12提高采收率原理ppt課件

1、第十二章 提高采收率原理與方法第一節(jié) 采收率及其影響因素一、影響采收率的因素一、影響采收率的因素地質(zhì)儲(chǔ)量可采儲(chǔ)量最終采收率100油藏采收率的高低與油藏地質(zhì)條件和開采技術(shù)有關(guān)可采儲(chǔ)量綜合體現(xiàn)了油藏巖石和流體性質(zhì)與所采取的技術(shù)措施的影響(一)油藏地質(zhì)因素油氣藏的地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)；天然驅(qū)動(dòng)能量的大小及類型；水驅(qū)采收率最大，溶解氣驅(qū)采收率最?。挥筒貛r石及流體性質(zhì)；巖石的非均質(zhì)性、流體組成、巖石潤(rùn)濕性、流體與巖石間的作用關(guān)系。客觀因素主觀因素體現(xiàn)了人們對(duì)驅(qū)油過程的影響能力；主觀因素的實(shí)現(xiàn)取決于人們對(duì)客觀因素的認(rèn)識(shí)程度。(二) 油田開發(fā)和采油技術(shù)因素油氣藏開發(fā)層系劃分；布井方式與井網(wǎng)密度的選擇；油井工作制度的

2、選擇和地層壓力的保持程度；完井方法；開采工藝技術(shù)水平和增產(chǎn)措施；提高采收率方法的應(yīng)用規(guī)模。主觀因素主觀因素對(duì)油藏開采的作用程度在逐漸增加：一次采油二次采油三次采油(強(qiáng)化采油)天然能量依托物理、機(jī)械和力學(xué)等宏觀作用立足化學(xué)、物理、熱力、生物或聯(lián)合微觀驅(qū)油作用運(yùn)用人工注水注氣化學(xué)驅(qū)混相驅(qū)熱力采油微生物采油二、波及系數(shù)與驅(qū)油效率二、波及系數(shù)與驅(qū)油效率DVooroswoorswoswREESSSVVSVSVSVE采收率可以表示為：VVEswVooroDSSSE其中：Vsw工作劑的驅(qū)替體積；V油藏總體積；So原始含油飽和度；Sor殘余油飽和度；Ev體積波及系數(shù)；ED洗油效率。采收率是注入工作劑的體積波及

3、系數(shù)與驅(qū)油效率的乘積波及系數(shù)：指工作劑驅(qū)到的體積與油藏總體積之比洗油效率：指在波及范圍內(nèi)驅(qū)替出的原油體積與工作劑的波及體積之比(一)波及系數(shù)流度比、巖石的宏觀非均質(zhì)性、注采井網(wǎng)對(duì)非均質(zhì)性的適應(yīng)程度等影響因素：流度比指注入工作劑的流度與被驅(qū)原油在未波及區(qū)的流度之比。wowcroorrwowSKSKM被驅(qū)動(dòng)液流度驅(qū)動(dòng)液流度流度：流體的滲透率與其粘度之比。K水油流度比：圖124 五點(diǎn)法注采單元流度比對(duì)波及狀況的影響 M2：出現(xiàn)明顯的粘滯指進(jìn)現(xiàn)象，波及系數(shù)降低。油層巖石宏觀非均質(zhì)的影響實(shí)際油層是在水流沖刷過程中沉積形成的順?biāo)鞣较蚺c垂直水流方向的滲透率必然有差異形成不軌則驅(qū)動(dòng)前緣油井會(huì)過早水淹，油藏留

4、下一些“死油區(qū)”注采井網(wǎng)安排不當(dāng)流體沿滲透率好的方向流動(dòng)快殘余油的分布狀況及數(shù)量直接與巖石的潤(rùn)濕性、界面張力、巖石的微觀結(jié)構(gòu)等有關(guān)。(二)驅(qū)油效率影響因素： 巖石性質(zhì)及其微觀結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì)親水巖藏：水驅(qū)油藏殘余油的分布：大多以珠狀形式被捕集在流通孔道中。親油巖藏： 存在于注入水未進(jìn)入的較小的流通孔道中，而在充滿水的大孔隙中，殘余油呈膜狀粘附在孔壁上。二、提高采收率的方向二、提高采收率的方向第一，通過降低流度比以提高波及系數(shù)，同時(shí)盡可能適應(yīng)油層的非均質(zhì)性，以減少非均質(zhì)性對(duì)驅(qū)油過程的不利影響；第二，通過減小界面張力或者消除工作劑與原油間的界面效應(yīng)以提高驅(qū)油效率。第二節(jié) 提高采收率的方法包括：聚合物

