1、第七章提高原油采收率,采油进程分类(Recovery Process):,一次采油：是指利用天然能量开采; 二次采油:是指保持地层压力和机械采油; 三次采油:是指进一步改善驱油方法提高采收率。,提高原油采收率,采收率：指累积采出原油占原始地质储量的百分数，即采收率=累积采油量/地质储量,提高原油采收率,影响采收率的因素： (1)固有的地质因素油藏类型(如构造、岩性、裂缝性油藏等)；有无天然能量及其可利用程度(如边水、底水、气顶等)；储集层物性及其非均质性(如渗透率、孔隙度、原油饱和度、孔隙连通性、润湿性及非均质程度等)；储集层内流体的物理性质(原油粘度、凝固点、油水粘度比等),提高原油采收率,
2、影响采收率的因素：(2)人为因素开发方式、井网密度及开发调整；开采工艺技术水平；提高采收率方法的应用规模及效果。,提高原油采收率,提高原油采收率的途径,途径：改善流体的物理化学性质。 方法：主要包括为四大类化学驱油混相驱油热力采油微生物驱,提高原油采收率,注水驱油的发现 注水驱油起于一次井下设备事故，这次事故是因封隔器损坏，致使上部水层的水进入油层，导致该井停产。但是，其周围井的产量却上升了。,注水驱油,提高原油采收率,一次采油机理,天然气膨胀（储量、温度、压力、压缩系数） 岩石的弹性能（ 油藏大小、岩石压缩系数 ） 地下水的弹性能（储量） 天然水驱动力（ 位能、 ） 原油的弹性能（储量、原油
3、压缩系数） 重力排驱作用（地层倾角、密度差） 一次采油的采收率一般为815%,提高原油采收率,一次采油示意图,提高原油采收率,二次采油,二次采油 (注水、注气采油) 过去是在能耗法开采后期实行人工注水，现代均采用早期注水开采工艺。因此，便没有一次或二次采油之分 。,提高原油采收率,二次采油机理 （保持地层压力方法注水、注气）,提高原油采收率,注水驱油,注水采油的实质 是保持和提高油层的能量，用水驱油。 注水采油采收率 砂岩油层经注水后采收率可达2887% ； 碳酸盐岩油层经注水后采收率可达6080%,提高原油采收率,注水驱油,影响水驱油采收率的因素 孔隙结构； 岩石润湿性； 原油性质； 界面性
4、质。,提高原油采收率,注水采油的缺陷,不利的流度比，低的平面波及效率 油藏的非均质性，低的垂向波及效率 较高的界面张力，低的扫油效率 较高的原油粘度，低的流动能力,提高原油采收率,注入水波及状态示意图,提高原油采收率,水驱油Hele-Shaw 模型,Injection Well,Producing Well,Oil Bearing,Injection Water,提高原油采收率,水驱油垂向模型,提高原油采收率,注水采油的缺陷及对策,不利的流度比加入聚合物，提高粘度 油藏的非均质性 调剖堵水，调整渗透率 较高的界面张力 加入表面活性剂，降低界面张力 较高的原油粘度 引入热量，降低原油粘度。,提高
5、原油采收率,提高原油采收率方法,提高原油采收率,提高采收率方法的分类,化学驱 (Chemical Flooding) 气体混相驱(Gas Miscible Displacement) 热力采油(Thermal Recovery) 微生物采油(Microbial EOR),提高原油采收率,一、化学驱,聚合物驱：通过向水中注入高分子量的水溶性溶液，降低岩石的渗透性，增加注入水的粘度，从而改善流度比、减弱粘性指进、增加波及系数。增加水的粘度，延缓水通过油藏的进程，使水很少超越油流走。,提高原油采收率,（1）注聚合物驱油,注水驱油的指进现象,提高原油采收率,（1）注聚合物驱油,水驱油Hele-Shaw
6、模型,提高原油采收率,（1）注聚合物驱油,聚合物驱油的适用性 注水的流度比较大 油层温度不高于120150 油层不存在大裂缝和溶洞 水驱尚未产水或产水不多的油层,提高原油采收率,（1）注聚合物驱油,聚合物驱油的影响因素 聚合物分子结构 水解度 聚合物溶液浓度 溶剂性能 溶液含盐量,提高原油采收率,（1）注聚合物驱油,我国注水开发油田的油藏条件研究得知，适合聚合物驱的油藏占相当大的比例。 聚合物驱在一定条件下可提高采收率约为3-5，个别条件更为合适的可达10。,提高原油采收率,聚合物条件 水溶性好； 稠化能力强； 对热、化学稳定； 对生物作用稳定； 滞留量低； 来源广、价格低廉。,提高原油采收率
