chapter6提高采收率原理全解PPT课件
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气驱提高采收率技术PPT课件
油藏深度(m) 13
二、目前技术现状
执行项目数
开展
二氧化碳 50
烃类
40
30
20
10
0 <0.7 0.7-0.75 0.75-0.8 0.8-0.85 0.85-0.9 0.9-0.95 0.95-1 原油密度(g/cm3)
烟道气驱
不易混相，效果较好，但受地域限制
氮气驱
难以混相，油藏条件要求高，效果较好， 但资源丰富、无污染、无腐蚀，易于推广
（按气源分类）
2
一、气驱主要机理和分类
一次接触混相 （液化石油气、丙烷）
气
混相驱
多次接触混相
蒸发混相
（CO2、天然气、 N2、烟道气）
驱
凝析混相 （富气）
非混相驱
主要应用于稠油油藏（CO2、烃气）、低渗透 油藏的能量补充（N2），效果较好
（按驱油机理分类）
3
一、气驱主要机理和分类
气驱效果图
50 水驱
40
残余油饱和度
30
20
非混相驱
10
混相驱
0
(lg)
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0
毛管准数＝（流速×粘度/ 界面张力）
1、非混相驱：通过注入气与地层油的良好互溶性和对地层油轻烃的强烈 抽提作用，有效增强地层油的流动性、增加可动油、降低界面张力；
开展了CO2、N2、富气等气驱研究，但一直未进入矿场。 1990年以来，大庆油田、江苏油田、华东分公司相继开展可
CO2混相驱和非混相驱的矿场试验，中原油田、吐哈葡北油田开
展了烃气驱矿场试验，江汉油田开展了N2驱试验，其它许多油田
也进行了CO2吞吐矿场试验。
提高采收率技术概况综述资料.PPT147页
提高采收率技术概况综述资料.
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
147
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
147
注气提高采收率PPT课件
其中适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
建议值
现行值
原油相对密度
<0.8498
0.8348～0.7628
原油粘度(mPa.s)
<0.4
0.07～0.3
原油组成 含油饱和度(%PV)
(C1～C7)含量等 >40
50～80
储层类型
带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩
有效厚度
平均渗透率( 10 3 m 2 )
相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值
深度(m) 温度(℃)
>1827 无临界值
3045～5633
限制
发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。
16
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
注气提高采收率技术
2012年3月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
3
一.注气原理 1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydro0
853
0.8871～0.8660
3300
1006
0.9218～0.8877
4000
1219
>0.9218
不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）
原油和油藏主要参数
• 6.3 氮气 氮气驱适用条件见下表。
原油和油藏主要参数
建议值
现行值
原油相对密度
<0.8498
0.8348～0.7628
原油粘度(mPa.s)
<0.4
0.07～0.3
原油组成 含油饱和度(%PV)
(C1～C7)含量等 >40
50～80
储层类型
带少量裂缝或高渗透 带的砂岩、碳酸盐岩
有效厚度
平均渗透率( 10 3 m 2 )
相对较薄,除非为倾斜油藏 无临界值
深度(m) 温度(℃)
>1827 无临界值
3045～5633
限制
发展混相驱只能在轻质油、挥发油油藏和很高压力下达到，因此埋藏 要很深。
16
6.不同注入气类型与适用条件
• 6.4 空气 空气来源广泛，是提高采收率的一种新工艺技术，新的应用领 域，它既可用于重油(稠油)油藏，也可用于轻中等密度油藏。
注气提高采收率技术
2012年3月
1
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
2
主要内容
一．注气原理 二、注气提高采收率物理模拟 三、注气提高采收率油藏工程设计 四、注气提高采收率实例
3
一.注气原理 1.气体类型
烃类气体混相驱(Hydro0
853
0.8871～0.8660
3300
1006
0.9218～0.8877
4000
1219
>0.9218
不能混相驱
2. CO2非混相驱（较低的原油采收率）
06提高采收率技术
液化石油气驱
烃类混相驱 富气驱油 高压干气驱油 非烃类混相驱 CO2 驱油 N2 驱油 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。
石油天然气工程学院
