提高采收率原理与方法EOR.ppt
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1、第八章第八章 提高采收率原理与方法提高采收率原理与方法采收率及其影响因素采收率及其影响因素采收率及其影响因素采收率及其影响因素提高采收率的方法提高采收率的方法提高采收率的方法提高采收率的方法主要内容主要内容主要内容主要内容重点重点采收率、波及系数、驱油效率采收率、波及系数、驱油效率采收率、波及系数、驱油效率采收率、波及系数、驱油效率提高采收率的主要方法提高采收率的主要方法提高采收率的主要方法提高采收率的主要方法蒸汽吞吐与蒸汽驱蒸汽吞吐与蒸汽驱蒸汽吞吐与蒸汽驱蒸汽吞吐与蒸汽驱第一节第一节 采收率及其影响因素采收率及其影响因素一、影响采收率的因素一、影响采收率的因素油藏采收率:累积采油量(可采储量
2、)与原始地质储油藏采收率:累积采油量(可采储量)与原始地质储油藏采收率:累积采油量(可采储量)与原始地质储油藏采收率:累积采油量(可采储量)与原始地质储量的百分比。量的百分比。量的百分比。量的百分比。采收率采收率采收率采收率可以表示为:可以表示为:可以表示为:可以表示为:E E E Ev v v v体积波及系数体积波及系数体积波及系数体积波及系数;E E E ED D D D驱油效率驱油效率驱油效率驱油效率。影响采收率的油藏地质、油田开发和采油技术因素等,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。最终可用体积波及系数和驱油效率的乘积表示。1.1.
3、波及系数波及系数定义定义 与与与与天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂接触的部分油藏体积接触的部分油藏体积接触的部分油藏体积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(或含油面积、油藏厚度)与整个油藏含油体积(或含(或含油面积、油藏厚度)与整个油藏含油体积(或含(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)之比称为油面积、油层厚度)之比称为油面积、油层厚度)之比称为油面积、油层厚度)之比称为体积波及系数体积波及系数体积波及系数体积波及系数(或面积波(或面积波(或面积波(或面积波及系数、纵向波
4、及系数)。及系数、纵向波及系数)。及系数、纵向波及系数)。及系数、纵向波及系数)。流度比流度比流度比流度比、岩石的宏观非均质性岩石的宏观非均质性岩石的宏观非均质性岩石的宏观非均质性、注注注注采井网对非均质性的适应程度采井网对非均质性的适应程度采井网对非均质性的适应程度采井网对非均质性的适应程度等等等等影响因素:影响因素:影响因素:影响因素:流度比流度比指在油藏被指在油藏被指在油藏被指在油藏被注入流体接触部分中注入注入流体接触部分中注入注入流体接触部分中注入注入流体接触部分中注入流体流体流体流体的流度与油藏内未波及区油的流的流度与油藏内未波及区油的流的流度与油藏内未波及区油的流的流度与油藏内未波
5、及区油的流度之比。度之比。度之比。度之比。流度:流度:流体的渗透率与其粘度之比。流体的渗透率与其粘度之比。流体的渗透率与其粘度之比。流体的渗透率与其粘度之比。水油流度比:水油流度比:影响波及系数的因素影响波及系数的因素M1M1M1M2M2M2M2:出现明显的粘滞指进出现明显的粘滞指进出现明显的粘滞指进出现明显的粘滞指进现象,波及系数降低。现象,波及系数降低。现象,波及系数降低。现象,波及系数降低。五点法注采单元流度比对波五点法注采单元流度比对波五点法注采单元流度比对波五点法注采单元流度比对波及状况的影响及状况的影响及状况的影响及状况的影响 油层岩石宏观非均质的影响油层岩石宏观非均质的影响顺水流
6、方向与垂直水流方向的渗透率必然有差异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形成不规则驱动前缘油井会过早水淹,油藏留下一些油井会过早水淹,油藏留下一些“死油区死油区”注采井网安排不当注采井网安排不当流体沿渗透率好的方向流动快流体沿渗透率好的方向流动快主要为渗透率差异的影响主要为渗透率差异的影响主要为渗透率差异的影响主要为渗透率差异的影响2.2.驱油效率驱油效率影响因素:影响因素:岩石的润湿性、孔隙结构、流体性岩石的润湿性、孔隙结构、流体性质、毛管数。质、毛管数。定义定义由由由由天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂天然的或人工注入的驱替剂从
