第四節(jié)提高采收率

第四節(jié)提高采收率演示文稿當前1頁，總共30頁。（優(yōu)選）第四節(jié)提高采收率當前2頁，總共30頁。提高采收率方法分類當前3頁，總共30頁。相關(guān)概念介紹

剩余油：注入流體未波及到的區(qū)域所剩下的原油。宏觀上連續(xù)分布。

殘余油：注入水波及區(qū)內(nèi)未被驅(qū)走的原油，分布上不連續(xù)。

波及效率(Ev)

：是指注人流體波及的體積與油藏體積的比值，它是面積波及系數(shù)(EVA)與垂向波及系數(shù)(EVV)的乘積。也叫掃油效率或宏觀驅(qū)替效率。

驅(qū)油效率(ED)：又稱微觀驅(qū)營效率，其定義為注入流體波及區(qū)域內(nèi)，采出油量與波及區(qū)內(nèi)石油儲量的比值。當前4頁，總共30頁。采收率影響因素分析影響采收率的主要因素有流度比、原油粘度、油水界面張力、井網(wǎng)、油藏非均質(zhì)性、油水界面張力、油藏巖石孔隙結(jié)構(gòu)等。當然，還有很多因素會影響采收率，如油藏地質(zhì)參數(shù)(油藏大小、斷塊復雜性、沉積相等)、技術(shù)水平，以及石油價格等一系列因素。影響波及效率和驅(qū)油效率的因素是制約水驅(qū)采收率的主要因素。

當前5頁，總共30頁。（1）滲透率非均質(zhì)性

不同滲透率層的注入水推進速度不同，導致油層水淹不均勻，各層滲透率相差太大會造成單層突進，造成水淹厚度小，波及效率低。即使?jié)B透率相同，孔隙結(jié)構(gòu)也可能不同，在微觀上仍可能是不均質(zhì)的。顆粒愈均勻，巖石的微觀結(jié)構(gòu)愈好，孔隙大小更趨一致驅(qū)油效率更高。所以，油藏巖石滲透率的宏觀，微觀非均質(zhì)性對水驅(qū)油的波及效率和驅(qū)油效率有很大影響。當前6頁，總共30頁。

（2）原油粘度：

水驅(qū)油過程中，油和水的粘度差也是影響采收率的重要因素。油水粘度比越大，無水采收率就越低，油水粘度比對非均質(zhì)油藏的影響尤為明顯。縱向上的流度比相差越大，注入水越難擴展，驅(qū)油效果越差，對開發(fā)效果的影響越顯著。當前7頁，總共30頁。

（3）流度比

流度比對面積波及效率的影響很大，而且面積波及效率隨流度比增加而降低。因此，當驅(qū)替相與被驅(qū)替相流度比小于1時，定義為有利流度比；反之，當驅(qū)替相與被驅(qū)替相流度比大于時，定義為不利流度比。一般來說，地下原油的粘度大于地下水粘度，而且油相滲透率(Ko)隨著含水飽和度增加而減少，相反，水相滲透率(Kw)隨含水飽和度增加而增大。因此．在油藏注水后Kw上升，Ko下降。由流度比定義可知，水驅(qū)油流度比大于1，而且隨著注水時間增加，水驅(qū)油流度比越來越大，波及效率隨之降低。當前8頁，總共30頁。（4）井網(wǎng)

注采井的井網(wǎng)布署方式有很多，規(guī)則井網(wǎng)有四點、五點、七點和九點井網(wǎng)。如果油藏較小，油藏形狀不規(guī)則，而且斷層較多，井網(wǎng)就不會是規(guī)則的。不同的井網(wǎng)模式導致不同的波及效率。當前9頁，總共30頁。二、氣體混相驅(qū)

氣體混相驅(qū)是利用注入氣體能與原油達到混相的特性，消除他們之間的界面張力，從而驅(qū)替出油藏中的殘余油。驅(qū)油效率接近100%，與流度控制技術(shù)結(jié)合起來，可使原油采收率達到95%。因此，氣體混相驅(qū)已成為僅次于熱力采油方法的，處于商業(yè)應用的提高采收率方法。

氣體混相驅(qū)的注人氣體有烴類氣體和非烴類氣體。烴類氣體有干氣(DryGas)、富氣(EnrichedGas)和液化石油氣(LPG)等，非烴類氣體有二氧化碳、氮氣和煙道氣。按混相機理，氣體混相驅(qū)又可分為一次接觸混相驅(qū)(如LPG段塞驅(qū))和多次接觸混相驅(qū)。

當前10頁，總共30頁。

一次接觸混相驅(qū)是指注入氣體(如皿)與地層原油可以任何比例混合，立即達到完全互溶的混相驅(qū)替過程。多次接觸混相驅(qū)是指注入氣體與原油通過多次接觸后，才能達到混相的排驅(qū)過程，它可進一步分為凝析氣驅(qū)(如富氣驅(qū))和蒸發(fā)氣驅(qū)(如二氧化碳驅(qū)、干氣驅(qū)、氮氣驅(qū)、煙道氣驅(qū)等)。