二、混相驱油法
1.液化石油气驱
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，然后再注入干气驱动段塞的驱油方法。液化石油气段塞前
学驱油法、混相驱油法、热力采油法、微生物采油法；
石油天然气工程学院
一、化学驱油法
原
w K rw o M o K ro w
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，从而提高原油采收率。 包括：聚合物驱、活性剂驱、碱驱和复合驱。
理
石油天然气工程学院
石油天然气工程学院
第一节
采收率及其影响因素
M<1：有较规则的水驱前缘
（水线），油井见水时的波及 系数可达70％以上；
M>1：则出现明显的粘滞指进
现象。且流度比越大，指进越 严重，波及系数越低。
五点井网不同流度比对波及系数的影响 结论
降低M的措施：
波及系数随水油流度比的增大而减小。 w K rw o M o K ro w
石油天然气工程学院
三、热力采油法
注蒸汽热力采油的增产原理：
★原油粘度大大降低，增加了原油的流度；
★油层岩石和流体体积膨胀，增加了弹性能量； ★原油中的轻质组分易挥发，进入气相后更易流动； ★油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油的流度； ★提高了地层压力，增加了驱油能量； ★清除了井壁污染，降低了井筒附近的流动阻力；
石油工程概论
(General Introduction of Petroleum Engineering)
西南石油大学《提高采收率原理》
蒸汽驱、聚合物驱、气体混 相与非混相驱等技术。
1绪 论
水驱或非混相注气驱一次采油和二次采油的最终采
收率通常为原始地质储量的20～40%。
非混相驱
油和水是互不相溶的。如果把油水倒入一个容器中并放
置一段时间，就会形成两个截然不同液相，而且具有明 显的分界面。因此可以说油水是不混相的。
同样，尽管天然气在原油中具有一定的溶解度，但原油
，当油藏的非均质性较大和/或水驱流度比较高时，聚合物 驱可以取得明显的经济效果。
3 聚合物驱及其相关技术
聚合物驱发展历程
聚合物驱始于20世纪50年代末和60年代初。美国于1964年进行了第一次聚
合物驱矿场试验，随后在1964~1969年间，进行了61个聚合物驱项目。从 70年代到1985年，共进行了183个聚合物驱项目，且一般都取得了明显的 经济效益。
射频法采油(Radio Frequency Recovery) 超声波法采油(Ultra-Sonic Recovery) 振动采油(Vibrating Recovery) 磁法采油(Magnetic Recovery)
1绪 论
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油原始储量之比。在经济条件
提高采收率原理
施雷庭
西南石油学院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室
主要内容
1 绪论 2 提高采收率方法及原理概述 3 聚合物驱及其相关技术 4 表面活性剂驱油 5 碱水驱 6 复合驱(二元、三元驱、泡沫复合驱等) 7 气体混相驱 (天然气、二氧化碳、氮气、液化气驱等) 8 热力采油(热水、蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层) 9 微生物采油(微生物调剖、堵水、微生物驱油、降解原油) 10 其它提高采收率方法
1绪 论
水驱或非混相注气驱一次采油和二次采油的最终采
收率通常为原始地质储量的20～40%。
非混相驱
油和水是互不相溶的。如果把油水倒入一个容器中并放
置一段时间，就会形成两个截然不同液相，而且具有明 显的分界面。因此可以说油水是不混相的。
同样，尽管天然气在原油中具有一定的溶解度，但原油
，当油藏的非均质性较大和/或水驱流度比较高时，聚合物 驱可以取得明显的经济效果。
3 聚合物驱及其相关技术
聚合物驱发展历程
聚合物驱始于20世纪50年代末和60年代初。美国于1964年进行了第一次聚
合物驱矿场试验，随后在1964~1969年间，进行了61个聚合物驱项目。从 70年代到1985年，共进行了183个聚合物驱项目，且一般都取得了明显的 经济效益。
射频法采油(Radio Frequency Recovery) 超声波法采油(Ultra-Sonic Recovery) 振动采油(Vibrating Recovery) 磁法采油(Magnetic Recovery)
1绪 论
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油原始储量之比。在经济条件
提高采收率原理
施雷庭
西南石油学院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室
主要内容
1 绪论 2 提高采收率方法及原理概述 3 聚合物驱及其相关技术 4 表面活性剂驱油 5 碱水驱 6 复合驱(二元、三元驱、泡沫复合驱等) 7 气体混相驱 (天然气、二氧化碳、氮气、液化气驱等) 8 热力采油(热水、蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层) 9 微生物采油(微生物调剖、堵水、微生物驱油、降解原油) 10 其它提高采收率方法
第六章 提高采收率
