江汉油田-注氮气提高采收率研究
江汉油田注氮气提高采收率研究
张书平何建华
摘要本文从氮气性质、氮气注入对原油性质的影响等方面着手，探讨了注氮气提高采收率机
理；总结了氮气非混相驱筛选标准；通过注氮气提高采收率室内实验，进行注氮气影响因素及配套工艺技术研究；最后介绍了黄场油田黄16 井区注氮提高采收率研究及水气交替注氮现场试验情况。
关键词氮气；提高采收率；非混相驱；水气交替
一注氮气提高采收率机理
1氮气性质
在常温常压下，N2 为无色无味的气体。N2 的临界温度为-146.80 ℃，熔点为-209.89 ℃，沸点为-195.78 ℃，临界压力为3.398MPa。当压力为0.1MPa，温度为0℃时，N2的密度为1.25kg/m 3，动力粘度为0.0169mPa.s。N2化学性质极不活泼，在常态下表现出很大的惰性。它不易燃烧、干燥、无爆炸性、无毒、无腐蚀性。
氮气的密度随压力升高而增加，随温度的升高而降低。氮气粘度总的趋势是随压力升高而升高；氮气的粘度受温度的影响较小。
氮气在水中的溶解性很微弱；含盐量越高，溶解度越小；压力增加，氮气的溶解度提高。氮气在原油中的溶解性也较弱，且对轻质原油的溶性比对重质原油好。
氮气与二氧化碳、烟道气等气体相比，具有以下特点：①、在相同压力、温度条件下，氮气的压缩系数比二氧化碳、烟道气大。②、氮气对大多数液体的溶解性差，对原油的降粘作用比二氧化碳效果差。③、氮气是惰性气体，而二氧化碳、烟道气具有腐蚀性；④、氮气气源充足且价廉，且氮气无需特殊处理，注入流程简单，副作用少，易于实施。因此注氮气开采油气技术越来越受到重视并得到迅速发展。
2注氮气对原油性质的影响
当氮气注入油层时，它与地层油接触，产生溶解- 抽提传质过程，氮气被富化，导致气- 油两相间的界面张力则会不断降低；而地层原油性质因溶解氮气或逐渐失去轻烃和中间组分而发生变化。
通过对黄35-1 井潜43原油体系进行注入氮气对原油性质的影响实验研究，得出以下结论：①、随着氮气注入比例的增加，重质组分比例越来越少，原油越来越轻。②、在饱和压力下地层原油粘度、密度明显下降。③、地层原油体积膨胀能
量增大，且注入氮气比例越大，原油膨胀能力越强。④、原油体系的饱和压力升高。⑤、原油体积系数注入氮气后增加约9.48%。⑥、随注入氮气摩尔百分含量的增加，原油溶解气量逐渐增大。这表明注氮后原油体系的弹性能增加，有利于保持地层压力。
3注氮气提高采收率机理
从氮气驱替机理分，注氮提高采收率可分为氮气混相驱和氮气非混相驱二种类型。
3.1氮气混相驱氮气混相驱是多次接触混相过程，其主要机理是：在高压下通过蒸发作用从原油中提取轻烃和中间烃，达到与原油混相。氮气与原油的最低混相压力（64MP）很高，所以氮气混相驱一般只适应于深层油藏压力高的油藏，另外要求原油中轻烃含量高。
3. 2 氮气非混相驱氮气非混相驱包括单纯注氮气非混相驱、水气交替注氮非混相驱等多种形式。氮气非混相驱机理主要体现在以下几方面：
①、氮气压缩系数大，注入氮气可有效补充地层能量和保持油藏压力, 且由于氮气有良好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；氮气能进入水难以进入的低渗透层段和小孔道，水驱后留在油层中的不可动残余油随氮气进入而替换出小孔道，使残余油饱和度变小。
②、氮气对原油有限量的蒸发和抽提作用。注入氮气与油藏原油接触过程中，原油中的中间烃产生蒸发、氮气产生抽提作用，气相不断被富化，注入气体更易产生近混相作用，提高驱油效率。
③、氮气部分溶解于原油，有一定的使原油膨胀作用和降低原油粘度作用。同时, 氮气溶解使原油体积膨胀，膨胀油将水挤出孔隙空间，使排驱的油相相对渗透率高于吸吮时的水相相对渗透率，发生相对渗透率转换，形成有利的油流动环境。
注入氮气后，氮气在开采压力下降过程中产生溶解气驱作用。水气交替注氮气提高采收率，除以上氮气非混相驱提高采收率机理外还有其特殊性。气水交替方式注氮把水驱和气驱的优点有效地结合在一起，不仅可以改善由于气水粘度差异造成的粘性指进，使驱替前沿相对均匀，而且由于渗吸作用，对低渗透层剩余油的驱替更有利。水相主要驱扫油层中下部，注入的气相由于重力分异作用向上超覆主
要驱扫油层上部，气液交替驱扫不同含油孔道，有效提高驱油效率。
二氮气非混相驱筛选标准在广泛调研国内外开展的氮气驱主要是氮气非混相驱的现场试验情况基础上，参
照J.J.Taber 制订的非混相气驱筛选标准和KLINS 制订的二氧化碳非混相驱筛选标
准，
结合氮气非混相驱室内实验研究成果，综合制订了江汉油田氮气非混相驱的油藏筛选标准（表1）
推荐的氮气非混相驱筛选标准Ⅰ、标准Ⅱ是针对渗透率高低不同的油藏而言，对渗
透率小于500×10-3μm2的油藏要求其倾角相对小，对渗透率大于500×10-3μm2的油藏要求其倾角相对大些。
三注氮气提高采收率室内实验研究
1、氮气混相能力研究
选用广35井潜34油层原油，通过细管实验、经验公式预测方法进行氮气混相能力研究。
实验温度为115℃，分别在28.4MPa和36.3MPa下进行细管驱替实验, 第二个压力36.3MPa已经高出地层压力2MPa。实验结果表明，在高于地层压力2MPa 的条件下，注入氮气到0.6PV 时气体已经突破，最终采收率不到60%，说明没有达到混相。
根据Abbas Firoozabadi 和Khalid Aziz 关于氮气和贫气的最小混相压力计算公
式，按广35 井原油组分计算表明，混相压力为64.59MPa，远大于原始地层压力。
2、水气交替注氮提高采收率室内实验研究
通过开展平面模型和长岩心注氮气提高采收率实验，研究各种条件下注氮方式、注氮参数对氮气非混相驱提高采收率的影响。
2. 1、平面模型实验
根据需要，压制了均质、平面非均质、纵向非均质三类平面模型（图 1），整个平面
模型用环氧树脂浇铸密封， 并装入特制的高压容器模型中， 以模拟油层的上覆压力环境 等，高压实验容器最高耐压 50MPa 。单层模型基本规格： 250×150×20mm ；多层模型基 本规格： 250×150×30mm 。
图 1 高压平面模型示意图
高渗 低渗 高渗
2.1.1 、地层韵律对水平气交面替注氮非影响均质
针对正韵律和反韵律纵向非均质模型开展了水气交替注氮驱油实验结果表明， 无论 采用高渗层注低渗层采、 低渗层注高渗层采， 还是合注合采形式， 正韵律油藏比反韵律 油藏水气交替注氮气开采效果要好。
分析认为，对于正韵律模型，稳定注水时，注入水容易首先进入下部的高渗透层， 上部低渗透层水的波及程度低，当后续进行气 - 水交替注入时因重力分异作用，将上部 低渗透层未动用或动用程度低的原油驱出， 从而提高原油采收率较多； 相反，对于反韵 律模型，稳定注水时，注入水易首先进入上部的高渗透层，后续进行气
- 水注入时重力
分异作用造成注入气仍然进入上部的高渗透层， 对下部低渗层仍然未得到充分动用。 因 此，正韵律油藏比反韵律油藏水气交替注氮气提高采收率效果要好。
2.1.2 、注气位置对水气交替注氮效果影响
采用低渗透平面模型，在倾角 300 的情况下开展了水气交替方式注氮驱油实验。实 验结果表明， 在水驱油基础上采用高部位、 低部位水气交替二种方式注氮提高采收率差 别相差 7.75%，说明高部位注氮较为有利。因为在高部位注气，可在构造高部位形成次
复合韵律平
低渗
高
生气顶，低部位形成剩余油富集区，使低部位的油井产量增加，可获得较好的采收率
2.1.3 、气液比对水气交替注氮效果影响
不同气液比的水气交替注氮实验采用平面非均质模型。图 2 所示实验结果表明，
1:1 是比较合适的气液比，能最大限度提高原油采收率。
图 2 气液比与提高采收率关系曲线
2. 2、注氮气提高采收率长岩心驱油实验研究
长岩心模型是用黄场油田潜 43 三组油层小岩心按调和平均方法排列而成， 实验油样 为按气油比 33.2m 3/t 、泡点压力 5.10MPa 配制的黄场油田模拟原油， 驱替氮气为商品氮 气，地层水和注入水根据现场实际配制。
