三次采油新技術(shù)

1、三次采油新技術(shù)世界能源消費結(jié)構(gòu)演化趨勢一、能源時代演變 傳統(tǒng)能源地層氣時代新能源時代 能源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略物資。受資源的限制和技術(shù)進步的影響，能源結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化。 煤炭時代石油時代（一）全球的油氣資源石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑（億噸）世界石油缺口變化趨勢供不應(yīng)求供大于求供不應(yīng)求(億噸)世界石油供需平衡趨勢需求供給石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑全球油氣資源采出程度仍比較低，提高采收率空間大全球可采資源量（常規(guī)）4582436累計采出量130571剩余探明可采儲量1619180待發(fā)現(xiàn)可采資源量1658185石 油（億噸）天然氣（萬億m3）注：

2、 采出量和剩余探明儲量數(shù)據(jù)為截止2004年底數(shù)據(jù)USGS 2000年評價結(jié)果USGS的結(jié)論石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑（二）中國的油氣資源我國現(xiàn)階段石油經(jīng)濟可采資源量為150億噸，未來有望達到200億噸未來45年內(nèi)我國原油產(chǎn)量有可能保持穩(wěn)定發(fā)展，高峰期年產(chǎn)量將在1.8億噸以上，高峰平臺可保持到2030年以后石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑中國石油短缺概況中國石油產(chǎn)量及需求量比較（億噸）(據(jù)國家統(tǒng)計局, 2004)162222170260190360200310420220490240中國石油供需情況石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑平均采收率15%30%一次采油 二次采油 三次采油42% 四

3、次采油47%還有1/22/3的剩余油沒有被采出，科技進步將對提高原油采收率，增儲上產(chǎn)發(fā)揮重大作用。(1)不同時期世界石油大會對全球資源量預(yù)測果隨著科學(xué)技術(shù)進步，開采水平提高，石油工業(yè)發(fā)展具有廣闊的空間石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑1.低滲油藏2.中高滲油藏有效注水（降壓增注 ）壓裂酸化聚合物驅(qū)（含交聯(lián)聚合物驅(qū)）二元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)泡沫復(fù)合驅(qū)四類邊底水油藏交聯(lián)聚合物驅(qū)活性高分子體系高溫高鹽四類邊底水大孔道油藏先導(dǎo)試驗階段工業(yè)化推廣應(yīng)用室內(nèi)研究階段石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑3.稠油油藏超稠油油藏水驅(qū)轉(zhuǎn)熱采稠油油藏油溶性降粘劑降低注汽啟動壓力高溫薄膜擴展劑降低注汽過程中的壓力，提高驅(qū)替效率。特超

4、稠油油藏敏感性稠油油藏原油粘度高導(dǎo)致注汽壓力高、驅(qū)替效率低 單56塊成功投產(chǎn)，目前累計產(chǎn)油83.6萬噸蒸汽波及效率低、驅(qū)替效率低CO2+油溶性降粘劑+高溫驅(qū)油劑降低注汽壓力，提高蒸汽驅(qū)替效率和波及效率 有效動用鄭411和坨826特超稠油區(qū)塊水化膨脹嚴(yán)重汽竄嚴(yán)重高效粘土防膨體系有效防止水化膨脹，保持敏感性稠油油藏的滲流能力 王莊油田建產(chǎn)能51.1萬噸，目前累計產(chǎn)油77.8萬噸高溫泡沫復(fù)合體系伴蒸汽注入可有效防止汽竄，提高蒸汽的波及效率 草20、孤島中二北等累計實施70余井次，累計增油11.6萬噸石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑4.其它類型油藏正在研發(fā)化學(xué)復(fù)合吞吐技術(shù)乳液聚合物在線調(diào)驅(qū)技術(shù)受平臺空

