第三次采油大作业3
三次采油
混相驱
2．CO2驱油技术 C02是一种容易以三种状态(固态、液态、气 态)存在的物质，其临界温度为31℃，这在 大多数油田都能满足。CO2在原油中的溶解 能力很高，因而容易形成混相。这些就是 选择C02做注入剂的主要原因。
混相驱
注入C02有利于驱油的因素有以下方面： ①使原油膨胀； ②降低原油粘度和密度； ③对岩石起酸化作用； ④降低注入液和原油的界面张力； ⑤压力下降时可以造成溶解气驱。
其它提高采收率方法
我国在20世纪50、60年代也进行过超声波 采油技术的研究，但因材料、技术等原因 停顿了一段时间。1981年，华北油田率先 进行了超声波破乳、降阻的冷输试验和超 声波增产试验，取得良好效果。玉门、大 庆、吉林、辽河、新疆等油田也陆续开展 了超声波采油的现场试验。全国已召开过 三次物理方法采油的工作会议，包括对超 声波采油技术进行总结。
四、热力采油
热力采油是一类基本的采油方法，它通过对油层 加热，促使原油粘度大幅度降低，从而使原本不 流动或流动差的原油得以采出。因此，热力采油 更多地是作为首次或二次采油的基本手段加以广 泛的应用，世界上几乎全部的高粘稠油都是通过 热力采油方法进行开采的。热力采油用做三次采 油或提高采收率的方法加以应用倒是不多的，热 力采油作为三次采油方法，主要用在一些原油粘 度介于稀油和热采型稠油之间的低粘度的普通稠 油提高采收率上：
热力采油
(2)注蒸汽采油 蒸汽以其良好的热载体、很高的汽化潜热、 来源丰富、成本低而成为热力采油的基本 介质。热采一般采用湿蒸汽(干度70％—80 ％左右)，这样可以达到较高的性能价格比。 注蒸汽采油主要采用两种方式；蒸汽吞吐 与蒸汽驱。
三次采油工程技术应用
三次采油工程技术应用自20世纪80年代初期以来，三次采油技术在世界上的应用得到了广泛的推广，尤其是在采取水平井和超长水平井的趋势下。
三次采油技术是指在原油储藏层中注入压缩气体、水或化学物质等，以提高采油效率和产量。
本文将介绍三次采油工程技术的应用范围、目的、优点和局限性。
一、应用范围三次采油技术适用于各种类型的油藏和采油方式，包括常规油藏、非常规油藏、重油和超重油、页岩气和煤层气等。
三次采油技术可以应用于垂直井、水平井和超长水平井等不同类型的井筒，并且对井筒的深度和间距没有严格的要求。
此外，三次采油技术也可以搭配其他采油技术使用，如防水墙、油藏压裂等。
二、目的三次采油技术的主要目的是提高采油效率和产量。
注入压缩气体、水或化学物质等可以有效地减缓原油的黏滞度，降低地层压力和黏度阻力，提高原油的渗透性和流动性。
此外，三次采油技术还可以扩大油藏的有效面积和提高采油率，从而提高原油的采取率和利用率。
三、优点采用三次采油技术可以获得以下优点：1.提高采油效率和产量。
2.降低采油成本和能源消耗。
3.减少对环境的污染和破坏。
4.延长油田寿命周期，减少油井的开采距离。
5.可以应用于各种类型的油藏和采油方式。
四、局限性三次采油技术也存在以下局限性：1.高成本和投资风险。
2.技术难度大，操作难度大，需要严格的监测和控制。
3.注入压缩气体、水或化学物质等可能会对环境造成负面影响。
4.可能会触发地震等自然灾害。
5.可能会导致油井的堵塞和技术失效。
五、结论。
三次采油
三次采油(EOR)成为一种在一､二次采油之后有效提高采油率的重要技术,而表面活性剂在三次采油中的重要性越来越明显,其中表面活性剂驱和三元复合驱(ASP,即碱- 表面活性剂-聚合物复合驱)则是具有发展潜力的三次采油技术。
本文主要介绍和概述了三次采油用表面活性剂的制备､性能､应用特点及其发展前景。
内容：0 前言石油能源的合理开发利用已引起人们的极大重视。
由于常规的一､二次采油(POR和SOR)总采油率不是很高,一般仅能达到20%～40%,最高达到50%,还有 50%～80%的原油未能采出。
因此在能源日趋紧张的情况下,提高采油率已成为石油开采研究的重大课题,三次采油则是一种特别有效的提高采油率的方法。
目前,三次采油研究以表面活性剂和微生物采油得到人们的普遍重视,而表面活性驱则显示出明显的优越性,其中所用驱油液的主要添加剂是表面活性剂,本文讨论表面活性驱所用表面活性剂的制备､应用特点和进展。
1 表面活性剂的制备由于三次采油用表面活性剂和助剂绝大部分是阴离子磺酸盐及羧酸盐,其提高采油率效果最为显著,因此这里主要讨论在三次采油中重要的阴离子磺酸盐及羧酸盐的合成与制备。
对于磺酸盐制备的磺化反应所用的磺化剂,常用的有浓硫酸､发烟硫酸､三氧化硫和氯磺酸。
