分子间力或氢键力而产生的吸附。非离子型表面活性剂和非离子型聚合物在黏土表面的吸附就属于物理吸附。 化学吸附：指吸附剂与被吸附物质之间通过化学键而产生的吸附。阳离子型表面活性剂和阳离子型聚合物均可通过离子键在带有负电荷的黏土矿物表面产生吸附。;三、黏土矿物的性质 3．膨胀性 黏土矿物的膨胀性是指吸水后体积增大的特性。黏土矿物的膨胀性与黏土晶体结构有关。高岭石晶层间存在氢键，联结紧密，其中的硅和铝很少为其他离子所取代，属于非膨胀性黏土矿物。蒙脱石晶层间不存在氢键，联结松散，水容易进入其中，可使大量的硅和铝被其他离子取代，并发生体积膨胀，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。 ;四、油层岩石的物理性质 2．岩石的渗透性 在压力差作用下，流体通过孔隙介质的能力称为孔隙介质的渗透性。衡量孔隙介质渗透性的物理量是渗透率，用K表示。用单相流体测得的岩心渗透率，称为绝对渗透率。因为习惯上使用空气来测定孔隙介质的绝对渗透率，所以将空气渗透率称为绝对渗透率。;四、油层岩石的物理性质 2．岩石的渗透性 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达西定律表示。各相的相对渗透率分别为：;四、油层岩石的物理性质 3．油层的非均质性 油层岩石的渗透性、孔隙结构及厚度等并不是处处均一的，这一性质被称为油层的非均质性。非均质性是陆相碎屑岩的显著特点之一，是油田注水开采中影响注入水不均匀推进的主要因素。 （1）宏观非均质性：油层岩性、物性、厚度等在平面和垂向上的差异。 描述方法：1）变异系数(Kv)，它是指统计层段内各油层渗透率(Ki)的均方差与平均渗透率(K)之比：;四、油层岩石的物理性质 ;四、油层岩石的物理性质 描述方