5、間的限制，開展化學(xué)驅(qū)還需做更多的努力無井網(wǎng)的封閉斷塊低效井有井網(wǎng)的小斷塊油田海上油田 聚合物調(diào)驅(qū)技術(shù)2石油資源狀況及提高采收率技術(shù)途徑1 表面活性劑驅(qū)油技術(shù)3 微生物驅(qū)油技術(shù)4匯 報 提 綱必要性分析用5-10年 采收率28%提高到40%用10-15年 采收率力爭50% 采收率挑戰(zhàn)60% 強化一個基礎(chǔ)：油藏精細描述堅持兩條技術(shù)路線：水驅(qū)提高采收率三采提高采收率實現(xiàn)提高采收率技術(shù)多元化走大幅度提高采收率技術(shù)思路及對策之路聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀三次采油技術(shù)氣體混相驅(qū)熱力采油化學(xué)驅(qū)微生物采油液化石油氣段塞驅(qū)富氣段塞混相驅(qū)高壓干氣驅(qū)二氧化碳驅(qū)氮氣驅(qū)煙道氣驅(qū)蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)火燒油層聚合物驅(qū)表面活性劑驅(qū)堿水驅(qū)聚合

6、物表面活性劑驅(qū)堿聚合物驅(qū)堿聚合物表面活性劑驅(qū)微生物驅(qū)微生物調(diào)剖微生物降解稠油微生物清防蠟聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀世界范圍內(nèi)EOR實施情況2006年美國油氣雜志統(tǒng)計：全球三次采油產(chǎn)量為293萬桶，占油氣總量的3主體工藝是熱采和氣驅(qū)化學(xué)驅(qū)占8的分額，主要貢獻來自中國聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀國內(nèi)EOR實施情況（以大慶油田為例）1995年聚合物驅(qū)進入工業(yè)化，41個區(qū)塊，覆蓋儲量7億多噸。目前累積產(chǎn)油上億噸，年產(chǎn)油千萬噸以上，占總產(chǎn)量1/4；三元復(fù)合驅(qū)正在開展3個工業(yè)化現(xiàn)場試驗；泡沫復(fù)合驅(qū)、聚表劑驅(qū)、微生物驅(qū)、熱力采油、CO2驅(qū)進行先導(dǎo)試驗。聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀化學(xué)驅(qū)累積覆蓋地質(zhì)儲量7.734億噸。至2007年底，累增油5

7、995.3萬噸，已結(jié)束區(qū)塊提高采收率12%。大慶油田化學(xué)驅(qū)年產(chǎn)油變化曲線年產(chǎn)油萬噸1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 200714001200 1000 800 600 400 200 國內(nèi)EOR實施情況（以大慶油田為例）聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀大慶油田開發(fā)初期，就著手研究聚合物驅(qū)油提高原油采收率技術(shù)，先后經(jīng)歷了室內(nèi)研究、先導(dǎo)性礦場試驗、工業(yè)性礦場試驗、工業(yè)化推廣應(yīng)用四個階段室內(nèi)研究工業(yè)性礦場試驗工業(yè)化推廣1970年1995年1972年1991年先導(dǎo)性礦場試驗國內(nèi)聚合物驅(qū)情況（以大慶油田為例）聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀1972年小井距特高

8、含水期注聚合物先導(dǎo)性礦場試驗 試驗區(qū)井位圖506北2-6-50505502503504501試驗時間：1972年井 網(wǎng)：四點法井 距：75米用量：240mg/LPV分子量：300500萬濃度：1000mg/L提高采收率5.1個百分點油井含水由 99 最低降到60.4%國內(nèi)聚合物驅(qū)情況（以大慶油田為例）聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀在小井距試驗和聚合物驅(qū)油機理研究取得重要突破的基礎(chǔ)上， 1989年，開展了中區(qū)西部單、雙層聚合物驅(qū)先導(dǎo)性礦場試驗，為工業(yè)性試驗提供了實踐依據(jù)雙層試驗區(qū) 單層試驗區(qū)試 驗 區(qū)單層雙層注采井距（米）106106開采層位葡I1-4薩II1-3葡I1-4聚合物用量(mg/LPV)50449

9、1含水下降幅度 (%)24.620.7噸聚合物增油量 (噸)177151提高采收率(%)14.011.61989年，開展了中區(qū)西部聚合物驅(qū)先導(dǎo)性礦場試驗聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀試 驗 區(qū)北一斷西喇南一區(qū)喇南二區(qū)試驗層位葡I1-4葡I1-2葡I1-2面積（平方公里)3.131.452.09地質(zhì)儲量（萬噸）632323449井 網(wǎng)五點法五點法行 列注采井距(米)250212300注入井（口）25169采出井（口）362526針對先導(dǎo)性礦場試驗中井距小、中心井少的問題，1991年在三個區(qū)塊開展大井距、多井組聚合物驅(qū)油工業(yè)性礦場試驗北1-丁4-P25北1-4-P23北1-丁5-P23北1-5-30北1-丁6-