对于大规模工业生产,综合比较来看,以三氧化硫磺化工艺最优,其通用性､安全性､适用性都比较好,成本也较低。
因此在磺酸盐合成工业中获得了广泛的应用和发展。
1.1石油磺酸盐的制备石油磺酸盐是以富芳烃原油或馏分磺化得到的产物,其主要成分是芳烃化合物的单磺酸盐,其中有一个芳环与一个或几个五元环稠合在一起,也有二个芳环与一个或几个五元环稠合在一起,其余的则为脂肪烃和脂环烃的磺化物或氧化物。
目前主要采用磺化法,分别有三种制备方法:白油生产副产物法､原油磺化法和两步磺化法。
(1)白油生产副产物法。
在提炼白油的生产中利用磺化工艺,除掉原料油中的芳烃及其它活性组分,得到的主要产物是白油和磺酸油,在水相中则主要是石油磺酸盐。
三次采油完整
三次采油方法、应用条件及文件综述石油资源是一种重要的战略资源，对国家的经济发展和人民生活水平的提高具有重要作用。
然而它并不是取之不尽，用之不竭的，随着勘探开发程度的加深，开采难度会逐步加大，因此提高石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个工业界普遍关心的问题。
三次采油技术是中国近十年来发展起来的一项高新技术，它的推广应用对提高原油采收率、稳定老油田原油产量起到了重要的作用1 .三次采油的简介在20世纪40年代以前，油田开发主要是依靠油层原始能量进行自喷开采，一般采收率仅为5％一10％，我们称之为一次采油(POR)。
这是油田开发早期较低的技术水平，一次采油使90％左右的探明石油储量被留在地下。
随着渗流理论的发展，达西定律被应用于流体在多孔介质中的渗流，表明油井产量与压力梯度成正比关系。
这使人们认识到一次采油造成原油采收率低的主要原因是油层能量衰竭，从而提出了以人工注水(气)的方法，来增补油层能量，保持油层压力开发油田的二次采油方法(SOR)。
这是当今世界油田的主要开发方式，使油田采收率提高到30％～40％，是一次油田开发技术上的飞跃，但二次采油后仍有60％一70％剩余残留在地下采不出来¨I2 J。
国内外石油工作者进行了大量研究工作，逐步认识到制约二次原油采收率提高的因素，进而提出了新的三次采油方法(EOR)。
三次采油指油藏经过一次采油(依靠油层原始能量)、二次采油(通过注水补充能量)后，采取物理一化学方法，改变流体的性质、相态和改变气一液、液一液、液一固相问界面作用，扩大注入水的波及范围以提高驱油效率，从而再一次大幅度提高采收率。
2.三次采油的分类三次采油提高原油采收率的方法主要分为化学法、混相法、热力法和微生物法等。
根据作用原理的不同，化学法又可以进一步分为碱(Alkaline)驱、聚合物(Polymer)驱、表面活性剂(Surfactant)驱以及在此基础上发展出来的碱一聚合物复合驱(AP驱)、碱一表面活性剂一聚合物复合驱(ASP驱)或表面活性剂一碱一聚合物复合驱(SAP驱)。
化学驱三次采油技术
化学驱三次采油技术一、化学驱油机理化学驱在油田进入现场应用的主要是：聚合物驱和三元复合驱（A.S.P）。
聚合物驱主要是通过增加驱替液粘度、降低油层水相渗透率来降低流度比、调整吸水剖面，达到提高驱替相波及体积的目的。
聚合物溶液粘度越高，其提高采收率幅度越大。
一般聚合物驱比水驱提高采收率幅度6%~ 13%。
三元复合驱既可提高注入剂波及体积，又可增加驱油效率。
另外，三类化学剂复配在一起，既能够发挥单一驱油剂的优势，又能够产生协同加合效应，从而获得更好的提高采收率效果。
三元复合驱一般比水驱提高采收率幅度13%~ 20%。
二、化学驱研究程序及技术系列化学驱油技术是一项比较大的系统工程，比注水开发要复杂的多，投入费用高，风险大，中间某个系统或环节出现问题，都可能导致整个工作的失败。
为了使这项工作能够顺利地开展，并达到增加采收率的预期目标，需要将化学驱油的各个环节有机地联系起来，成为一个整体。
胜利油田的化学驱油技术主要由聚合物驱油和三元复合驱油两大部分组成。
聚合物试验研究主要集中在：（1）聚合物溶液性质如基本物性参数、流变性、稳定性等；（2）聚合物在多孔介质中的性质如吸附、分子量与地层配伍性、流变性、阻力系数、不可及孔隙体积等；（3）驱油试验及试验方案，确定用量、非均质影响等。
在三元复合驱油中要重点研究油水界面性质、不同化学剂间的配伍性如互相作用及其协同效应。
同时由于不同化学剂组合在一起具有不同的特点，因此在研究注入方式时已不再是简单的流度控制问题，它需要根据油藏实际情况和形成乳化液的状况来合理地确定注入方式。