2.2.1 地层倾角对氮气 / 水交替驱油的影响
采用平均渗透率 57.53 ×10-3μm 2 的长岩心开展了不同倾角的水气交替注氮长岩心 驱油实验。实验结果 (图 3)表明，地层倾角对水气交替注氮有较大影响， 地层倾角越大， 提高采收率值越高；地层倾角 10°以下对注氮没有明显影响，地层倾角 20°以上则其 影响相对较大。
图 3 地层倾角对水气交替注氮的影响
2.2.2 原油粘度对氮气 / 水交替驱油的影响
采用平均渗透率 110.42 ×10-3μm 2 的长岩心，开展了 21.3 °倾角下不同粘度原油的
4
%)
( 率
收 采 高
提 20
16 12
8 0 0.5:1 1:1
2:1 3:1
气液比
10
8 6 4 2 0 0
10 20 30 40 50
地层倾角°
）
%
（值高提
率收
水气交替注氮长岩心驱油实验。 图 4 所示实验结果表明， 随原油粘度的增加， 水气交替 注氮提高采收率的幅度减小。 这说明原油粘度高不利于发挥注氮的优势， 氮气难以驱动
小孔道中粘度较高的剩余油，氮气与高粘度原油具有明显的不利的流度比
图 4 原油粘度对水气交替注氮的影响 表 2 PCF-2 等起泡剂性能指标
2.2.3 注入时机对氮气 / 水交替驱油的影响
采用平均渗透率 183.38 ×10-3μm 2 的长岩心，开展了 21.3 °倾角下不同含水率下开 始水气交替注氮的长岩心驱油实验。 实验结果表明， 随原油饱和度的降低， 水气交替注 氮提高采收率的幅度逐步减小。
2. 3 注氮气配套工艺技术研究
2. 3. 1、耐高盐起泡剂评选、泡沫凝胶研制
针对江汉油田地层水矿化度高，地层温度高的情况，研制出了抗温耐盐性起泡剂
CYF-2 和 PCF-2。其耐盐达到 30×104mg/L 、耐温达到 90℃。性能评价结果见表 2。并 筛选出了与起泡剂相适应的耐盐性能好、 稳定期长、 货源广的稳定剂黄原胶
10
8 6 4
2
0 5
10 15 20 25 原油粘度 mPa.s
）%（值高提率收0
及HPAM等。
2. 3. 2、注氮用耐高盐调剖体系研究
1）、氮气泡沫调剖实验研究实验采用平面非均质模型，实验温度60℃，考虑到吸附损失起泡剂CYF-2 浓度采用1.0%，气液比采用1：1，注入速度为
2.0cm3/min 。
氮气泡沫调剖实验结果（图5）表明，在单一水驱状态下，高低渗层的出口流量有明显差别；随着含泡沫剂的水和氮气的交替注入，高低渗层出口流量的差别逐渐变小；后续水驱后，高低渗层出口流量的差别逐渐变大，但最后的差别仍然比最初的差别小。
图5 流量变化曲线分析认为，氮气、泡沫剂的注入，会产生氮气泡沫相，它优先进入高渗层，从而增大高渗透层的渗流阻力，迫使后续流体转向低渗层，起到调剖作用。后续水驱时，由于氮气泡沫相在孔隙中仍然可继续占据一部分孔道，加上贾敏效应的作用，使之仍具有一定的调剖作用。
2）、起泡剂使用浓度优化实验起泡剂使用浓度优化实验采用纵向非均质平面模型在60℃下进行，泡沫剂选用PCF-2，泡沫剂浓度分别为0.2%、0.5%、0.75%、1.0%，气液比采用1:1 ，泡沫剂水和氮气同时注入，总注入速度为2.0cm3/min 。实验结果表明（图6），随着泡沫剂浓度的增加，采出程度逐步增加，比较合适的泡沫剂浓度范围为0.5-0.6% 。
图 6 提高采收率值与起泡剂浓度关系曲线
3、泡沫凝胶研制
泡沫凝胶是以 HPAM 为主剂，添加起泡剂、交联剂等制成。实验研究表明，主剂浓度 为 0.3%时可形成稳定的泡沫凝胶；泡沫质量越高，表观粘度越高，形成泡沫凝胶的直径 越小，稳定性越好； pH 值对泡沫凝胶的性质无明显影响。具体指标如下：
a 、90℃下，交联时间 24h ，交联粘度 1500mPa.s ～3000mPa.s ；
b 、耐温 90℃，抗盐 10× 104mg/L ～30×104mg/L ，有效期三个月以上；
c 、封堵率＞ 90%。
四 黄场油田黄 16 井区注氮现场试验
1、黄场油田地质概况
黄场油田潜 43油组是一单斜构造，地层倾角 21°左右。黄场油田中部黄 16 井
区， 24
油层厚度 1.0 ～4.4m ，平均 2.2m ，含油面积 3.22km 2，地质储量 64.0 ×104t 。储层平均 有效孔隙度 13.9%，平均空气渗透率 50.4 ×10-3μm 2。地层原油密度为
0.788g/cm 3，粘 度 4.2mPa.s ，地层压力 27.55MPa ，地层温度 90℃。地层水总矿
化度 28.5 ×104mg/l ， 水型为碳酸氢钠型。
2、黄 16 井区注氮开发方案优选 在完成三维地质模型建立、油藏开发生产历史拟合
等研究基础上，通过数值模拟 进行了水气交替注氮注入参数优化、注氮开发方案优化。
从黄 16 井区的生产实际出发， 共设计七类 23 个注入参数优化方案， 对未来（2002 年1月 1日开始）动态预测至 2012年12月 31日。注采参数优化结果如
）
%
（值高提率
收
20
17.08
18 .2
15.21
9.1
3
15
0.4
0.6
10
0.2
0.8 1.2
起泡剂浓度（ % ）
下：
①、驱替方式优选宜选择气- 水交替注入方式；②、注入方式为注气30 天，注水20天；③、注入周期为30 天的注入效果最好；④、气水交替注入井的注入量选择目前注入量的1.2 倍较为合适；⑤、最佳气水比为1.2 ：1；⑥、油井排液量为目前的1.0 ～
1.2倍较合理，若油层供液充足，油井取目前排液量的1.2 倍。
3、矿场注入情况
黄新33井于2002年1月10日开始氮气-水交替非混相驱，截止到2002年底，黄新33 井注氮第一阶段共进行氮气- 水交替注入四个周期，共注入氮气356014m3(地面)，折算地下体积4989m3(表3)。
表3 黄新33 井2002 年氮气- 水交替注入情况
7MPa14MPa
18MPa。
4、注氮先导试验动态特征及驱替效果分析
黄新33井自2002年1月10日开始注氮气，2002年5月底由于注氮设备故障而停止注氮气。在注氮气过程中，周围共有9口油井见到注气效果。从2002年7月初开始，对应油井效果变差。至2002年9月底，对应油井的产油量基本回到注氮气前的水平，黄新33 井组注氮累积增油2245t 。
4.1、注入动态变化
4.1.1注氮气初期注入压力较高
黄新33 井注氮气四个周期中每周期开始注氮气时注入压力均较高，最高注入压
力达到22-30MPa，一般5 天后压力下降，并趋于稳定。第一、二周期注氮压力基本稳定在7MPa左右，每天起泵注氮气到停泵期间，注氮气压力也保持比较稳定。第三周期注氮气压力明显高于前二个周期，第三周期开始注氮气稳定压力较高，在14MPa左右，比
前二个周期提高了一倍。
4.1.2 、注氮气前后油层吸水能力基本稳定
注氮气前黄新 33 井脉冲注水，在 13.2MPa 注入压力下日注水 41m 3。注氮气后转注 水期间，除第四次注入压力偏高外， 前三周期注水压力和日注水量基本与注氮气前相同。
4.2 、油井见效特征 4.2.1 油井见效早
黄新 33 井注氮气十天以后，一线油井黄斜 35-3 井日产油从注氮气前的 4-5t/d 上
升到 5t/d 以上，后持续上升，最高日产油达到 11.4t/d （图 7）。其它一线油井在第
图 7 黄斜 35-3 井与黄新 33 井注采对应曲线
4.2.2 油井动液面普遍上升
黄新 33 井注氮气后，对应油井动液面普遍上升。 9 口油井注氮气前平均动液面为 2162m ，注氮气期间最高动液面达到 1713m ，平均上升 449m 。停止注氮气以后，油井动 液面呈下降趋势， 6 月份平均动液面为 1968m ； 9 月份平均动液面为
2114m 。
4.2.3 油井产液量、产油量增加，含水率下降 注氮气后见效明显的油井日产液
周期或第二周期初开始见效
动液面
m
含水
1700 2100 2500
日产油(t ) 日产液(t )
注入量
01 11 0 1.21.2.23.
