石油工业概论提高采收率原理.ppt

* 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 油藏采收率的高低与油藏地质条件和开采技术有关 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 (一)油藏地质因素 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； 油藏岩石及流体性质； 岩石的非均质性、流体组成、岩石润湿性、流体与岩石间的作用关系。 客观因素 主观因素体现了人们对驱油过程的影响能力； 主观因素的实现取决于人们对客观因素的认识程度。 (二) 油田开发和采油技术因素 油气藏开发层系划分； 布井方式与井网密度的选择； 油井工作制度的选择和地层压力的保持程度； 完井方法； 开采工艺技术水平和增产措施； 提高采收率方法的应用规模。 主观因素 主观因素对油藏开采的作用程度在逐渐增加： 一次采油 二次采油 三次采油 (强化采油) 天然能量 依靠 物理、机械和力学等宏观作用 立足 化学、物理、热力、生物或联合微观驱油作用 应用 人工注水 注气 化学驱 混相驱 热力采油 微生物采油 二、波及系数与驱油效率 采收率可以表示为： 其中： Vsw－工作剂的驱替体积； V－油藏总体积； So－原始含油饱和度； Sor－残余油饱和度； Ev－体积波及系数； ED－洗油效率。 采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积 波及系数：指工作剂驱到 的体积与油藏总体积之比 洗油效率：指在波及范围内 驱替出的原油体积与工作剂 的波及体积之比 (一)波及系数 流度比、岩石的宏观非均质性、注采井网对非均质性的适应程度等 影响因素： ⒈流度比 指注入工作剂的流度与被驱原油在未波及区的流度之比。 流度：流体的渗透率与其粘度之比。 水油流度比： 图12－4 五点法注采单元流度比对波及状况的影响 M1：有较规则的流动前缘，见水波及系数可达70％左右； 波及系数随水油流度比的增大而减小。 结论 增大μw；减小μo；增大Ko；降低Kw。 降低M的措施： M2：出现明显的粘滞指进现象，波及系数降低。 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 形成不轨则驱动前缘 油井会过早水淹，油藏留下一些“死油区” 注采井网安排不当 流体沿渗透率好的方向流动快 残余油的分布状况及数量直接与岩石的润湿性、界面张力、岩石的微观结构等有关。 (二)驱油效率 影响因素： 岩石性质及其微观结构和流体性质 亲水岩藏： 水驱油藏残余油的分布： 大多以珠状形式被捕集在流通孔道中。 亲油岩藏： 存在于注入水未进入的较小的流通孔道中，而在充满水的大孔隙中，残余油呈膜状粘附在孔壁上。 二、提高采收率的方向 第一，通过降低流度比以提高波及系数，同时尽可能适应油层的非均质性，以减少非均质性对驱油过程的不利影响； 第二，通过减小界面张力或者消除工作剂与原油间的界面效应以提高驱油效率。 第二节 提高采收率的方法 包括：聚合物驱、活性剂驱、碱驱和复合驱。 一、化学驱油法 通过向油藏注入化学剂，以改善流体和岩石间的物化特征，如降低界面张力、改善流度比等，从而提高采收率。 原理 1、聚合物驱 在注入水中加入水溶性高分子聚合物，增加水的粘度，降低水相渗透率，减小流度比M，提高波及系数。此外可以减小粘度指进，提高驱油效率。 驱油机理 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 药剂 磺酸盐型 羧酸盐型 非离子－阴离子型 ⑴降低油水界面张力； ⑵改变亲油岩石表面的润湿性； ⑶使原油乳化，产生迭加的液阻系数（贾敏效应），增加高渗层的流动阻力，减小粘度指进现象。 微乳状液驱、活性水驱、胶束溶液驱和泡沫驱等。 活性剂驱主要以提高驱油效率为主。 聚醚型 类型 驱油机理 存在问题 活性剂在岩石表面大量吸附；活性水与普通水的粘度差很小。 3、碱驱 药剂 氢氧化钠(NaOH) 硅酸钠（Na2SiO3） 原硅酸钠（由NaOH和水玻璃配置而成） 在注入水中加入碱，与原油中的有机酸反应，生成表面活性剂，降低油水界面张力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高波及系数和驱油效率。 碳酸钠（NaCO3 ） 驱油机理 存在问题 碱耗；流度控制。 4、化学复合驱 化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。 驱 油 机 理 降低界面张力：碱与原油中的酸性成份反应就地产生表面活性剂，降低相间界面张力和残余油饱和度，添加的表面活性剂与聚合物间的协同效应产生超低界面张力，并扩大低界面张力的碱浓度范围； 聚合物的流度控制作用：聚合物可以使水相粘度增加，渗透率降低，扩大驱替相的波及体积； 降低化学剂的吸附损失：碱的存在可降低注入的表面活性剂、聚合物等的吸附