7、波及范围内驱替出的原从波及范围内驱替出的原从波及范围内驱替出的原从波及范围内驱替出的原油体积与波及范围内的总含油体积的比值。油体积与波及范围内的总含油体积的比值。油体积与波及范围内的总含油体积的比值。油体积与波及范围内的总含油体积的比值。岩石的润湿性岩石的润湿性岩石的润湿性岩石的润湿性 对于亲水岩石,毛管力是驱油动力,驱替效率高。当对于亲水岩石,毛管力是驱油动力,驱替效率高。当对于亲水岩石,毛管力是驱油动力,驱替效率高。当对于亲水岩石,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。压差较大时,俘油残留于小孔道内。压差较大时,俘油残留于小孔道内。压差较大时,俘油残留于小孔道内。
8、对于亲油岩石,毛管力是驱油的阻力,驱替效率低。对于亲油岩石,毛管力是驱油的阻力,驱替效率低。对于亲油岩石,毛管力是驱油的阻力,驱替效率低。对于亲油岩石,毛管力是驱油的阻力,驱替效率低。岩石的孔隙结构岩石的孔隙结构岩石的孔隙结构岩石的孔隙结构 衡量孔隙结构的三个定量指标为孔隙度、比面、衡量孔隙结构的三个定量指标为孔隙度、比面、衡量孔隙结构的三个定量指标为孔隙度、比面、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。孔隙大小分布,岩石结构越均匀,驱油效率越高。孔隙大小分布,岩石结构越均匀,驱油效率越高。孔隙大小分布,岩石结构越均匀,驱油效率越高。流体性质流体性
9、质流体性质流体性质 工作剂与原油粘度差异大,由于渗流速度不同,会工作剂与原油粘度差异大,由于渗流速度不同,会工作剂与原油粘度差异大,由于渗流速度不同,会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。产生微观指进现象,从而影响驱油效率。产生微观指进现象,从而影响驱油效率。产生微观指进现象,从而影响驱油效率。毛管数毛管数毛管数毛管数N N N NC C C C(Capillary numberCapillary numberCapillary numberCapillary number)在一定润湿性和渗透性多孔介质中,两相流动排驱油在一定润湿性和渗透性多孔介质中
10、,两相流动排驱油在一定润湿性和渗透性多孔介质中,两相流动排驱油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。的动力与油的流动阻力之比。的动力与油的流动阻力之比。的动力与油的流动阻力之比。一定时,一定时,一定时,一定时,N N N NC C C C越大,驱油效率越高,要提高驱油效率越大,驱油效率越高,要提高驱油效率越大,驱油效率越高,要提高驱油效率越大,驱油效率越高,要提高驱油效率就必须降低表面张力。就必须降低表面张力。就必须降低表面张力。就必须降低表面张力。二、提高采收率的途径二、提高采收率的途径第一第一,通过,通过降低流度比降低流度比以提高波及系数,同时以提高波及系
11、数,同时尽可能适应油层的非均质性,以减少非均质性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;对驱油过程的不利影响;第二第二,通过,通过减小界面张力减小界面张力或者或者消除工作剂消除工作剂与与原原油间的界面效应油间的界面效应以提高驱油效率。以提高驱油效率。一次采油一次采油一次采油一次采油天然能量天然能量天然能量天然能量依靠依靠依靠依靠二次采油二次采油二次采油二次采油物理、机械和力物理、机械和力物理、机械和力物理、机械和力学等宏观作用学等宏观作用学等宏观作用学等宏观作用立足立足立足立足人工注水人工注水人工注水人工注水注气注气注气注气三次采油三次采油三次采油三次采油(强化采油强化采
12、油强化采油强化采油)化学、物理、热化学、物理、热化学、物理、热化学、物理、热力、生物或联合力、生物或联合力、生物或联合力、生物或联合微观驱油作用微观驱油作用微观驱油作用微观驱油作用应用应用应用应用化学驱化学驱化学驱化学驱混相驱混相驱混相驱混相驱热力采油热力采油热力采油热力采油微生物采油微生物采油微生物采油微生物采油第二节第二节 提高采收率的方法提高采收率的方法包括:包括:聚合物驱聚合物驱、活性剂驱活性剂驱、碱驱碱驱和和复合驱复合驱。一、化学驱油法一、化学驱油法通过向油藏注入化学剂,以改善流体和通过向油藏注入化学剂,以改善流体和岩石间的物化特征,如降低岩石间的物化特征,如降低界面张力界面张力、改