2.
1
201.031.120.02.103.013.023.30.140.024.304.051.205.350.061.062.603.017.027.037.1
08.802.830.091.920.930. 1.21 113 112 11 103
12 103..01.120.301.012.20.103.130.230.30.401.024.043.015.052.530.016.620.360.710.072.307.081.082.308.019.920.903 103 102 101
黄 新 33- 黄 斜 35-3 井 注 采 曲 线
050 1
量上升，日产油量增加，含水率下降。见效的9 口油井于2002年6 月份效果达到最好，日产油由注氮气前的39.4t 上升到61.5t, 上升了22.1t ；含水率由62.4%下降到56.1%，平均下降6.2 个百分点。
4.2.4氮气推进比较均匀
从现场套管气样（15井次）化验数据分析（表4），见效的9 口油井套管气组分中氮气含量大于该区基准样氮气含量（基准样氮气含量为1.48%）。
在距黄新33井最近的一口油井黄16-1 井见到氮气后，及时（2002年4月）将黄斜16-5 井的日注水量由20m3/d ，提高到40m3/d ，有效地控制了气窜。虽然黄斜16-1 井套管气中氮气百分含量在上升，但套管气的总体积由4 月份的
1032sm3/d 下降到五月份的720sm3/d ，其中氮气体积由600sm3/d 下降到
480sm3/d 。由于根据氮气突进情况，及时进行调整，氮气推进比较均匀，从而扩大了氮气波及范围，使得部分二线油井见到注气效果。
表4 黄新33 井组套管气取样氮气含量（%）
5、矿场先导试验经济效果估算
2002年黄新33 井组第一阶段气-水交替注入总天数356天，其中注氮气70天。成本合计：63.8 万元。黄新33井组段气-水交替注氮先导试验累计增油2245吨，原油价格按1202元/吨计算，原油销售收入269.8 万元，投入产出比为1：4.2 。
五结论与建议
江汉油田经过多年注氮气提高采收率技术探索，取得了一些有益的认识和现场试验经验，其主要研究成果与认识体现在以下几方面：
1、水气交替方式氮气非混相驱适应油藏范围广，对于原油粘度较低、地层倾角
较大、有一定的剩余油饱和度、正韵律或复合韵律的中低渗油藏在低渗透带、高部位或腰部开展注氮可有效提高原油采收率；对于油藏温度高、地层水矿化度高、渗透率较低难以开展化学驱的油藏，水气交替方式氮气非混相驱有其明显优势和广阔的应用前景。
2、黄16 井区采用水气交替方式氮气非混相驱可提高采收率2.62-7.32% ；先导试验结果表明：氮气非混相驱油藏筛选标准的科学性和可指导性。
3、采用撬装式注氮车膜分离制氮注氮工艺，氮气纯度高、注入工艺简单、搬迁方便，适应性强，是复杂断块油藏开展氮气非混相驱经济实用且切实可行的工艺技术。研制的注气用起泡剂、调剖体系耐盐达到30× 104mg/L、耐温达到90℃，可满足江汉注氮现场试验的需要。
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提高油田采收率的实践与认识
提高油田采收率的实践与认识 摘要：油田经过长时间的开发，形成了固定的注采模式和对应关系，最终含水上升，产油量下降。由于油层的非均质性和多层开采，导致油层动用不均，降低了油田的采收率。通过实施调整注采井网、强化注水、封卡等措施，充分挖掘老油田的潜力，达到最终提高采收率的目的。 关键词：地层压力：注采井网；提高采收率：断层遮挡；地层能量 滨南油田历经四十多年的开发，主力区块、优质储量已得到充分动用，多数主力油藏已进入高含水、高采出程度、高剩余采油速度和高开发成本的四高阶段。如何实现老区稳产?滨南油田从保持合理地层压力入手，通过实施井网完善、调整注采对应关系、强化注水等一系列工作，有效提高了油田采收率，实现了连续稳产16年的佳绩。 1 所属油田概况 滨南油田属于多油层复杂断块中、低渗透油藏，分为滨一区、滨二区、滨三区，所管单元油层埋藏深，低产、低效，低渗单元居多。从上到下发现沙二段、沙三段、沙四段三套含油层系，共探明含油面积66.27km2，石油地质储量8157.4×104t，注水储量7181.6万吨，
可采储量2010.8×104t，标定采收率24.65％。目前累计产油1562.1499万t，地质储量采出程度19.15％，地质储量采油速度0.40％。该油田投入开发以来，经历水力泵、电泵、抽油机等多种方式的强度开采，地下油水关系复杂，非均质严重，平面层间矛盾突出。 2 提高采收率的开发思路 以“产量硬稳定、管理上水平”为目标，立足老区，进行井网完善，调整注采对应关系，夯实老油田的稳产基础，减缓递减，确保提高老油田的采收率。主要以砂体治理和平面挖潜为重点，实施“增”、“提”、“补”措施，即增加注水井点和有效注水量，提高注采对应率和开井数、补孔小砂体挖潜等，提高储量动用程度。 3 提高采收率的做法和效果 3.1 井网完善是前提 针对油水井井况明显变差，导致注采井网不完善，地层能量下降严重，部分油井因能量不足停产，油田开发形势变差的现状，自2006年以来，我们从长远利益出发，通过精细油藏描述，进行剩余油饱和度测井等措施，加强了对地质构造和剩余油分布的再认识，分别对滨35-64块、杨集沙三和毕家沙三等多个单元的24口油井实施了转注完善注采井网，初期日增注1060m3/d，累计增注23.0723m3，对应油
提高采收率之复习题
提高石油采收率复习题 一．名词解释 1．EOR：即提高原油采收率，通过向油层注入现存的非常规物质开采石油的方法。或除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法。 2．水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。 3．洗油效率：波及区内被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数。 4．残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。 5．毛管数：驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。 6．流度比：表示驱替相流度和被驱替相的流度之比。 7．聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。 8．水解度：聚丙烯酰胺在NaOH 作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。。 9．特性粘度：聚合物浓度趋近于零时，溶液的粘度与溶剂的粘度之差除以溶液的浓度与溶剂粘度的乘积。 10．CMC：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC； 11．泡沫驱油：泡沫驱油法是在注入活性水中通入气体(如空气、烟道气或天然气)，形成泡沫，利用气阻效应，使水不能任意沿微观大孔道，宏观高渗透层或高渗透区窜流，从而改善波及系数提高采收率的方法，这种方法也称注混气水提高采收率法。 12．原油的酸值：中和一克原油使其pH值等于7时所需的氢氧化钾的毫克数。 13．协同效应：两种或两种以上组分共存时的性质强于相同条件下单独存在的效应14．初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。 15．蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。