1.油层性质及流体性质的影响 油层性质及流体性质的影响
油层性质对波及系数的影响， 油层性质对波及系数的影响，主要是由于油层的 非均质性所引起的， 非均质性所引起的，尤其以油层渗透率和油层有效厚 度分布不均匀的影响最大。 度分布不均匀的影响最大。 对于渗透率来说， 对于渗透率来说，油层的非均质性表现在两个方面 一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 ：一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素 是影响油田采收率的一个重要因素。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素。 在开发计算中，常把油、 在开发计算中，常把油、水的粘度与岩石的渗透率 联系在一起来考虑， 流度比来表示 来表示。 联系在一起来考虑，用流度比来表示。
油层采收率不仅与其天然条件如油层能量类型及其大小油层岩性变化及其非均质状况地层原油物性等有密切关系而且也与油田开发开采的技术措施及生产管理方法有很大关系
第六章 提高原油采收率
知识点：波及系数； 知识点：波及系数；
洗油效率； 洗油效率； 影响波及系数的因素。 影响波及系数的因素。
第一节
影响采收率的因素
4.胶束液驱油 胶束液驱油
微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 作为驱动液的乳液， 作为驱动液的乳液，希望依靠它的液阻效应和异常 粘度， 消除或削弱粘性指进， 粘度 ， 消除或削弱粘性指进 ， 从而提高微观波及系数 (即洗油效率 和宏观波及系数。 即洗油效率)和宏观波及系数 即洗油效率 和宏观波及系数。 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。用它作为驱油剂 时，就可以消除原来油水间的明显界面，从而也消除了 就可以消除原来油水间的明显界面， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外，因它可以与 油完全互溶，所以洗油效率也高， 油完全互溶，所以洗油效率也高，从而实现提高采收率 的目的。 的目的。
油层性质对波及系数的影响， 油层性质对波及系数的影响，主要是由于油层的 非均质性所引起的， 非均质性所引起的，尤其以油层渗透率和油层有效厚 度分布不均匀的影响最大。 度分布不均匀的影响最大。 对于渗透率来说， 对于渗透率来说，油层的非均质性表现在两个方面 一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 ：一是方向上的非均质；二是油层剖面上的非均质。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素 是影响油田采收率的一个重要因素。 原油粘度是影响油田采收率的一个重要因素。 在开发计算中，常把油、 在开发计算中，常把油、水的粘度与岩石的渗透率 联系在一起来考虑， 流度比来表示 来表示。 联系在一起来考虑，用流度比来表示。
油层采收率不仅与其天然条件如油层能量类型及其大小油层岩性变化及其非均质状况地层原油物性等有密切关系而且也与油田开发开采的技术措施及生产管理方法有很大关系
第六章 提高原油采收率
知识点：波及系数； 知识点：波及系数；
洗油效率； 洗油效率； 影响波及系数的因素。 影响波及系数的因素。
第一节
影响采收率的因素
4.胶束液驱油 胶束液驱油
微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 微乳液：是油在水中或水在油中高度分散的体系。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 改善注入工作剂驱动效能的另一途径是采用微乳液。 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 依靠活性剂在油水界面的吸附降低体系的表面能， 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 并形成吸附膜层，从而阻碍液滴的进一步撞合。 作为驱动液的乳液， 作为驱动液的乳液，希望依靠它的液阻效应和异常 粘度， 消除或削弱粘性指进， 粘度 ， 消除或削弱粘性指进 ， 从而提高微观波及系数 (即洗油效率 和宏观波及系数。 即洗油效率)和宏观波及系数 即洗油效率 和宏观波及系数。 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 胶束溶液驱油效果在于：胶束分散体是一种混溶剂， 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。 它既可以与油互溶，又可以与水互溶。用它作为驱油剂 时，就可以消除原来油水间的明显界面，从而也消除了 就可以消除原来油水间的明显界面， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外， 毛管阻力。因此，其波及系数也高。另外，因它可以与 油完全互溶，所以洗油效率也高， 油完全互溶，所以洗油效率也高，从而实现提高采收率 的目的。 的目的。
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释放出含碳化合物作为依然存活的细胞的食物；
.
