[工学]油气田开发概论第6章、提高采收率技术.ppt

第六章 提高采收率技术 油气田开发概论 三次采油:也称提高原油采收率(或“强化开采”“Enhanced Oil Recovery”,即EOR或Improvement Oil Recovery，即IOR)。 概 述 一次采油：原油是利用天然能量来开采的,其最终采收率一般只能达到15%左右。 二次采油：当天然能量衰竭时,通过注水（或注气）向油层提供补充能量，采收率远比能量衰竭法高,最终采收率通常为30%～40%。 概 述 第一节 基本概念 一、提高石油采收率（EOR） ——向地层中注入驱油剂，改善油藏及其流体的物理化学性质，提高宏观与微观驱油效率的采油方法统称为提高石油采收率方法。 采收率：对于一个特定的油藏，采收率的定义为采出的原油总量与地层中原始地质储量的比值。 采收率可以表示为： Ev－体积波及系数； ED－驱油效率。 影响采收率的油藏地质、油田开发和采油技术因素等，最终可用体积波及系数和驱油效率的乘积表示。 一、提高石油采收率（EOR） “提高采收率”作为一个术语，已被广泛普遍接受和使用。近几年在国际上，“提高采收率”逐渐取代了“三次采油”。 提高采收率方法可以包括除了利用天然能量开采和以补充地层能量、保持地层压力为目的的注水（注气）开采以外的各种采油方法。 一、提高石油采收率（EOR） 二、驱油剂及驱油效率 驱油剂泛指由地面注入到油层中用于驱油的所有液体、气体和复合体系。 体积波及系数：与天然的或人工注入的驱替剂接触的部分油藏体积（或含油面积、油藏厚度）与整个油藏含油体积（或含油面积、油层厚度）之比称为体积波及系数（或面积波及系数、纵向波及系数）。 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： ①流度比 指在油藏被注入流体接触部分中注入流体的流度与油藏内未波及区油的流度之比。 流度：流体的渗透率与其粘度之比。 水油流度比： 二、驱油剂及驱油效率 ②油层岩石宏观非均质的影响 顺水流方向与垂直水流方向的渗透率必然有差异 形成不规则驱动前缘 油井会过早水淹，油藏留下一些“死油区” 主要为渗透率差异的影响 二、驱油剂及驱油效率 剩余油：驱油剂未波及到的区域内所剩下的原油。 残余油：驱油剂波及到的区域中没有被驱出的原油。 驱油效率：在驱油剂的波及范围内，所驱替出的原油体积与地层总含油体积的比值，也称为微观波及效率。 影响因素：岩石的润湿性、孔隙结构、流体性质、毛管数。 二、驱油剂及驱油效率 ①岩石的润湿性 对于亲水岩石，毛管力是驱油动力，驱替效率高。当压差较大时，俘油残留于小孔道内。 对于亲油岩石，毛管力是驱油的阻力，驱替效率低。 ②岩石的孔隙结构 衡量孔隙结构的三个定量指标为孔隙度、比面、孔隙大小分布，岩石结构越均匀，驱油效率越高。 ③流体性质 工作剂与原油粘度差异大，由于渗流速度不同，会产生微观指进现象，从而影响驱油效率。 二、驱油剂及驱油效率 ④毛管数NC（Capillary number） 在一定润湿性和渗透性多孔介质中，两相流动排驱油的动力与油的流动阻力之比。 Φ一定时，NC越大，驱油效率越高，要提高驱油效率就必须降低表面张力。 二、驱油剂及驱油效率 2、提高原油采收率 ——在我国各油田的潜力非常大。 原油可采储量的补充，越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提高。 注水开采只是整个油田开发全过程度一个阶段，而提高采收率则是油田开发永恒的主题。 三、新增原油可采储量 1、新增地质储量（新油田、新油藏、油藏扩边） ——原油增产和稳产最直接、最有效的途径越来越难，潜力越来越小。 四、提高采收率的途径 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 提高采收率技术的分类 从机理上讲，提高采收率可以从两方面入手：增加原油流动的动力或降低其阻力。增加动力的方法有注水、注天然气、以及地震法和声波法。降低阻力的方法则多种多样，大致可分两类：其一为降低流体的表面张力及粘滞阻力，常用方法为化学驱、热驱和混相驱，还有新兴的微生物驱；其二为扩大运移通道，主要方法为酸化和压裂。 一、化学驱 凡是以化学剂为驱油介质，以改善流体的流动特性，改善驱油剂、原油、油藏孔隙之间的界面特性，提高原油开采效果与效益的所有采油方法统称为化学驱。（Chemical Flooding） 分类：表面活性剂驱、聚合物驱、碱水驱和复合驱 复合驱又可分为： 表面活性剂—聚合物驱 碱—表面活性剂驱（二元复合驱） 碱—表面活性剂—聚合物驱（ASP三元复合驱） 1、聚