16．热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。 17．界面张力：单位长度的表面自由能称为界面张力，单位mN/m，其方向是与液面相切。18．粘性指进：在排驱过程中由于油水粘度差异而引起的微观排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。 19．水的舌进：是指油水前缘沿高渗透层凸进的现象。 20．剩余油：水未波及到的区域内所剩下的油为剩余油，其分布是连续的，数量较大。 21．原油采收率：是采出地下原油原始储量的百分数，即采出原油量与地下原始储油量的比值。 22．微观洗油效率：也叫排驱效率，就是已被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数，是衡量水波及区微观水洗油效果的参数。 23．宏观波及系数：面积波及系数与垂向波及系数的乘积定义为宏观波及系数。波及系数是衡量水在油层中的波及程度的参数。 24．流度：地层隙数与地下原油粘度的比值。 25．聚合物驱：是把聚合物加到注入水中，增加注入水的粘度，降低水相渗透率，从而降低注入水流度的一种驱油方法。 26．机械剪切降解：在高速流动时，具有柔性的长链受到剪切力的作用而被剪断，使分子间结合力下降，粘度降低。 27．化学降解：是指氧攻击聚合物分子长链上薄弱环节，发生氧化，从而使分子长链断裂，分子量降低；或发生自由基取代、水解等。 28．不可进入孔隙体积：在多孔介质渗流过程中，有些孔隙能让水通过，却限制了聚合物分子的进入，称这部分孔隙体积为不可进入孔隙体积，简称IPV。 29．阻力系数：水通过岩心时的流度与聚合物溶液通过岩心时的流度比值。 30．残余阻力系数：聚合物溶液通过岩心前、后盐水流度的比值。
《提高石油采收率技术》讲义
石油大学继续教育学院 冀东油田开发新技术高级培训班讲义 提高石油采收率技术 岳湘安 2001.4.7
一、概述 （一）提高原油采收率的意义 作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108吨/年（1亿）。这将对我国国民经济发展造成极其严重的影响。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。石油是一种流体矿藏，具有独特的开采方式。在各种矿物中，石油的采收率是比较低的。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。（这种说法一点也不过分）。近几年，我国已成为纯石油进口国，预计到2005年将进口1亿吨／年。国民经济急需石油，大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。 这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。
低渗透油藏注气提高采收率评价
低渗透油藏注气提高采收率评价 【摘要】随着油气田勘察工作的不断深入，低渗透难采储量在原油中所占的比重越来越大。因为渗透率较低，使得注水提高采收率受到一定的限制，由于发现了大量的气源，这就为注气提高采收率的方式提供了便利的物质基础，并且能够充分显示出注气技术的优势。本文将针对低渗透油藏的基本特点进行详细的分析，并结合我国的具体情况，提出合理的建议。 【关键词】低渗透油藏；注气；采收率 近年来，我国发现的大部分油藏，都属于低渗透的油藏。这种油藏在开采的时候非常困难，现在基本上采用注水以及衰竭式的开采方式，但是对于低渗透油藏来说，在注水方面，存在着一定的困难，对于低渗透油藏如何进行合理的开发已经成为社会越来越关注的问题。随着科技的发展和时代的进步，注气技术逐渐的被研发出来，利用注气技术可以降低低渗透油藏的开发难度，提升开采率。 1.低渗透油藏的基本特点和注气机理 1.1基本特点 （1）低孔、低渗、自然产能较低，注水困难，无法进行常规投产。 （2）原有的密度小，粘度较低，基本性质好。 （3）储层的物理性质较差，拥有大量的胶结物，分选差、颗粒较小，后生作用强。 （4）油层内混合着一定的砂泥岩，且砂层的厚度不够稳定，砂层间的非均质性较强。 （5）油层受到岩性的控制，与水动力缺乏较强的联系，边底水也非常不活跃。流体流动的时候包含非达西流动的特点。 1.2注气机理 虽然注气机理存在着诸多的论述，但是大体上基本分为三种，即非混相驱、多次接触混相和以此接触混相。多次接触混相又可以分为凝析气驱混相和蒸发气驱混相。总体来说，注气开采可以降低界面的张力，从而在驱油的时候能够达到更高的效率，最终提高整体的经济效益。 2.低渗透油藏注气方面的问题 2.1注气压力高，能力低
影响油气田采收率的主要因素及如何提高油气田采收率
影响油气田采收率的主要因素及如何提高油气田采收率 姓名：韦景林 班级：021073 学号：20061000005
一.前言 油气田是指，在地质意义上，一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。而油气田的采收率则是指油气田最终的可采储量与原始地质储量的比值。通过地质勘探，发现有工业价值的油田以后，就可以着手准备开发油田的工作了。然而，任何一个油藏的开发，都要讲究其经济有效性，即要能够实现投入少，产出多，也就是说少花钱，多采油，最终采收率高。要达到这个目的，首先就要了解影响油气田采收率的主要因素，继而考虑如何提高油气田的采收率。那么，到底是哪些因素控制着油气田的采收率呢？ 一. 影响油气田采收率的主要因素 影响采收率的因素很多，总体而言，一是内部因素，凡属于受油气藏固有的地质特性所影响的因素都是内因；二是外部因素，凡属于受人对油气藏所采取的开发策略和工艺措施所影响的因素都是外因。内因起主导作用，好油藏总比差油藏采收率高。在开发过程中人对油气藏采用的合适的部署和有效的工艺措施也会使油气藏固有的地质特性得到改造，从而使油气藏的采收率得到提高。 影响油气藏采收率的内在因素有： （1）油气藏的类型，如构造、断块、岩性和裂缝性油气藏等； （2）储层的孔隙结构，如润湿性、连通性、孔隙度、渗透率及饱和度大小等； （3）油藏天然能力，如油藏压力水平，有无气顶，边、底水天然能量的活跃程度； （4）油气本身的性质，如油、气的相对密度、原油的粘度、气油比、气田的天然气组分和凝析油含量等。 影响油气藏采收率的外在因素有： （1）开发方式的选择，如油田选择消耗方式还是注水或注气方式开采，凝析气藏选择消耗方式还是干气回注方式开采； （2）井网合理密度及层系合理划分； （3）钻采工艺技术水平和合适而有效的增产措施，如钻水平井、复杂结构井、酸化、压裂等； （4）为提高油田采收率所进行的三次采油技术，如注聚合物驱、化学驱、热驱等； （5）经济合理性，涉及到经济模式、油价、投资成本、操作成本、开采期限、产量经济极限等。 除了上述影响油气藏采收率的主要内外因素外，还有其他的因素影响着油气藏的采收率，这里就不一一介绍了。知道了影响油气田采收率的主要因素，在油气田的开发过程中，就要考虑如何提高油气田的采收率，以最少的经济投入，得
注气提高采收率机理
1注烟道气、二氧化碳驱油机理 1.1注烟道气提高采收率 由于烟道气驱的成本较氮气驱高，因此发展缓慢。近年来随着人们对环境治理力度的加大以及原油价格的上涨，烟道气驱油技术又有了发展的空间。因为如果考虑环境效益，烟道气驱要比氮气驱经济划算。所以烟道气近年来也得到了较好的发展。 1.1.1烟道气驱提高采收率机理 烟道气通常含有80%～85%的氮气和15%～20%的二氧化碳以及少量杂质，也称排出气体，处理过的烟道气，可用作驱油剂。烟道气的化学成分不固定，其性质主要取决于氮气和二氧化碳在烟道气中所占的比例。烟道气具有可压缩性、溶解性、可混相性及腐蚀性。根据烟道气中所含气体的组成，提高采收率机理主要是二氧化碳驱和氮气驱机理。 1.1.1.1二氧化碳机理 由于烟道气中二氧化碳的浓度不高，所以不容易达到混相驱的要求，主要是利用二氧化碳的非混相驱机理。即降低原油黏度、使原油膨胀、降低界面张力、溶解气驱、乳化作用及降压开采。由于二氧化碳在油中的溶解度大，在一定的温度及压力下，当原油与CO2接触时，原油体积增加，黏度降低。CO2在原油中的溶解还可以降低界面张力及形成酸性乳化液。CO2在油中的溶解度随压力的增加而增加，当压力降低时，饱和了CO2的原油中的CO2就会溢出，形成溶解气驱。与CO2驱相关的另一个开采机理是由CO2形成的自由气饱和度可以部分代替油藏中的残余油[18]。 1.2.1.2氮气驱机理 注氮气提高采收率机理主要有：(1)氮气具有比较好的膨胀性，使其具有良好的驱替、气举和助排等作用；可以保持油气藏流体的压力；(2)氮气可以进入