特别是由于复合驱油机理复杂。
影响因素已不再仅仅是油或注入流体粘度问题，故研究过程中所需要的手段和影响因素比聚合物驱油要复杂得多。
通过攻关研究，目前该技术已基本成熟配套，形成从室内筛选、性能评价、油藏工程方案优化设计、数值模拟跟踪模拟到现场实施跟踪调整和评价的一整套技术系列。
1、建立完善了室内试验研究配套技术完善了聚合物评价技术。
三次采油技术的现状及未来发展
随着采油过程的深入，开采难度逐渐增大， 需要采用更高级的技术和设备，导致技术成 本不断攀升。
注入剂损害地层
环保问题
在注入过程中，部分注入剂可能会损害地层 ，影响采油效果。
采油过程中产生的废弃物和污染物对环境造 成的影响不容忽视，需要采取有效的环保措 施。
解决方案一：提高注入剖面
1 2 3
采用多段塞注入剖面调整技术
方法来降低成本。
05
三次采油技术的前景展望
提高采收率的前景展望
01
技术发展
02
矿场实践
随着三次采油技术的不断发展和创新 ，如化学驱、热力驱、微生物驱等技 术的进步，将有助于进一步提高采收 率。
已经在一些油田中成功应用了三次采 油技术，并取得了显著的成果，这为 该技术的广泛应用提供了实践基础。
03
其他三次采油技术
化学驱油技术
化学驱油技术是通过向油层中注入化学剂，改变原油的化学 性质，降低其粘度，从而提高采收率。
微生物采油技术
微生物采油技术是通过向油层中注入特定的微生物，分解原 油中的大分子物质，降低其粘度，从而提高采收率。
03
三次采油技术挑战与解决方案
技术挑战
注入剖面不均匀
技术成本高
在三次采油过程中，由于地层条件的复杂性 ，常常会出现注入剖面不均匀的问题，导致 部分油层得不到充分的开发。
研发低成本高效率的注入剂
通过研究新的配方和制备方法，降低注入剂的成本，同时提高 其在地层中的扩散性和流动性。
引入新型采油技术
例如微生物采油、CO2驱油等，这些技术具有成本低、效率高等 优势，可以有效降低采油成本。
优化生产工艺
通过对生产工艺进行优化，提高设备的利用率和减少维护成本， 实现采油过程的降本增效。
三次采油的技术原理
一、三次采油概况和基本原理石油是一种非再生的能源，石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个社会关心的问题。
由于石油是一种流体矿藏而带来独特开采方式。
石油开采分为三个阶段。
一次采油是依靠地层能量进行自喷开采，约占蕴藏量15~20%。
在天然能量枯竭以后用人工注水或注气，增补油藏能量使原油得到连续开采，称之二次采油，其采收率为15-20%。
当二次采油开展几十年后，剩余油以不连续的油块被圈捕在油藏砂岩孔隙中，此时采出液中含水80~90%，有的甚至高达98%，这时开采已没有经济效益。
为此约有储量60~70%的原油，只能依靠其他物理和化学方法进行开采。
这样的开采称之三次采油，国外亦称EOR （Enhanced Oil Recovery）技术。
据我国对十三个主要油田的82个注水开发区，进行系统的筛选和科学潜力分析，结果表明，通过三次采油方法能提高采收率12.4%，增加的可采储量相当全国目前剩余储量的56%[1]。
当然是说，若把这种潜力都挖掘出来，我国的可采储量可以增加一半以上，为此发展三次采油是必经之路。
通常提高采收率有三类。
第一类为热力法，如火烧地层，注入过热蒸气；第二类为混相驱，即注入CO2气到原油中进行开采；第三类为化学驱，如碱水驱、微乳液驱和三元复合驱等。
这次重点是介绍化学驱。
1.注水开采后，原油为何大量留在地层。
（1）油藏岩石的非均质性。
例如在庆油田葡萄花油层属于正韵律沉积，下粗上细。
下部的渗透率高于上部，在注水驱时往往沿着油层下部推进，而上部油层则继续留下大量未被驱扫的原油。
这说明水不能被波及到低渗透油层。
由于油藏岩石非均质性，阻止水的波及系数的提高。
（2）油层岩石的润湿性岩石为水润性，注水能把岩石表面的原油冲刷下来。
反之，岩石为油润性，注水只能冲刷一部分原油。
这种驱出原油的量，称之洗油效率。
洗液效率=（注水波及到油区所采出的油容积）/（整个波及油区储量油的容积）（3）毛细管的液阻效应当驱动原油在毛细孔中运移到达喉道时，原油块要发生变形，产生附加压力，用Laplace方程计算。
三次采油技术概述
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
较易混相，效果好，但受成本资源限制。
不易混相，效果较好，但受地域限制。