5、驅(qū)、活性劑驅(qū)、堿驅(qū)和復(fù)合驅(qū)。一、化學(xué)驅(qū)油法一、化學(xué)驅(qū)油法通過向油藏注入化學(xué)劑，以改善流體和巖石間的物化特征，如降低界面張力、改善流度比等，從而提高采收率。原理1、聚合物驅(qū)在注入水中加入水溶性高分子聚合物，增加水的粘度，降低水相滲透率，減小流度比M，提高波及系數(shù)。此外可以減小粘度指進(jìn)，提高驅(qū)油效率。驅(qū)油機(jī)理藥劑聚丙烯酰胺部分水解聚丙烯酰胺黃原膠存在問題聚合物：熱降解、鹽降解、剪切降解、地層吸附2活性劑驅(qū)藥劑磺酸鹽型羧酸鹽型非離子陰離子型降低油水界面張力；改變親油巖石表面的潤(rùn)濕性；使原油乳化，產(chǎn)生迭加的液阻系數(shù)賈敏效應(yīng)），增加高滲層的流動(dòng)阻力，減小粘度指進(jìn)現(xiàn)象。微乳狀液驅(qū)、活性水驅(qū)、膠束溶液驅(qū)和泡

6、沫驅(qū)等?；钚詣?qū)主要以提高驅(qū)油效率為主。聚醚型類型驅(qū)油機(jī)理存在問題活性劑在巖石表面大量吸附；活性水與普通水的粘度差很小。3、堿驅(qū)藥劑氫氧化鈉(NaOH)硅酸鈉Na2SiO3）原硅酸鈉由NaOH和水玻璃配置而成）在注入水中加入堿，與原油中的有機(jī)酸反應(yīng)，生成表面活性劑，降低油水界面張力，形成乳狀液和改變巖石潤(rùn)濕性，提高波及系數(shù)和驅(qū)油效率。碳酸鈉NaCO3 ）驅(qū)油機(jī)理存在問題堿耗；流度控制。4、化學(xué)復(fù)合驅(qū)化學(xué)復(fù)合驅(qū)是由聚合物、活性劑、堿以各種形式組合驅(qū)動(dòng)。驅(qū) 油 機(jī) 理降低界面張力：堿與原油中的酸性成份反應(yīng)就地產(chǎn)生表面活性劑，降低相間界面張力和殘余油飽和度，添加的表面活性劑與聚合物間的協(xié)同效應(yīng)產(chǎn)生超

7、低界面張力，并擴(kuò)大低界面張力的堿濃度范圍；聚合物的流度控制作用：聚合物可以使水相粘度增加，滲透率降低，擴(kuò)大驅(qū)替相的波及體積；降低化學(xué)劑的吸附損失：堿的存在可降低注入的表面活性劑、聚合物等的吸附，提高洗油效率；另外：復(fù)合驅(qū)還具有堿驅(qū)所具有的乳化攜帶、捕集、聚并、潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)等機(jī)理。包括：二元驅(qū)和三元驅(qū)。二、混相驅(qū)油法二、混相驅(qū)油法包括：注液化石油氣驅(qū)油法、富氣驅(qū)油法、高壓干氣驅(qū)油法和二氧化碳驅(qū)油法。驅(qū)油機(jī)理：氣體與原油之間建立混相帶，消除界面張力，提高驅(qū)油效率。混相驅(qū)：指向油藏中注入一種能與原油在地層條件下完全或部分混相的流體驅(qū)替原油的開發(fā)方法。圖127 混相流體驅(qū)油過程的相段分布圖向油藏注入以丙烷