水不能进入的低渗透层段，可降低渗透带处于束缚状态的原油驱替成为可流动的原油；(3)氮气被注入油层后,可在油层中形成束缚气饱和度，从而使含水饱和度及水相渗透率降低，在一定程度上提高后续水驱的波及体积；(4)氮气不溶于水，微溶于油,能够形成微气泡，与油水形成乳状液，降低原油黏度，提高采收率。 氮气与地层油接触产生的溶解及抽提效应，一方面溶解效应使原油黏度、密度下降，改善原油性质，使处于驱替前缘被富化的气体黏度、密度等性质接近于地层原油，气—油两相间的界面张力则不断降低，在合适的油层压力下甚至降到零而产生混相状态，在这种状态下，注氮气驱油效率将明显提高；另一方面，抽提效应使原油性质变差，这种抽提作用在油井近井地带表现更明显、更强烈。 烟道气驱更适用于稠油油藏、低深透油藏、凝析气藏和陡构造油藏。 1.2注CO2提高采收率 在各种注气方式中，注二氧化碳提高原油采收率的研究已经进行了几十年，特别是近年来，随着技术进步和环境要求的需要，二氧化碳驱显得越来越重要，包括我国在内的很多国家都开展了注二氧化碳驱的现场实验。 1.2.1 CO2驱油机理 将CO2作为油藏提高采收率的驱油剂已研究多年，在油田开发后期，注入CO2，能使原油膨胀，降低原油粘度，减少残余油饱和度，从而提高原油采收率，增加原油产量。CO2能够提高原油采收率的原因有： （1）CO2溶于原油能使原油体积膨胀，从而促使充满油的空隙体积也增大，这为油在空隙介质中提供了条件。若随后底层注水，还可使油藏中的残余油量减少。 （2）CO2溶于原油可使原油粘度降低，促使原油流动性提高，其结果是用少量的驱油剂就可达到一定的驱油效率。 （3）CO2溶于原油能使毛细管的吸渗作用得到改善，从而使油层扫油范围扩大，使水、油的流动性保持平衡。 （4）CO2溶于水使水的粘度有所增加，当注入粘度较高的水时，由于水的流动性降低，从而使水油粘度比例随着油的流动性增大而减少。 （5）CO2水溶液能与岩石的碳酸岩成分发生反应，并使其溶解，从而提高
提高原油采收率(DOC)
提高原油采收率 摘要：针对提高采收率，这篇文章主要对我国石油开采现状，提高采收率的四种常用的方法以及世界各国的技术应用现状进行论述，说明我国提高采收率技术发展方向和目前我们急需解决的关键问题。 关键词：提高采收率技术应用现状问题发展 在讨论提高原油采收率之前，我们要首先搞清楚一个概念，所谓的采收率到底是个什么概念呢？采收率是衡量油田开发水平高低的一个重要指标。它是指在一定的经济极限内，在现代工艺技术条件下，从油藏中能采出的石油量占地质储量的比率数。采收率的高低与许多因素有关，不但与储层岩性、物性、非均质性、流体性质以及驱动类型等自然条件有关，而且也与开发油田时所采用的开发系统（即开发方案）有关。同时，石油的销售价格和地质储量计算准确程度对采收率也有很大影响。 在国际原油价格高位运行和中国经济对石油的需求持续增长的情况下，提高现有开发油田的原油采收率具有重大的意义。目前全国已开发油田的平均采收率仅为30%多一点，存在较大的提高空间。全国的平均采收率每提高1个百分点，就等于增加可采储量1.8亿吨，相当于我国目前一年的原油产量。中国石化集团公司对这个问题非常重视，在今年的年度工作会议上提出，今后的原油采收率要达到40%，力争50%，挑战60%。中国石化油田经过40余年的开发，走过了稳步增产、快速上产、稳产、递减等阶段。截至2006年底，中国石化东部油田平均采收率为28.9%，而国内如中石油平均为34.5%，国外如美国平均为33.3%，中东平均为38.4%，因此，中国石化油田提高采收率具有较大的潜力空间。 目前世界经济迅猛发展，对能源尤其是石油的需求量不断增加。因此，提高油田的原油采收率(EOR，即Enhanced Oil Recovery)日益成为国际上石油企业经营规划的一个重要组成部分。 改革开放以来，伴随着我国经济的持续增长，国内石油消耗量同样与日俱增。20世纪90年代，我国石油消费的年均增长率为7.0%，而国内石油供应年增长率仅为 1.7%。这种供求矛盾使我国自1993年成为石油净进口国之后，2004年对外依存度迅速达到42%。国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，平均含水率已经高达80%以上，而近几十年来发现新油田的难度加大，后备储量接替不足。为此，三大石油公司一方面加大国内外勘探力度，另一方面挖掘现有油田潜力，保持稳产，其中提高原油采收率则是一种重要的技术手段。部分大油田先后进入三次采油阶段，即提高采收率技术的工业化应用阶段。国家计委在“七五”至“十五”计划期间，把提高采收率技术列为国家重点科技攻关项目，先后开展了热采、聚合物驱、微乳液—聚合物驱、碱—聚物驱以及碱—表面活性剂—聚合物驱等技术研究，使我国化学驱提高采收率技术进入了世界领先水平。 ＊提高采收率技术分类 目前世界上已形成提高采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。 化学法又分为化学驱和化学调剖。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等。调整吸水剖面包括浅调、深调和调驱三类技术。调剖剂分为无机类水泥、无机盐沉淀、有机聚合物凝胶、树脂类、颗粒类及泡沫类等。 气驱包括混相、部分混相或非混相的富气驱、干气驱、CO2驱、氮气驱和烟道气驱等，注入方式分为段塞注入、连续注入或水气交替注入。 热力法包括热水驱、蒸汽法、火烧油层、电加热等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱、蒸汽与天然气驱；火烧油层又分为干式、湿式、水平井注空气等。 微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。此外，声波物理法采油也有大量的研究报道。 上述提高采收率技术，部分已进行工业化推广应用，部分开展了先导性矿场试验，部分尚处于
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用 本文描述了我国提高采收率的发展现状，以及适合注CO2与N2的筛选标准。讨论了注CO2提高油气藏采收率的机理，并对注CO2与注N2提高采收率两者做了比较。评价了不同注入CO2与N2的驱替效果，结果表明：中轻质油藏适合注CO2驱油，而埋藏较深的，重力驱气顶油藏和凝析气藏适合注N2。 标签：采收率发展现状CO2驱N2驱混相驱非混相驱 1 我国提高采收率的发展现状 针对我国大多数油田是陆相沉积的特点，在石油行业大力发展提高石油采收率技术，特别是目前比较成熟的化学驱取得了飞速发展。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。 在微生物采油技术方面，开展了多项工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。注水油层微生物活动规律及其控制的研究。目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田均在开展室内研究与应用。 气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。 总体上来看，世界范围内的EOR工程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下降，90年代末又稍有回升。进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少。但随着勘探费用上涨、勘探难度加大以及目前高油价的形势， 终将再一次刺激EOR工程数量的增加和技术研究的热潮。 2 适合注CO2与N2的筛选标准 很多文献中已经给出了CO2和N2的筛选标准见表（1）、表（2）。 表1，表2的适用性虽然很广泛，但是仅仅表明了油气藏是否适合注CO2进行驱替，没有考虑适合CO2混相驱的油藏必须尽快达到混相压力。CO2所需最小混相压力要比N2，烟道气，天然气的混相压力小，由于这种压力限制，所以CO2混相驱对浅层有较好的开发效果。混相压力随着油藏深增大而增大，当原油密度大于0.9218g/m3时则不适用于CO2混相驱，从表中还可以看出当原油密度小于0.8251g/m3，埋藏深度小于762m时也不适合CO2混相驱。除此之外