氣體混相驅(qū)分類

當前11頁，總共30頁。1二氧化碳驅(qū)

一定條件(溫度和壓力)下，CO2可以兩相或三相共存.用作混相驅(qū)的CO2通常呈氣態(tài)，在中等壓力下，二氧化碳不能直接與大多數(shù)原油混相，但能夠抽提原油中的輕質(zhì)組分，因而在低壓下CO2是一種很好的非混相驅(qū)注入劑，在高壓下，CO2也是一種很好的混相驅(qū)注入劑。

CO2驅(qū)機理：在CO2驅(qū)中，CO2的溶解氣驅(qū)作用、混相驅(qū)替、膨脹原油作用、降低原油粘度、碳酸水提高巖石滲透率等作用都會有助于提高原油采收率．當前12頁，總共30頁。

二氧化碳混相驅(qū)示意圖當前13頁，總共30頁。２液化石油氣（LPG）段塞混相驅(qū)

液化石油氣段塞混相驅(qū):是指注入能與地下原油一次接觸達到混相的液化石油氣段塞混相驅(qū)或丙烷溶劑段塞后，再注入天然氣,惰性氣體或水。

LPG段塞尺寸一般10%～15%孔隙體積。注入的LPG段塞與原油達到混相之后，可以采出殘余油，非常有效。

LPG段塞混相驅(qū)的混相壓力低，適應性強，采收率較高。當前14頁，總共30頁。3富氣混相驅(qū)

富氣混相驅(qū)：是指往油層中注入富含C2—C6組分的烴類氣體段塞，通過富氣與原油的多次接觸達到混相

與原油接觸后，注入氣中的C2—C6組分凝析而進入油相，形成富氣和原油的混相帶。富氣成本高，通常富氣段塞后緊接著注干氣。富氣混相驅(qū)要求的混相壓力較高，重力超覆，粘性指進現(xiàn)象嚴重，波及效率較低。當前15頁，總共30頁。4高壓干氣混相驅(qū)

高壓干氣混相驅(qū)：是指在高壓下將干氣連續(xù)的注入到油層，通過干氣與原油的多次接觸達到混相的驅(qū)替過程。形成富含C2—C6的氣體與原油的混相帶，與富氣驅(qū)不同，干氣從原油重抽提出中間組分加富自己接近原油的組成，從而達到混相。優(yōu)點：成本低，干氣可循環(huán)注入。當原油中富含C2—C6組分，且地層壓力很高時，干氣驅(qū)才能達到混相驅(qū)。其注氣壓力要求很高對注入設備和原油的組成要求很嚴，因而適應性很差。當前16頁，總共30頁。三、熱力采油

熱力采油方法：是指利用熱能加熱油藏，利用稀釋和蒸發(fā)作用降低原油粘度，將原油從地下來出的一種提高采收率的方法。

熱力采油包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和火燒油層三種常規(guī)的方法。蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)統(tǒng)稱為注蒸汽法。

最有效的熱載體是飽和水蒸氣，能達到80%～90%的驅(qū)替效率。當前17頁，總共30頁。1蒸汽吞吐

蒸汽吞吐(PuffandHuff)就是將一定量的高溫、高壓飽和蒸汽注入油井(吞)，關(guān)井數(shù)天(燜井)，加熱油層及其原油，然后開井回采(吐)的循環(huán)采油方法。蒸汽吞吐方法是稠油開采中最常用的方法，也是工業(yè)化應用最好的熱采方法。蒸汽吞吐又稱蒸汽激勵或循環(huán)注蒸汽。

優(yōu)點：一次投資少、工藝技術(shù)簡單、增產(chǎn)快、經(jīng)濟效益好，已廣泛應用于稠油開采。對于稠油油藏及特稠油油藏一般都是先進行蒸汽吞吐，然后再轉(zhuǎn)向蒸汽驅(qū)。蒸汽吞吐采油過程可以分為三個階段，即注汽階段(吞蒸汽)、關(guān)井階段(燜井)和回采階段(吐蒸汽)。蒸汽吞吐過程示意圖如下圖所示。當前18頁，總共30頁。

蒸汽吞吐過程示意圖當前19頁，總共30頁。

蒸汽吞吐增產(chǎn)機理

周期吞吐增產(chǎn)的機理較為復雜，但可以肯定原油受熱降粘在提高稠抽產(chǎn)量中起著非常重要的作用，熱膨脹的溶解氣作用也促進了地層流體的流動，蒸汽的井簡清洗效應以及回來過程中的地污染的清除也是蒸汽吞吐增產(chǎn)的因素。此外高溫引起的油水相對滲透率和毛管壓力變化，以及巖石潤濕性改變都有助于地層原油的流動。當前20頁，總共30頁。2蒸汽驅(qū)

