7-1提高采收率原理.ppt

提高采收率原理与方法 油藏岩石和流体性质 采取的技术措施 第一节影响采收率的因素 一 影响采收率的因素 油藏地质条件 开采技术 一 油藏地质因素 油气藏的地质构造形态 天然驱动能量的大小及类型 油藏岩石及流体性质 主观因素体现了人们对驱油过程的影响能力 主观因素的实现取决于人们对客观因素的认识程度 二 油田开发和采油技术因素 油气藏开发层系划分 布井方式与井网密度的选择 油井工作制度的选择和地层压力的保持程度 完井方法 开采工艺技术水平和增产措施 提高采收率方法的应用规模 主观因素对油藏开采的作用程度在逐渐增加 一次采油 二次采油 三次采油 强化采油 二 波及系数与驱油效率 采收率可以表示为 其中 采收率是注入工作剂的体积波及系数与驱油效率的乘积 波及系数 指工作剂驱到的体积与油藏总体积之比 洗油效率 指在波及范围内驱替出的原油体积与工作剂的波及体积之比 一 波及系数 流度比 岩石的宏观非均质性 注采井网对非均质性的适应程度等 影响因素 流度比 指注入工作剂的流度与被驱原油在未波及区的流度之比 流度 流体的渗透率与其粘度之比 水油流度比 图12 4五点法注采单元流度比对波及状况的影响 M 1 有较规则的流动前缘 见水波及系数可达70 左右 M 2 出现明显的粘滞指进现象 波及系数降低 油层岩石宏观非均质的影响 实际油层是在水流冲刷过程中沉积形成的 顺水流方向与垂直水流方向的渗透率必然有差异 形成不轨则驱动前缘 油井会过早水淹 油藏留下一些 死油区 布井方式与波及系数的关系 残余油的分布状况及数量直接与岩石的润湿性 界面张力 岩石的微观结构等有关 二 驱油效率 影响因素 岩石性质及其微观结构和流体性质 亲水岩藏 水驱油藏残余油的分布 大多以珠状形式被捕集在流通孔道中 亲油岩藏 存在于注入水未进入的较小的流通孔道中 而在充满水的大孔隙中 残余油呈膜状粘附在孔壁上 二 提高采收率的方向 第一 通过降低流度比以提高波及系数 同时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 第二 通过减小界面张力或者消除工作剂与原油间的界面效应以提高驱油效率 各种提高采收率技术的潜力 第二节提高采收率的方法 包括 聚合物驱 活性剂驱 碱驱和复合驱 一 化学驱油法 通过向油藏注入化学剂 以改善流体和岩石间的物化特征 如降低界面张力 改善流度比等 从而提高采收率 原理 1 聚合物驱 在注入水中加入水溶性高分子聚合物 增加水的粘度 降低水相渗透率 减小流度比M 提高波及系数 此外可以减小粘度指进 提高驱油效率 驱油机理 药剂 聚丙烯酰胺 部分水解聚丙烯酰胺 黄原胶 存在问题 聚合物 热降解 盐降解 剪切降解 地层吸附 渗透率变异系数与驱合物驱油效果的关系 不同原油粘度下聚合物驱效果 2 活性剂驱 药剂 磺酸盐型 羧酸盐型 非离子 阴离子型 降低油水界面张力 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 增加高渗层的流动阻力 减小粘度指进现象 微乳状液驱 活性水驱 胶束溶液驱和泡沫驱等 活性剂驱主要以提高驱油效率为主 聚醚型 类型 驱油机理 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 3 碱驱 药剂 氢氧化钠 NaOH 硅酸钠 Na2SiO3 原硅酸钠 由NaOH和水玻璃配置而成 在注入水中加入碱 与原油中的有机酸反应 生成表面活性剂 降低油水界面张力 形成乳状液和改变岩石润湿性 提高波及系数和驱油效率 碳酸钠 NaCO3 驱油机理 4 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 包括 二元驱和三元驱 二 混相驱油法 包括 注液化石油气驱油法 富气驱油法 高压干气驱油法和二氧化碳驱油法等 驱油机理 气体与原油之间建立混相带 消除界面张力 提高驱油效率 混相驱 指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全或部分互溶混相的流体驱替原油的开发方法 混相流体驱油过程的相段分布图 对于地层中原油组分含轻组分较多时 可向油藏高压注干气 与原油充分接触 油中的轻质组分C2 6逆行到气体前缘 并使之富化 富化的气体在推进过程中不断与新原油接触 进一步被富化 最后达到混相 高压干气驱油法 对于地层油中轻质组分 C2 6 较少的油藏 可注入适量加入乙烷 丙烷和丁烷的天然气 富气中的较重组分不断凝析到原油中 最终使注入气与原油混相的驱油方法 富气驱油法 向油藏注入以丙烷为主的液化石油气 与原油形成混相段塞 然后用天然气驱动段塞 液化石油气段塞前缘可与地层油混相 后面与天然气混溶 形成良好的混相带 液化石油气驱动法 向油藏高压注入CO2 不断与原油接触萃取其中较重烃组分而富化 CO2同时溶于原油中 它通过气化 凝析过程 最终与原油形成混相的驱油法 3 与原油产生低界面张力 存在问题 气源 提高采收率机理 1 降低原油的粘度 2 使原油膨胀 CO2驱油法 热力采油是向油层注入热流体或使油层就地发生燃烧后形成移动热流 主要依靠热能降低原油的粘度 以增加原油的流动能力的采油方法 三 热力采油法 热力采油法主要用于对付稠油 但也可以用于开采稀油 热力采油工艺可分为两类 注热流体法 油层就地燃烧法 1 注热流体法 注蒸汽采油是以水蒸气为介质 把地面产生的热注入油层的一种热力采油方法 分为 蒸汽吞吐和蒸汽驱两种 1 蒸汽吞吐 从注蒸汽开始到油井不能生产为止 即完成一个过程称为一个周期 蒸汽吞吐 在本井完成注蒸汽 焖井 开井生产三个连续过程 蒸汽吞吐过程 图12 14蒸汽吞吐井的产量特征曲线 2 蒸汽驱 蒸汽驱 按一定生产井网 在注汽井注汽 在生产井采油 蒸汽驱油藏示意图 火烧油层 采用适当的井网 将氧气或空气注入井中并用点火器将油层点燃 燃烧前缘的高温不断使原油蒸馏 裂解 并驱替原油到生产井 2 火烧油层 火烧油层燃烧过程示意图 四 微生物采油 微生物采油 通过有选择地向油层注入微生物基液和营养液 使得微生物就地繁殖生长 其代谢产物与原油产生物化作用 产生有机酸 表