提高石油采收率试题库
绪论 一、名词解释 1、一次采油：完全依靠油气藏自身天然能量开采石油的方法。 2、二次采油：用人工方式向油藏注水补充油层能量来增加石油采出量的方法。 3、三次采油：为进提高油藏开发后期的石油采出量，向油藏注入化学剂或气体溶剂，继续 开采剩余在油藏中的石油。 4、提高石油采收率或强化采油（EOR）：自一次采油结束后对油藏所进行的所有提高石油 采收率的措施。 二、问答题 1、提高石油采收率的方法按注入工作剂种类分为哪几类？ 答：分为：水驱、化学驱、气驱、热力采油和微生物采油五大类。 2、提高石油采收率方法按提高石油采收率机理分为哪几类？ 答：分为：流度控制类、提高洗油效率类、降低原油粘度类和改变原油组分类。 3、简述提高石油采收率技术的发展方向。 答：发展方向有： ●进一步改善聚合物驱油效果，降低成本，加快新型聚合物的研制工作，扩大聚合物驱的应用范围； ●加快三元复合驱工业化生产步伐，优化三元复合驱体系配方，尽快研制出高效、廉价的表面活性剂； ●完善蒸汽驱配套技术，加快中深层稠油油藏蒸汽驱技术攻关，努力扩大稠油蒸汽驱规模； ●加快注气提高采收率配套技术的研究，争取以较快的速度使其发展成为一种经济有效的提高采收率技术； ●因地制宜开展微生物采油、物理法采油等多种提高采收率方法的研究与推广。 第一章油气层地质基础 一、名词解释： 1、石油地质学：是应用地质学的一个分支学科，这是一门应石油工业发展需要而建立起来的学科。是一门观察地球的各种现象，并研究这些现象之间的联系、成因及其变化规律的自然科学。 2、地壳运动：引起地壳结构和构造发生大规模改变的运动。 3、平行不整合：它是指上下两套地层的产状要素基本一致，但二者之间缺失了一些时代的地层，表明当时曾有沉积间断，这两套地层之间的接触面即为不整合面，它代表没有沉积的侵蚀时期。 4、角度不整合：即狭义的不整合，它是指上下两套地层之间不仅缺失部分地层，而且上下地层产状也不相同。 5、褶皱：层状岩石在构造应力的作用下所形成的一系列连续的波状弯曲现象称为褶皱，它是在地壳中广泛发育的一种构造变动，也是岩石塑性变形的变化形式。 6、背斜：为岩层向上弯曲，中间地层老，两侧地层新。 7、向斜：为岩层向下弯曲，中间地层新，两侧地层老。 8、断盘：是指断层面两侧的岩层或岩体，也即断层面两侧相对移动的岩块。 二、填空题 1、地壳表面高低起伏，由(海洋)和(陆地)所构成。 2、地壳表层长期与大气和水接触，遭受各种外力作用，形成一层沉积层，平均厚度为18千米，最厚可达70千米，局部地区缺失，是现代石油地质研究与勘探的主要目标。 3、地球自形成以来时刻都在运动着，其表现形式各种各样，它们的根本原因是(地球的自身
影响油气田采收率的主要因素
影响油气田采收率的主要因素 ---- 自动化网时间：2009-06-12 来源：网络 油气田最终的可采储量与原始地质储量的比值称为采收率。影响采收率的因素很多，总体是内因，凡属于受油气藏固有的地质特性所影响的因素都是内因；二是外因，凡属于受人对油取的开发策略和工艺措施所影响的因素都是外因。内因起主导作用，好油藏总比差油藏采收率发过程中人对油气藏采用的合适的部署和有效的工艺措施也会使油气藏固有的地质特性得到改使油气藏的采收率得到提高。 （1）油气藏的内在因素： 油气藏的类型，如构造、断块、岩性和裂缝性油气藏； 储层的孔隙结构，如润湿性、连通性、孔隙度、渗透率及饱和度大小等； 油藏天然能力，如油藏压力水平，有无气顶，边、底水天然能量的活跃程度； 油气性质，如油、气的密度、原油的粘度、气油比、气田的天然气组分和凝析油含量。 （2）油气藏的外在因素 开发方式的选择，如油田选择消耗方式还是注水或注气方式开采，凝析气藏选择消耗方式还是方式开采； 井网合理密度及层系合理划分； 钻采工艺技术水平和合适而有效的增产措施，如钻水平井、复杂结构井、酸化、压裂等； 为提高油田采收率所进行的三次采油技术，如注聚合物驱、化学驱、热驱等； 经济合理性，涉及到经济模式、油价、投资成本、操作成本、开采期限、产量经济极限等。
油气田开发 通过地质勘探，发现有工业价值的油田以后，就可以着手准备开发油田的工作了。 任何一个矿藏的开发，都要讲究其经济有效性。即要能够实现投入少(即少花钱)，产出多(即多采矿)，最终采收率高。作为对一个油田的开发来说，讲究其有效性的目标，就是尽可能地延长油田高产稳产期，使得油田最终能采出最多的原油，有一个高的最终采收率及好的经济效果，但是实现这个目标很不容易。 由于各个油田的地质情况不同，天然能量的大小不同，以及原油的性质不同，因而对不同油田应采取什么样的开发方式?又怎样合理布置生产井的位置?油田的年产 量多少为好?这些都是油田投入开发之前必须认真研究和确定的原则性问题。 又由于油田埋藏地下，是个隐藏的实体，在开采过程中，其内部油、气、水是不断流动着、变化着的，这种流变性是其他固体矿藏所不具有的特点。因此，要有效地开发油田，就得在开发过程中，不断调整各项措施，以适应变化的情况；同时，还要不断地改造油层，使它能朝着人们预定的、有利于开发的方向变化和发展。这是在油田开发过程中需要不断研究和解决的问题。 还由于在油田开发过程中，始终需要有能适应地下情况变化的工程技术来实现有效的开发目标。即需要有先进的采油工艺技术；先进的监测与观察技术；先进的油层改造技术和先进的管理方式来保证开发工程的实施。 总的来说，油田开发的过程是一个不断认识、不断调整的过程，需要人们具有先进的认识方法和改造技术，才能实现对它有效开发。下面对油田开发的基本工作内容作一介绍。（具体的油田开采工艺方法后面有专题论述） （一）搞清油藏类型、选择开发方式，是有效开发油田的前提条件 油藏类型是决定油田开发方式的基础和依据，而开发方式不仅要适应油藏的不同特点，而且要随着开发进程的变化而变化的。因此，一个油田投入开发之前，必须认真对待这两个问题。 这里需要简单交待一下，所谓油藏就是指可以值得作为单元开发对象的含油体，可以是一个油层，也可以是一组性质近似的几个油层。一个油藏可以是一个油田，而一个油田也可以包几个油藏。例如我国的任丘油田，其下面是碳酸盐岩油藏，上还有砂岩油藏，是一个多油藏的油田。油田开发工程，一般是以油藏为单元来考虑的。因为有时同一个油田内的若干个油藏的地质条件、原油性质相差悬殊，既然是不同类型的油藏，就应该区别对待，对不同油藏应有不同的开采方式和开发井网。当然，如果几个埋藏深度相近地质条件相似的油藏，也可以采用相同的开采方式和井网一并进行，那自然是更好的，但事前必须按油藏为单元搞清地质情况。 以含油体形态为主划分油藏类型，分为层状油藏和块状油藏。如以圈闭条件为基础划分，可分为构造油藏、地层油藏和岩性油藏。构造油藏的基本特点在于聚集油气的圈闭是由于构造运动使岩层发生变形和移位而形成的。它的类型也还可以细分，其中最主要的有背斜油藏和断层油藏。地层油藏是指因为地层因素造成遮挡条件，在其中聚集油气而形成的油藏。在地层油藏类型中又有地层超覆油藏和地层不整合油藏的
提高石油采收率技术