10、P121北1-6-P22北1-6-P24北1-6-P28中1-25中1-P28西丁2-P6西丁2-P103西2-P5西丁3-P7北1-7-P121北1-7-P25北1-丁5-P25北1-4-P24北一斷西聚合物驅(qū)試驗區(qū)井位圖生產(chǎn)井注入井1991年大井距、多井組聚合物驅(qū)工業(yè)性礦場試驗5-345-355-365-P3425-P3526-346-J35556-366-P3426-P3527-P347-357-365-P34555-P35555-P34255-P35256-P34556-P35556-P34256-P3525喇南一區(qū)聚合物驅(qū)試驗區(qū)井位圖注入井采出井聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀工業(yè)化區(qū)塊已達:動用面

11、積:動用地質(zhì)儲量:總井?dāng)?shù):累注聚合物干粉:累積生產(chǎn)原油:累計增油:聚合物干粉用量:區(qū)塊產(chǎn)油:已注聚區(qū)塊空白水驅(qū)區(qū)塊二類注聚區(qū)塊2005.12002.12003.12003.1南一區(qū)東塊2003.1 41個368.35 平方公里7.734億噸8238口76.13萬噸1.008億噸5995.3萬噸10.26萬噸926.7萬噸截至2007年：1995年開始了聚合物驅(qū)工業(yè)化應(yīng)用聚合物驅(qū)技術(shù)現(xiàn)狀聚合物驅(qū)形成的主要配套技術(shù)（1）聚合物產(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)（2）聚合物驅(qū)油效果實驗評價技術(shù)（3）深度調(diào)剖劑性能評價技術(shù)（4）聚合物驅(qū)數(shù)值模擬技術(shù)（5）聚合物驅(qū)規(guī)劃指標(biāo)預(yù)測技術(shù)（6）聚合物驅(qū)布井方案優(yōu)化技術(shù)（7）聚合物

12、驅(qū)油方案優(yōu)化技術(shù)（8）聚合物配制工藝技術(shù)（9）聚合物注入工藝技術(shù)（10）聚合物驅(qū)射孔技術(shù)（11）聚合物驅(qū)油經(jīng)濟效益評價技術(shù)（12）聚合物驅(qū)采油工藝技術(shù) 聚驅(qū)螺桿泵舉升技術(shù) 有桿泵舉升及防偏磨技術(shù) （13）聚合物驅(qū)分層注聚技術(shù)（14）聚合物驅(qū)深度調(diào)剖技術(shù)（15）聚合物驅(qū)綜合調(diào)整技術(shù)（16）污水抗鹽聚合物驅(qū)油技術(shù)（17）聚合物驅(qū)產(chǎn)出液處理工藝技術(shù)（18）聚合物驅(qū)動態(tài)監(jiān)測技術(shù)（19）聚合物驅(qū)綜合管理技術(shù)（20）聚合物驅(qū)現(xiàn)場應(yīng)用效果評價技術(shù)提高采收率對聚合物基本要求1、一類油藏驅(qū)體相最低粘度要求：15mPa.s 2、相對分子質(zhì)量大于2200萬的聚丙烯酰胺和梳型高分子能夠滿足類油藏要求3、III類耐溫8

13、5、耐鹽30000mg/L4、聚驅(qū)后體系應(yīng)具有強調(diào)強洗雙重作用5、海上、陸上小斷塊油藏應(yīng)實現(xiàn)在線注入聚合物驅(qū)油劑研發(fā)方向開發(fā)耐鹽耐溫聚合物是聚合物驅(qū)技術(shù)發(fā)展的要求耐溫抗鹽聚合物要求耐溫抗鹽性能好 粘彈性能好運移性能好、滑脫效應(yīng)小提高聚合物分子量為基礎(chǔ)、增加耐溫抗鹽功能團為關(guān)鍵，附以適當(dāng)分子間結(jié)構(gòu)粘度的聚合物驅(qū)油劑 耐溫抗鹽聚合物要求：耐溫抗鹽聚合物要求聚合物驅(qū)油劑研發(fā)方向耐溫抗鹽聚合物分子設(shè)計及合成依據(jù)目前耐溫抗鹽聚合物現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析，通過理論分析、分子模擬優(yōu)化等設(shè)計耐溫抗鹽基團、分子結(jié)構(gòu)，研制耐溫抗鹽聚合物產(chǎn)品。聚合物驅(qū)油劑研發(fā)方向提高聚合物耐溫抗鹽性能的途徑： 引入具有耐溫抗鹽功能的結(jié)

