提高采收率原理与方法

1、重点重点地质储量地质储量可采储量可采储量最终采收率最终采收率100DVooroswoorswoswREESSSVVSVSVSVE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。swswswVVAhEVAh 流度比流度比wowcroorrwowSKSKM被驱动液流度驱动液流度流度：流度：K水油流度比：水油流度比：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

2、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。 ooroDSSSE阻力粘滞力vNC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；质性对驱油过程的不利影响；第二第二，通过，通过减小

3、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。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。原理原理1 1、聚合物驱、聚合物驱驱油机理驱油机理药剂药剂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

4、附地层吸附2 2活性剂驱活性剂驱药剂药剂降低油水界面张力；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。类型类型驱油机理驱油机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

5、驱、碱驱药剂药剂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。驱油机理驱油机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。驱油机理驱油机理包括：包括：二元驱和三元驱。二元驱和三元驱。二、混相驱油法二、混相驱油法包括：包括：注液化石油气驱油法注液化石油气驱油法、富气驱油法富气驱油法、高压干气驱油高压干气

6、驱油法法和和二氧化碳驱油法二氧化碳驱油法。驱油机理：驱油机理：气体与原油之间建立混相带，气体与原油之间建立混相带，消除界面张力消除界面张力，提高驱油效率。提高驱油效率。混相驱：混相驱：指向油藏中注入一种能与指向油藏中注入一种能与原油原油在地层条件下在地层条件下完全完全或部分混相或部分混相的流体驱替原油的开发方法。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混相流体驱油过程的相段分布图1.1.液化石油气驱动法液化石油气驱动法向油藏注入以丙烷为主的向油藏注入以丙烷为主的液化石油气液化石油气，与原油形，与原油形成混相段塞，然后用成混相段塞，然后用天然气天然气驱动段塞。液化石油驱动段塞。液化

7、石油气段塞前缘可与地层油混相，后面与天然气混溶，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。形成良好的混相带。注液化石油气混相驱油过程注液化石油气混相驱油过程对于地层油中轻质组分（对于地层油中轻质组分（C C2-62-6）较少的油藏，可注较少的油藏，可注入适量入适量加入乙烷、丙烷和丁烷的天然气加入乙烷、丙烷和丁烷的天然气，富气中，富气中的较重组分不断凝析到原油中，最终使注入气与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。原油混相的驱油方法。2.2.富气驱油法富气驱油法驱油过程驱油过程是先注一段富气，再注一段干气，然后是先注一段富气，再注一段干气，然后用水驱动

8、。用水驱动。注富气混相驱油过程注富气混相驱油过程3.3.高压干气驱油法高压干气驱油法当地层中原油组分当地层中原油组分含轻烃组分含轻烃组分较多时，可向油藏较多时，可向油藏高压注干气，与原油充分接触，油中的轻质组分高压注干气，与原油充分接触，油中的轻质组分C C2-62-6逆行到气体前缘，并使之富化，富化的气体逆行到气体前缘，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，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。最后达到混相。高压注干气混相驱油过程高压注干气混相驱油过程干气干气4.CO4.CO2 2驱油法驱油法向油藏高压注入向油藏高压注入COCO2 2，不断与原

9、油接触不断与原油接触萃取萃取其中较其中较重烃组分重烃组分而富化，而富化，COCO2 2同时溶于原油中，它通过气同时溶于原油中，它通过气化、凝析过程，最终与原油形成混相的驱油法。化、凝析过程，最终与原油形成混相的驱油法。(3)(3)与原油产生低界面张力；与原油产生低界面张力；存在问题：存在问题：气源气源提高采收率机理：提高采收率机理：(1)(1)降低原油的粘度；降低原油的粘度；(2)(2)使原油膨胀；使原油膨胀；原油粘度降低比值原油粘度降低比值m m/o o和压力的关系和压力的关系 原油体积膨胀系数和原油体积膨胀系数和COCO2 2溶解度的关系溶解度的关系热力采油热力采油是向油层注入是向油层注入

10、热流体热流体或使油层就地发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。油的粘度，以增加原油的流动能力的采油方法。三、热力采油法三、热力采油法热力采油法主要用于开采热力采油法主要用于开采稠油稠油，但也可以用但也可以用于开采稀油。于开采稀油。热力采油工艺可分为两类：热力采油工艺可分为两类：注热流体法注热流体法油层就地燃烧法油层就地燃烧法1 1、注热流体法、注热流体法主要是主要是蒸汽蒸汽分为：分为：蒸汽吞吐蒸汽吞吐和和蒸汽驱蒸汽驱。(1)(1)蒸汽吞吐蒸汽吞吐从注蒸汽开始到油井不能从注蒸汽开始到油井不能生产为

11、止，即完成一个过生产为止，即完成一个过程称为一个程称为一个周期周期。蒸汽吞吐：蒸汽吞吐：在本井完成注在本井完成注蒸汽、焖井、开井生产三蒸汽、焖井、开井生产三个连续过程。个连续过程。蒸汽吞吐过程蒸汽吞吐过程注蒸汽采油注蒸汽采油是以水蒸气为介质，把地面产生的蒸是以水蒸气为介质，把地面产生的蒸汽注入油层的一种热力采油方法。汽注入油层的一种热力采油方法。蒸汽蒸汽油油注汽注汽 焖井焖井 采油采油油层油层蒸汽吞吐开采原理示意图蒸汽吞吐开采原理示意图蒸汽吞吐井的产量特征曲线蒸汽吞吐井的产量特征曲线(2)(2)蒸汽驱：蒸汽驱：蒸汽驱：蒸汽驱：按一定生产井网，在注汽井注汽，在生产按一定生产井网，在注汽井注汽，在

12、生产井采油。井采油。蒸汽注入井蒸汽注入井油层油层热油水混合带热油水混合带蒸汽带蒸汽带注蒸汽热力采油的增产原理：注蒸汽热力采油的增产原理：原油粘度原油粘度大大降低，增加了原油的流动系数；大大降低，增加了原油的流动系数；油层岩石和流体油层岩石和流体体积膨胀体积膨胀，增加了弹性能量；，增加了弹性能量；原油中的原油中的轻质油份易挥发轻质油份易挥发，进入气相后更易流动；，进入气相后更易流动；油相相对渗透率油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油有增加的趋势，从而增加了原油的流动能力；的流动能力；提高了提高了地层压力地层压力，增加了驱油能量；，增加了驱油能量；清除了井壁污染，清除了井壁污染，降低降低了井

13、筒附近的了井筒附近的流动阻力流动阻力。火烧油层火烧油层：采用适当的井网，将：采用适当的井网，将氧气氧气或或空气空气注入井中并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、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。裂解、并驱替原油到生产井。2 2、火烧油层、火烧油层火烧油层燃烧过程示意图火烧油层燃烧过程示意图火烧油层增产原理：火烧油层增产原理：燃烧带的温度很高，使燃烧带前缘的原油加热燃烧带的温度很高，使燃烧带前缘的原油加热降粘降粘，增加流动能力；，增加流动能力；燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有蒸汽驱和热蒸汽驱和热水驱作用水驱作用；燃烧过程中产生燃烧过程中产生COCO2 2和地层中原油形成混相，从和地层中原油形成混相，从而消除或降低了界面张力；而消除或降低了界面张力；原油蒸馏产