一、概述 1、提高原油采收率的意义 石油是一种埋藏于地层深部的流体矿藏，具有独特的开采方式，与其他矿物资源相比，石油的采收率较低。作为一种重要的能源和化工原料，世界范围内对石油的需求仍将持续增长。尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度比以往任何时候都大；另一方面，我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛盾日益突出。据预测，按目前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达108（1亿）吨/年。大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高一个百分点，就可增油5000万吨。这对国民经济的发展具有极其重要的意义。 缓解石油供求之间日益突出的矛盾有两条有效的途径：一是寻找新的原油地质储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率。寻找新的油田、补充后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径。多年以来，各油田在开发过程中也不断加大勘探力度，找到新的储量。但是，石油是一种不可再生资源，它的总地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的难度越来越大，潜力越来越少。近年来，几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性差、开采难度大的油藏。在有限的原油地质储量中，其可采储量是一个变量。它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大。在目前技术水平下，石油的采收率平均约在30%～60%之间。在非均质油藏中，水驱采收率一般只有30%～40%。也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残留在地下。如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引力的问题，也是世界性的难题。从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越来越多地将注意力集中到提高采收率上。实际上，与勘探新油田不同，提高采收率问题自油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。可以说，提高采收率是油田开采永恒的主题。 提高采收率是一个综合性很强的学科领域。它的综合性表现为两方面： ①高新技术的高度集成。不是一个单项技术而是一套集成技术，注入、采出、集输…… ②学科领域的高度综合。涉及各个学科。这种学科交叉、互渗，有助于产生新的理论突破，并孕育着新的学科生长点。而且，提高采收率的原理对于促进相关学科的发展，为这些学科提供发展空间具有很重要的意义。
微生物驱油技术研究现状与发展趋势
油藏工程新进展论文 班级：油工08-5 学号：080201140513 姓名：梁立宝
微生物驱油技术研究现状与发展趋势 随着世界经济的飞速发展，能源的生产与供求矛盾越发突出，石油作为工业发展的命脉，由于其储量的有限性，使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。 有资料表明我国原油开采采出率仅有30%左右，远低于发达国家50%-70%的采出率，高粘、高凝和高含腊的胶质沥青油藏为原油的开采带来诸多困难，而新型微生物采油系列产品对“三高”油藏的开发具有较强的针对性，能使采出率大幅度提高。 （一）微生物驱油技术定义 利用特定的微生物或菌种作用于地下油藏，通过其生长、繁殖以及产生的各种具有驱油作用的带下产物，改变储油层的渗流特征或使油水间的物化性质发生改变，从而提高原油采收率的方法称之为微生物驱油技术。 微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术 ,不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程 ,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移 ,以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。 （二）微生物驱油技术机理 采油微生物种类较多，各种微生物特性和作用机理不尽相同，但从效果上概括起来主要是对原油起到清蜡降粘的作用，在微生物代谢的同时伴有产热、产气和产生表面活性物质等。 微生物通过在岩石表面上的生长繁殖，粘附在岩石表面，占据孔隙空间，在油膜下生长，最后把油膜推开，使油释放出来。微生物所产生的表面活性剂会降低油水界面张力，减少水驱毛管张力，提高驱替毛管数。同时生物表面活性剂会改变油藏岩石的润湿性，从亲油变成亲水，使吸附在岩石表面上的油膜脱落，油藏剩余油饱和的降低，从而提高采收率。微生物在油藏高渗区生长繁殖及产生聚合物，能够有选择的堵塞大孔道，增大扫油系数和降低水油比。在水驱中增加水的粘度，降低水相的流动性，减少指进和过早的水淹，提高波及系数，增大扫油效率。在地层中产生生物聚合物，能在高渗透地带控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大扫油面积，提高采收率。 （三）微生物驱油技术细菌功能分类 1、产气（包括CH4、H 2、CO2、N2等气体） 2、降解烃类 3、堵塞岩石孔道 4、产生有机酸和溶剂
江汉油田-注氮气提高采收率研究
江汉油田注氮气提高采收率研究 张书平何建华 摘要本文从氮气性质、氮气注入对原油性质的影响等方面着手，探讨了注氮气提高采收率机 理；总结了氮气非混相驱筛选标准；通过注氮气提高采收率室内实验，进行注氮气影响因素及配套工艺技术研究；最后介绍了黄场油田黄16 井区注氮提高采收率研究及水气交替注氮现场试验情况。 关键词氮气；提高采收率；非混相驱；水气交替 一注氮气提高采收率机理 1氮气性质 在常温常压下，N2 为无色无味的气体。N2 的临界温度为-146.80 ℃，熔点为-209.89 ℃，沸点为-195.78 ℃，临界压力为3.398MPa。当压力为0.1MPa，温度为0℃时，N2的密度为1.25kg/m 3，动力粘度为0.0169mPa.s。N2化学性质极不活泼，在常态下表现出很大的惰性。它不易燃烧、干燥、无爆炸性、无毒、无腐蚀性。 氮气的密度随压力升高而增加，随温度的升高而降低。氮气粘度总的趋势是随压力升高而升高；氮气的粘度受温度的影响较小。 氮气在水中的溶解性很微弱；含盐量越高，溶解度越小；压力增加，氮气的溶解度提高。氮气在原油中的溶解性也较弱，且对轻质原油的溶性比对重质原油好。 氮气与二氧化碳、烟道气等气体相比，具有以下特点：①、在相同压力、温度条件下，氮气的压缩系数比二氧化碳、烟道气大。②、氮气对大多数液体的溶解性差，对原油的降粘作用比二氧化碳效果差。③、氮气是惰性气体，而二氧化碳、烟道气具有腐蚀性；④、氮气气源充足且价廉，且氮气无需特殊处理，注入流程简单，副作用少，易于实施。因此注氮气开采油气技术越来越受到重视并得到迅速发展。 2注氮气对原油性质的影响 当氮气注入油层时，它与地层油接触，产生溶解- 抽提传质过程，氮气被富化，导致气- 油两相间的界面张力则会不断降低；而地层原油性质因溶解氮气或逐渐失去轻烃和中间组分而发生变化。 通过对黄35-1 井潜43原油体系进行注入氮气对原油性质的影响实验研究，得出以下结论：①、随着氮气注入比例的增加，重质组分比例越来越少，原油越来越轻。②、在饱和压力下地层原油粘度、密度明显下降。③、地层原油体积膨胀能