8、為主的液化石油氣，與原油形成混相段塞，然后用天然氣驅(qū)動(dòng)段塞。液化石油氣段塞前緣可與地層油混相，后面與天然氣混溶，形成良好的混相帶。1.液化石油氣驅(qū)動(dòng)法圖128 注液化石油氣混相驅(qū)油過程對(duì)于地層油中輕質(zhì)組分C2-6較少的油藏，可注入適量加入乙烷、丙烷和丁烷的天然氣，富氣中的較重組分不斷凝析到原油中，最終使注入氣與原油混相的驅(qū)油方法。2.富氣驅(qū)油法驅(qū)油過程是先注一段富氣，再注一段干氣，然后用水驅(qū)動(dòng)。圖128 注富氣混相驅(qū)油過程對(duì)于地層中原油組分含重質(zhì)輕組分較多時(shí)，可向油藏高壓注干氣，與原油充分接觸，油中的輕質(zhì)組分C2-6逆行到氣體前緣，并使之富化，富化的氣體在推進(jìn)過程中不斷與新原油接觸，進(jìn)一步被富

9、化，最后達(dá)到混相。3.高壓干氣驅(qū)油法圖128 高壓注干氣混相驅(qū)油過程4.CO2驅(qū)油法向油藏高壓注入CO2，不斷與原油接觸萃取其中較重?zé)N組分而富化，CO2同時(shí)溶于原油中，它通過氣化、凝析過程，最終與原油形成混相的驅(qū)油法。(3)與原油產(chǎn)生低界面張力；存在問題：氣源提高采收率機(jī)理：(1)降低原油的粘度；(2)使原油膨脹；圖1211 原油粘度降低比值m/o和壓力的關(guān)系 圖1212 原油體積膨脹系數(shù)和CO2溶解度的關(guān)系熱力采油是向油層注入熱流體或使油層就地發(fā)生燃燒后形成移動(dòng)熱流，主要依靠熱能降低原油的粘度，以增加原油的流動(dòng)能力的采油方法。三、熱力采油法三、熱力采油法熱力采油法主要用于對(duì)付稠油，但也可以用

10、于開采稀油。熱力采油工藝可分為兩類：注熱流體法油層就地燃燒法1、注熱流體法主要是蒸汽注蒸汽采油是以水蒸氣為介質(zhì)，把地面產(chǎn)生的熱注入油層的一種熱力采油方法。分為：蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)兩種。(1)蒸汽吞吐從注蒸汽開始到油井不能生產(chǎn)為止，即完成一個(gè)過程稱為一個(gè)周期。蒸汽吞吐：在本井完成注蒸汽、燜井、開井生產(chǎn)三個(gè)連續(xù)過程。蒸汽吞吐過程圖1214 蒸汽吞吐井的產(chǎn)量特征曲線(2)蒸汽驅(qū)：蒸汽驅(qū)：按一定生產(chǎn)井網(wǎng)，在注汽井注汽，在生產(chǎn)井采油。蒸汽驅(qū)油藏示意圖蒸汽驅(qū)產(chǎn)油示意圖注蒸汽熱力采油的增產(chǎn)原理：原油粘度大大降低，增加了原油的流動(dòng)系數(shù)；油層巖石和流體體積膨脹，增加了彈性能量；原油中的輕質(zhì)油份易揮發(fā)，進(jìn)入氣相后更易流動(dòng)；油相相對(duì)滲透率有增加的趨勢(shì)，從而增加了原油的流動(dòng)能力；提高了地層壓力，增加了驅(qū)油能量；清除了井壁污染，降低了井筒附近的流動(dòng)阻力；火燒油層：采用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)，將氧氣或空氣注入井中并用點(diǎn)火器將油層點(diǎn)燃，燃燒前緣的高溫不斷使原油蒸餾、裂解、并驅(qū)替原油到生產(chǎn)井。2、火燒油層火燒油層燃燒過程示意圖火燒油層增產(chǎn)原理：燃燒帶的溫度很高，使燃燒帶前緣的原油加熱降粘，增加流動(dòng)能力；燃燒帶前緣有蒸汽帶和熱水帶，有蒸汽驅(qū)和熱水驅(qū)作用；燃燒過程中產(chǎn)生CO2和地層中原油形成混相，從而消除或降低了界面張