13、善改善流度比流度比等,从而提高采收率。等,从而提高采收率。原原理理1 1、聚合物驱、聚合物驱在注入水中加入在注入水中加入在注入水中加入在注入水中加入水溶性高分子聚合物水溶性高分子聚合物水溶性高分子聚合物水溶性高分子聚合物,增加水的粘度,增加水的粘度,增加水的粘度,增加水的粘度,降低水相渗透率,降低水相渗透率,降低水相渗透率,降低水相渗透率,减小流度比减小流度比减小流度比减小流度比M M M M,提高波及系数。,提高波及系数。,提高波及系数。,提高波及系数。此外可此外可此外可此外可以减小粘度指进,提高驱油效率。以减小粘度指进,提高驱油效率。以减小粘度指进,提高驱油效率。以减小粘度指进,提高驱油效
14、率。驱油机理驱油机理药剂药剂聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、黄原胶部分水解聚丙烯酰胺、黄原胶部分水解聚丙烯酰胺、黄原胶部分水解聚丙烯酰胺、黄原胶存在问题存在问题聚合物:聚合物:热降解热降解、盐降解盐降解、剪切降解剪切降解、地层吸附地层吸附2 2活性剂驱活性剂驱药剂药剂磺酸盐型、磺酸盐型、磺酸盐型、磺酸盐型、羧酸盐、聚醚、非离子阴离子羧酸盐、聚醚、非离子阴离子羧酸盐、聚醚、非离子阴离子羧酸盐、聚醚、非离子阴离子降低油水界面张力;降低油水界面张力;改变亲油岩石表面的润湿性;改变亲油岩石表面的润湿性;使原油乳化,产生迭加的液阻系数(贾敏效应),使原油乳化,产生迭加
15、的液阻系数(贾敏效应),增加高渗层的流动阻力,减小粘度指进现象。增加高渗层的流动阻力,减小粘度指进现象。微乳状液驱微乳状液驱、活性水驱活性水驱、胶束溶液驱胶束溶液驱和和泡沫驱泡沫驱等。等。活性剂驱主要以活性剂驱主要以提高驱油效率提高驱油效率为主为主。类型类型驱驱油油机机理理存在问题存在问题活性剂在岩石表面大量吸附;活性水与普通水的粘度差很小。活性剂在岩石表面大量吸附;活性水与普通水的粘度差很小。3 3、碱驱、碱驱药剂药剂氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠(NaOH)(NaOH)(NaOH)(NaOH)、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸
16、钠(由钠(由钠(由钠(由NaOHNaOHNaOHNaOH和水玻璃配置而成)和水玻璃配置而成)和水玻璃配置而成)和水玻璃配置而成)在注入水中加入在注入水中加入碱,碱,与原油中的与原油中的有机酸反有机酸反应,应,生成生成表面活性剂表面活性剂,降低油水界面张力,降低油水界面张力,改变岩石润湿性,提高驱油效率。改变岩石润湿性,提高驱油效率。驱驱油油机机理理存在问题存在问题碱耗;流度控制。碱耗;流度控制。4 4、化学复合驱、化学复合驱化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。化学复合驱是由聚合物、活性剂、碱以各种形式组合驱动。驱驱油油机机理理降低界面张力:表面活性剂;或降低界面张力:表面活性剂
17、;或降低界面张力:表面活性剂;或降低界面张力:表面活性剂;或碱与原油中碱与原油中碱与原油中碱与原油中的酸性成份反应就地生成的的酸性成份反应就地生成的的酸性成份反应就地生成的的酸性成份反应就地生成的表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂,可,可,可,可降低相间降低相间降低相间降低相间界面张力界面张力界面张力界面张力和和和和残余油饱残余油饱残余油饱残余油饱;聚合物的流度控制作用:聚合物的流度控制作用:聚合物的流度控制作用:聚合物的流度控制作用:聚合物可以使水聚合物可以使水聚合物可以使水聚合物可以使水相粘度增加,渗透率降低,以提高波及系相粘度增加,渗透率降低,以提高波及系相粘度增加,渗透率降低,以
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- 提高 收率 原理 方法 EOR
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