注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3316752886.html, 注二氧化碳与氮气提高石油采收率技术的对比研究与应用 作者：罗红芳高占虎 来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第08期 摘要：本文描述了我国提高采收率的发展现状，以及适合注CO2与N2的筛选标准。讨论了注CO2提高油气藏采收率的机理，并对注CO2与注N2提高采收率两者做了比较。评价了不同注入CO2与N2的驱替效果，结果表明：中轻质油藏适合注CO2驱油，而埋藏较深的，重力驱气顶油藏和凝析气藏适合注N2。 关键词：采收率发展现状 CO2驱 N2驱混相驱非混相驱 1 我国提高采收率的发展现状 针对我国大多数油田是陆相沉积的特点，在石油行业大力发展提高石油采收率技术，特别是目前比较成熟的化学驱取得了飞速发展。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。 在微生物采油技术方面，开展了多项工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。注水油层微生物活动规律及其控制的研究。目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田均在开展室内研究与应用。 气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。 总体上来看，世界范围内的EOR工程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下降，90年代末又稍有回升。进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少。但随着勘探费用上涨、勘探难度加大以及目前高油价的形势， 终将再一次刺激EOR工程数量的增加和技术研究的热潮。 2 适合注CO2与N2的筛选标准 很多文献中已经给出了CO2和N2的筛选标准见表（1）、表（2）。 表1，表2的适用性虽然很广泛，但是仅仅表明了油气藏是否适合注CO2进行驱替，没有考虑适合CO2混相驱的油藏必须尽快达到混相压力。CO2所需最小混相压力要比N2，烟道
煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究
试验研究 煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究 倪小明 1，2a ，贾 炳1，曹运兴 2b （1．山西晋城无烟煤矿业集团公司，山西晋城048006； 2．河南理工大学a．能源科学与工程学院；b．安全科学与工程学院，河南焦作454000） 摘要：最大限度地提高CH 4气体初始解吸压力是提高其采收率的重要途径之一。针对我国“低压” 煤储层的临储压力比小、初始解吸压力低、活性水压裂效果不甚理想的现状，系统分析了水力压裂伴注N 2增能压裂提高采收率的机理，结合施工现场情况，设计了水力压裂伴注N 2增能压裂煤储层工艺参数。屯留井田水力压裂伴注N 2增能压裂与常规活性水压裂的临界解吸压力对比表明：水力压裂伴注N 2能提高煤层气井排采初期的临界解吸压力，在其他条件相同的情况下，一定程度上能提高煤层气井的采收率。 关键词：N 2增能；水力压裂；煤层气；采收率中图分类号：TD82；P618文献标志码：A 文章编号：1008－4495（2012）01－0001－03收稿日期：2011－05－26；2011－09－25修订 基金项目：国家自然科学基金项目（40902044）；中国博士后科学基金项目（20100480848）；河南理工大学博士基金项目（B2009－51） 作者简介：倪小明（1979—），男，山西临汾人，副教授，博士后，主要从事煤层气抽采方面的研究工作。E －mail ：nxm1979@126．com 。 对煤储层压裂改造是提高煤层气井产能的关键 技术之一。为达到良好的压裂效果，国内外研究者从煤储层特性、压裂液性能、支撑剂性能、煤储层伤害、压裂过程裂缝展布、压裂效果的影响因素等方面 进行了卓有成效的研究 ［1－3］ 。清洁压裂液携砂能力较强，但对煤储层的污染较严重［4］ ；冻胶压裂液携砂 能力较强， 但煤储层温度低，低温破胶是其需要攻克的难题；CO 2泡沫压裂理论上能提高煤层气井采收率，但目前许多煤储层温度低，低温状态如何转化是 其主要瓶颈［5－7］ ；活性水压裂液因其价格低廉、来源广、 对煤储层的污染较少而成为目前储层改造的主要方式，但活性水压裂液携砂能力较差。为了更好地研究活性水压裂液伴注N 2压裂效果，笔者以屯留井田低压煤储层为研究对象，根据煤吸附CH 4和N 2的原理，对水力压裂伴注N 2提高采收率的工艺技术进行研究。 1 水力压裂伴注N 2提高采收率的机理 N 2泡沫压裂就是利用地面的泵注设备将N 2和 泡沫液形成的稳定泡沫以高于地层吸收的速率连续 不断地注入煤层，当达到煤的破裂压力时，破裂、裂缝延伸，强化地层裂缝连通，以提高煤层的导流能力。 煤储层中未注入液氮时，设煤储层压力为p ，含气量为V c ，CH 4气体的兰氏体积为V L1，兰氏压力为p L1，根据langumuir 等温吸附曲线，临界解吸压力如下： p 临1= V c p L1 （V L1－V c ） （1） 式中p 临1为CH 4临界解吸压力， MPa 。此时，设排采时的枯竭压力为p 枯，则可计算出理论采收率： η1=1－ p 枯（p L1+p 临1） p 临1（p L1+p 枯） （2） 式中η1为理论采收率。 向煤储层注入液氮后， N 2通过煤裂隙系统进入到煤孔隙中，此时的吸附可应用多组分气体吸附理论进行分析。N 2进入煤孔隙后， 当储层压力、温度、煤变质程度一定时，煤体对CH 4、N 2的最大吸附能力是一定的。此时，可近似认为单一气体和多组分 气体的兰氏体积不变。也就是单一CH 4与N 2混合后兰氏体积不变。注入N 2后，气体未产出时，煤储层中气体的压力增加，因在同样压力下煤储层对CH 4的吸附能力大于对N 2的吸附能力，排采时可把注入N 2的量换算为CH 4体积的当量，此时CH 4的临界解吸压力可表示为 p 临2= （V c +V cd ）p L1 （V L1－V c －V cd ） （3）
润湿性对提高石油采收率的影响
润湿性对提高石油采收率的影响 【摘要】：结合大量文献调研，综述润湿反转性的概念、类型、影响因素、形成机理及与驱油效率间的关系。润湿反转是将岩石表面由亲油转变为亲水性，使油滴更易于脱离岩石而流动，提高原油采收率。 【关键词】：润湿反转; 驱油效率; 机理 在提高石油采收率的研究中发现，润湿性占有很重要的地位，而且润湿反转性与驱油效率间的关系也越来越受到重视[1]。 油层中的砂岩（主要是硅酸盐），按它的性质是亲水性固体。因此，在砂岩表面上的油较容易被洗下来，但砂岩表面常常由于表面活性物质的吸附而改变性质，即发生了润湿反转。现在储油层中相当一部分的砂岩表面是亲油表面，油在这样的砂岩表面上是不易被水洗下来的，这是原油采收率不高的一个原因。目前有些提高采收率的方法是根据润湿反转的原理提出来的。例如，向油层注入活性水，使注入水中的表面活性剂按极性相近规则吸附第二层，抵消了原来表面活性物质的作用，从而使砂岩表面由亲油表面再次反转为亲水表面。这样，油就容易为水洗下，使采收率得以提高[2]。 一、润湿反转性的概念 固体表面的亲水性和亲油性都可在一定条件下发生相互转化。把固体表面的亲水性和亲油性的相互转化叫做润湿反转。 二、润湿反转性的类型 岩石的润湿性支配着油气水在储层孔隙中微观分布，决定着孔隙吼道中毛管力的大小和方向从而影响着水驱油效率和剩余油分布[3-4]。 一般可以将岩石润湿反转分为：水湿转变为油湿、油湿转变为水湿、混合润湿转变为油湿或水湿。 三、润湿反转性的影响因素 由于岩石润湿反转性与驱油效率有着密切的关系，因此分析岩石润湿反转的影响因素至关重要。通过大量文献调研，目前比较一致的认为影响岩石润湿反转性的因素有以下几种。 （一）岩石的矿物组成的影响 不同的矿物成分具有不同的润湿性，而储油岩石沉积来源广，矿物本身又