5
（一）微生物的基本概念
4.油田微生物驱使用的微生物
原生物：单细胞动物； 藻类：大的，具有光合作用的植物细胞； 病毒：只能在别的活细胞中生存和繁殖； 真菌：丝状有机体，有时是单细胞 细菌：具有生长繁殖全部机能的最小有机体；
适合微生物驱油中使用，大多数细菌有特定的细胞形状，
地衣菌素
.
16
（2）生物聚合物
表7-7中列出了常用的一些生物聚合物及生产 这些生物聚合物的菌种。
表7-7
微生物菌种
甘兰黑腐病 黄单胞菌
假单胞菌属 棕色固氮菌 塔希提欧氏
植病杆菌 印度产粘固
氮菌
生物聚合物 微生物菌种
杂多糖黄胞 胶
多糠 藻肮酸
Zanflo PS-7
粘质甲基单 胞菌
肠膜状明串 珠菌
出芽短梗霉 菌
近岩石的污染细菌的形成和生长； • (2)通过一个溶菌原周期，再紧接着一个
裂解周期来抑制细菌采油作业时注入的 细菌在油藏的更深部位无目的地过分滋 长。
.
12
三、 微生物采油工艺 （一）微生物采油工艺 （二） 筛选条件 （三） 微生物采油的发展前景
.
13
（一）微生物采油工艺
1. 地面法
生物活性剂驱油法 生物聚合物驱油法
如球形、杆状、弹簧状螺旋和游丝状螺旋。细菌的平均
大小是0.5～1.0μm宽、1～5.μm长。
6
（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用 2. 微生物产生代谢产物的作用
.
7
（二）微生物提高采收率的机理
1. 微生物对油层的直接作用： (1) 在岩石表面的繁殖占据孔隙空间而驱出原油； (2) 通过降解原油而使原油的粘度降低。
10
（四）控制地下细菌生长
• 微生物提高原油采收率过程中，注入的 细菌以及随其进入地层的杂质都会造成 堵塞效应。特别是细菌生长过快的条件 下，油藏被堵可能使渗透率降低20～ 75%，且原油降解现象严重，结果不利 于提高原油采收率。因此，必须控制细 菌生长的速度。
.
11
（四）控制地下细菌生长
• 溶菌原菌——噬菌体的作用如下： • (1)通过一个裂解周期来抑制注入井筒附
.
9
（三）影响微生物生长的因素
1.氧的含量（喜氧细菌）：地层中氧的含量 较少，通常选择厌氧细菌；
2.pH值：细菌繁殖的最佳范围在7左右；
3.盐度：细菌只能在低含盐量条件下存活， 盐浓度超过0.5%，细菌繁殖将受到影响；
4.温度、压力； 5.营养物； 6.岩石基质的表面性质；
7.接种细菌与本源细菌的. 关系。
.
18
表7-8 油层法中常用菌种
菌种
梭状芽胞杆菌 杆菌 假单孢菌 黄单孢杆菌 明串珠菌 脱硫弧菌 节细菌 肠杆菌 棒状杆菌
好氧或厌氧
厌氧 兼性 好氧 好氧 兼性 厌氧 兼性 兼性 好氧
产物及其作用
气体、酸类、酵类和表面活性剂 酸类和表面活性剂 表面活性剂和聚合物，能降解烃类 聚合物 聚合物 气体和酸类；还原硫酸盐 表面活性剂和酵类 气体、酸类 表面活性剂
第六章 微生物采油法
一 、微生物采油法概述 二、 微生物提高采收率机理 三、 微生物采油法工艺
.