蒸汽驅(qū)(SteamDrive)是接替蒸汽吞吐的一種稠油開采方法，是指蒸汽從注入井進入并穿過整個油層，把加熱的原油推向生產(chǎn)井并產(chǎn)出地面。與蒸汽吞吐相比，盡管蒸汽驅(qū)可以大幅度提高稠油油藏的采收率，但該方法消耗的熱能多、投資大、技術(shù)復雜程度高、風險大。因此，目前蒸汽驅(qū)的產(chǎn)量要比蒸汽吞吐的產(chǎn)量小。利用蒸汽吞吐開采稠油，只能采出油井井筒附近地層中的原油，而井間仍有大量的稠油未能采出，其采收率僅為10％一20％。蒸汽吞吐后進行蒸汽驅(qū)開采，可以便一部分井間地層中的原油采出地面，可進一步提高稠油的采收率20％一30％。當前21頁，總共30頁。蒸汽驅(qū)過程示意圖當前22頁，總共30頁。3火燒油層

火燒油層：是指向油層注入空氣(或氧氣)，通過原油的自燃或人工點火，使地層部分原油就地燃燒，利用燃燒前緣推動原油的熱采方法，又稱作層內(nèi)燃燒或火驅(qū)。在火燒油層中，燃燒前緣產(chǎn)生非常高的溫度，就地蒸發(fā)地層中的間隙水和原油中的輕質(zhì)組分，以及原油燃燒的產(chǎn)物CO2和水蒸氣等與“冷原油”接觸，形成一個類似于蒸汽驅(qū)、溶劑混相驅(qū)和CO2驅(qū)的驅(qū)替前緣。與其他熱采方法如蒸汽驅(qū)相比，火燒油層最大的區(qū)別在于油層就地產(chǎn)生熱量，這種方法的最大優(yōu)點在于能源利用率高、最終采收率高。火燒油層方法可分為干式正向燃燒、反向燃燒和聯(lián)合熱驅(qū)?；馃蛯邮疽鈭D如下。當前23頁，總共30頁?；馃蛯邮疽鈭D當前24頁，總共30頁。火燒油層機理：

火燒油層的采油機理異常復雜。但目前可以肯定的是原油的高溫裂解、熱驅(qū)、冷凝蒸汽驅(qū)、混相驅(qū)、熱驅(qū)以及氣驅(qū)都是火燒油層提高果收率的機理。當前25頁，總共30頁。四、化學驅(qū)

化學驅(qū)：是指在注入水中加入化學劑，改變驅(qū)替流體與油藏流體之間性質(zhì)的方法。可以改變油水界面張力和流度比，降低殘余油飽和度，從而大幅度提高原油采收率?；瘜W驅(qū)可分為聚合物驅(qū)，表面活性劑驅(qū)，堿驅(qū)和復合化學驅(qū)。當前26頁，總共30頁。1聚合物驅(qū)

聚合物驅(qū)(PolymerFlooding):是一種流度控制技術(shù)，通過在注入水中加入水溶性高分子量的聚合物（聚丙烯酰胺或生物聚合物黃泡膠），增加水相粘度，降低水相滲透率，改善流度比，提高原油采收率的方法。聚合物驅(qū)只是在原來水驅(qū)的基礎上添加了聚合物，因此它又稱改性水驅(qū)(ModifiedWaterFlooding)。聚合物驅(qū)機理是所有提高采收率方法中最簡單的—種，即降低水相流度，改善流度比，提高水淹層段驅(qū)油效率。聚合物段塞可以改善粘性指近和舌進現(xiàn)象，降低高滲透水淹層段中的流度，縮小高、低滲透層段的水線推進速度差，調(diào)整吸水剖面，從而提高波及系數(shù)。一般來說，當油藏的非均質(zhì)性較大和(或)水驅(qū)流度比較高時，聚合物驅(qū)可以取得明顯的經(jīng)濟效果。當前27頁，總共30頁。聚合物驅(qū)示意圖當前28頁，總共30頁。2表面活性劑驅(qū)

表面活性劑驅(qū):用表面活性劑降低油水界面張力的提高驅(qū)油效率的方法。表面活性劑分子中存在的親水集團和親油集團，可在接觸界面上產(chǎn)生選擇性定向吸附，使界面相態(tài)和性質(zhì)發(fā)生顯著變化。表面活性劑驅(qū)分為活性水驅(qū)和膠束驅(qū)。

活性水驅(qū)：表面活性劑用量較小，活性水潤濕孔喉，降低油水界面張力和殘余油飽和度，但是界面張力下降幅度不大。

膠束驅(qū)（微乳液驅(qū)）：將表面活性劑、醇類助劑和電解質(zhì)加入水中，形成膠束溶液驅(qū)替原油。由于膠束溶液具有增溶油的特性,與油層原油接觸后,可以消除油水界面張力,形成混合帶,大幅度提高采收率.

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