14、構(gòu)單元合成分子中基團之間具有特殊相互作用的締合型聚合物輕度交聯(lián)聚合物新型結(jié)構(gòu)聚合物兩性聚合物利用聚合物分子內(nèi)的陰、陽離子基團相互吸引力在鹽水中削弱或屏蔽 耐溫耐鹽單體共聚物在高溫下水解緩慢或不發(fā)生水解的單體與AM共聚疏水締合聚合物聚合物親水性大分子鏈上帶有少量疏水基團，達到臨界締合濃度后，發(fā)生分子間締合增粘，小分子電解質(zhì)有利于締合作用。 耐溫抗鹽聚合物類型溶解性能較差 、抗老化能力差、近井吸附量大相對分子質(zhì)量低、成本高 抗地層水的稀釋性差；水溶性需提高聚合物驅(qū)油劑研發(fā)方向多元組合共聚物將陽離子單體、陰離子單體、耐溫抗鹽單體、疏水單體、陽離子疏水單體分別進行組合共聚 梳形聚合物將離子型含有長鏈側(cè)

15、基的新型單體與丙烯酰胺共聚得到的具有梳形分子結(jié)構(gòu)的聚合物，是在高分子的側(cè)鏈同時帶親油基團和親水基團。 機理上與上述三種聚合物存在問題類似需協(xié)調(diào)側(cè)基長度與聚合物溶解性的關(guān)系聚合物驅(qū)油劑研發(fā)方向治理大孔道，避免聚合物溶液的無效竄流和浪費 ；封堵高滲透條帶，擴大聚合物溶液的波及體積 ；保護地下已經(jīng)形成的聚合物段塞，使之更加持久地發(fā)揮作用 。聚合物驅(qū)取得好效果的前提 雖然聚合物驅(qū)本身也具有調(diào)剖作用，但強度不夠，必須開展堵水調(diào)剖技術(shù)研究和配套應(yīng)用。聚合物驅(qū)配套措施堵調(diào)技術(shù)方向原則-既要調(diào)整地層吸水剖面，又要保持地層吸水能力HPAM弱凍膠類調(diào)剖劑體膨型可移動凝膠調(diào)剖劑高強度系列調(diào)剖劑粘性頂替暫堵與地層和后

16、續(xù)聚合物配伍良好的主體段塞大孔道充填封堵封口保護段塞，提高耐沖刷能力清洗近井地帶，降低近井堵塞強度，確保全井吸水能力油藏工程動態(tài)分析方法開展竄聚井預(yù)測優(yōu)選井點（1）注聚前聚合物驅(qū)配套措施（2）注聚中添加時間優(yōu)化注入方式優(yōu)化注入時機優(yōu)化注聚低壓井添加交聯(lián)劑調(diào)整層內(nèi)矛盾，防止聚合物單向突進，盡可能形成高質(zhì)量的聚合物段塞。 聚合物驅(qū)配套措施（3）后續(xù)水驅(qū)原則-目的是保護地下已經(jīng)形成的聚合物段塞更加持久地發(fā)揮驅(qū)油作用，實現(xiàn)聚合物驅(qū)向水驅(qū)的順利過渡。聚合物固定劑：通過與不同存在形式聚合物的交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)體引起堵塞，主要用于滯留聚合物濃度較高的高滲透層。聚合物絮凝劑：通過聚合物在絮凝劑表面橋接吸附產(chǎn)生絮凝體引起堵塞，主要用于滯留聚合物濃度較低的高滲透層。兩種化學(xué)劑可在不同濃度條件起到再利用聚合物的作用凍膠體