1
一、 微生物采油法概述
微生物增产法的优点：
1.微生物可在油层产生大量的化学物质；
2.其外形非常小，且能活动，所以它能进 入其它驱油工艺不能解决的油层中死角 和裂隙；
3.有些微生物只生长在有油存在的地方；
营养基 水 氧气
微量元素
微生物细胞
多细胞 热量 废物
.
4
（一）微生物的基本概念
3.微生物的生长：
迟缓生长期：微生物群体量保持稳定，细胞适应新环境；
对数生长期：微生物开始生长繁殖；
衰退生长期：食物变得有限，细胞死亡增加；
静止期：细胞死亡的速度与产生速度相等；
细胞死亡：细胞利用储存的能量进行呼吸和运动，直至死亡，
.
15
生产表面活性剂常用的菌种及其生 产的表面活性剂的种类如下表所示。
表7-6
微生物
裂烃棒杆菌 野兔棒杆菌 醇母嗜石油假比酶母 枯草杆菌 铜绿色假单胞菌 热带假丝酶母 球拟酶母 地衣杆菌株
生物表面活性剂
蛋白-脂类-糖类混合物 棒状杆菌分支菌酸
含蛋ห้องสมุดไป่ตู้脂类
枯草菌溶素
鼠李糖脂PG-201 多糖-脂肪酸混合物 槐二糖脂
.
19
表7-9 微生物生长的温度范围
类别
低温微生物 中温微生物 高温微生物
最低
-5～10 5～10 25～45
生长温度(℃)
最适 最高
2. 油层法
增产处理 洗井清蜡 强化水驱 封堵地层
.
14
1. 地面法微生物采油工艺
• 该法是在地面上建立发酵反应罐，为微 生物提供必需的营养物质，通过微生物 代谢作用生产生物产物(主要是生物表面 活性剂和生物聚合物)，将生物产物注入 地层，从而达到提高采收率的目的。
• 这种方法的优点是发酵在地上进行，所 以微生物的生长和代谢活动不受地层条 件的影响。
.
8
（二）微生物提高采收率的机理
2. 微生物产生代谢产物的作用：
(1) 微生物的代谢产物——生物活性剂、生物聚 合物可降低油水的界面张力，改善流度比；
(2) 产生的甲烷、二氧化碳等气体可增加油层压 力，并降低原油的粘度；
(3) 产生的有机溶剂可溶解岩石孔隙中的石油；
(4) 产生的有机酸和无机酸可溶蚀岩石。
4.微生物的成本较低。
.
2
二、 微生物提高采收率机理
（一）微生物的基本概 念
（二） 微生物提高采收率机理
（三） 影响驱油效果的因素
.
3
（一）微生物的基本概念
1.微生物的概念：是体形微小，结构简单的微小 生物，一般存在于碳氢化合物的沉淀物中。
2.微生物的新陈代谢：是细胞发生全部反应的总 和，这种反应是营养素被转化为细胞本体和废物 的过程。可分成需氧和厌氧两类。
乙酸钙不动 杆菌
.
生物聚合物 多糖
Dextram 普鲁兰
Emulsan
17
2. 油层法微生物采油工艺
地面法中，微生物生产的生物化学剂注入地层后，
会受到地层中固有微生物的降解而逐渐失去其原有的 特性。
而油层法则是将微生物注入地层，使其在油层中就
地产生各种代谢产物，只要供给微生物足够的营养物 质，代谢产物的生产速度就会大于被微生物降解的速 度。因此，油层法具有原油增产效果持续时间长而施 工成本低的优点。但油层法所注入的微生物必须要适 应于油层的温度、压力、矿化度、pH值以及其它的物 理化学条件，并且要不逊色于油层中其它微生物的繁 殖，因此，微生物筛选及营养液的配制是相当重要的 问题。