7、,（2）注表面活性剂溶液驱油,通过向油层中注入表面活性剂达到降低油水界面张力，改善岩石表面润湿性，改善流度比而提高驱油效率的一种提高采收率方法。,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱油,表面活性剂的特性 表面活性剂 用量很小就可显著改变界面张力的物质。 表面活性剂的分子结构 两亲结构,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱油,表面活性剂的特性 界面吸附 降低界面张力 形成胶束,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱油,表面活性剂的特性 形成胶束,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱油,起泡作用 增溶作用,表面活性剂的作用 润湿作用 乳化作用,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱
8、油,表面活性剂的驱油原理 混相驱 就是将两种流体完全溶解在一起，它与非混相流体的区别在于两种流体之间的界面张力很小。 例如：水 酒精 油 （体系） 非混相驱 由于现场通常采用注微乳液段塞，并非连续注微乳液，难免会因地下水稀释等原因而丧失微乳液性质。,提高原油采收率,（2）注表面活性剂溶液驱油,表面活性剂的驱油原理,提高原油采收率,分为注蒸汽（或热水）驱和火烧油层两种。其中火烧油层又细分为正向燃烧和逆向燃烧两种。热力驱的主要作用是降低原油粘度。,二、热力驱油,提高原油采收率,热水驱（Hot Water Flooding） 蒸汽吞吐（Steam Stimulation） 蒸汽驱（Steam Flo
9、oding） 火烧油层（In-Situ Combustion） 蒸汽泡末驱（Steam-Foam Drive）,提高原油采收率,蒸汽驱,蒸汽驱原理 蒸汽驱主要用于稠油油藏，利用蒸汽加热使稠油粘度降低，流动性能改善，从而提高采收率。 蒸汽驱的两个阶段 蒸汽吞吐 蒸汽驱,提高原油采收率,蒸汽驱,蒸汽驱吞吐工艺 蒸汽吞吐属于稠油油藏单井作业方法； 首先，向采油井中连续注入一段时间的具有一定干度、一定数量的蒸汽； 随后将井关闭一段时间(称为焖井，一般27天) ； 最后，开井生产，依靠油层自然能量将原油驱入井中再采出地面； 这种过程一般可重复35个周期，但效果逐次降低。,提高原油采收率,蒸汽驱 蒸汽驱类
10、似于水驱，在蒸汽吞吐后的井中进行。向一些井中注入蒸汽，从另外一些井中采出原油。 蒸汽驱可使采收率提高到6070%。,提高原油采收率,混相区就是两种流体完全溶解在一起。 分为(1)烃混相驱（如注液化石油气、高压注干气、富气驱）；(2)CO2驱；(3) 惰性气体驱（如氮气驱、烟道气驱）。,三、混相驱(Miscible Recovery),提高原油采收率,气体混相驱,气体混相驱油原理,提高原油采收率,四、微生物采油(Microbial Recovery),微生物采油：注入合适的菌种和营养物，使菌株在油层中繁殖，代谢石油，产生气体或活性物质，可以降低油水界面张力，以提高原油采收率。,提高原油采收率,提高原油采收率,微生物采油的优点 成本低； 适应性强； 施工方便，效率高； 不污染环境 微生物细胞很小，且能运移,提高原油采收率,提高原油采收率,微生物驱油机理 发酵的过程中产生各种气体，从而降低了原油的粘度； 发酵的的过程中产生有机溶剂，可降低表面张力； 新陈代谢过程中产生的分解酶类能裂解重质烃和石蜡组分，改善原油的流动性能； 发酵过程中产生的生物聚合物可以调整注水油层的吸水剖面，控制高渗地带的流度比，改善地层的渗透率,