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富，
无污染，无腐蚀，易于推广。
按气源分类
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气驱
1、CO2驱
基本概念 CO2驱是把CO2注入油层提高采收率的技术，CO2既能油藏提高采收率又能实 现碳埋存和保护环境。 基本机理 使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
微生物采油
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化学驱油
化学驱就是通过向油藏注入水中加入一定的化学剂， 以改变驱替流体的性质及驱替流体与原油之间的界面性质 ，如降低界面张力、改善流度比等，提高采收率的一种驱
油方法。
化学驱
聚合物驱
表面活性剂驱
碱驱
三元复合驱
4
化学驱油
1、聚合物驱
聚合物水溶液 增加水相粘度 降低水相渗透率 改善流度比 提高波及系数
氮气驱主要有以下几方面应用：
（1）重力稳定驱替； （2）开采凝析气田；
（3）用来驱替CO2、富气或其它溶剂段塞。
用烟道气提高原油采收率的效果介于二氧化碳和氮气之间。由于含有 CO2，因此它具有与CO2类似的改变油流特性的机理，此外，还具有氮气驱 油的优点。烟道气用于重质油藏，其采收率高于注氮气。
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合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
三元复合驱中碱、聚合物和表面活性剂之间有协同效应，不仅可以 增大驱替液的粘度提高波及体积，而且还可以降低油水界面张力提高驱 油效率，进而大幅度提高采收率。 优缺点 （1）优点：①三元复合驱试剂中碱比较廉价，成本低；②具有很 强的驱油能力； ③能够改善油层的吸水界面；④降低表面活性剂的吸 附量。 （2）缺点：①容易腐蚀设备及其结构；②容易造成粘度损失和乳 化作用；③对于采出液处理方面存在缺陷，容易造成管道腐蚀，尤其是 强碱。
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1700m流
量
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95 126 148
（m³/d)
1850m流
量
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注水层2 （m³/d)
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当水层2配注量调整到50m³/d时 题目给出井口注入压力为12MPa，则 需要调整的水嘴损失为： 由书上P242图 5-28 嘴损曲线求水嘴 直径。方法如下： 先由目前注水量 作垂线与目前已下的 水嘴直径线相交，由此交点做一水平 线，再由与 相交点向上或向下取一段 等于 ，并由此点作水平线，与从 作 的垂线相交于某水嘴直线d上，即d为 需要的水嘴直径。
Hello 采油大作业
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Description
题目3、新疆油田某生产井井深3500米，破裂压力梯度β=16，岩石泊松比 v=0.24，弹性模量E=5.5×104MPa，压裂液排量Q=4.0m3/min，施工时间 t=70min，压裂液粘度u=260mPa.s，裂缝高度h=20m，压缩因子C=0.86，油 层渗透率为1×10-3µm2，注入的平均砂比为30%，地层综合滤失系数为 0.00042m/min0.5，请选择合适的裂缝计算模型，计算裂缝长度、裂缝宽度及 压裂液和支撑剂用量，并预测压裂后的产能。
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计算裂缝长度
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计算裂缝宽度
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压裂液和支撑剂用量
压裂液用量=Qt =4 × 70 =280 m3
支撑剂用量=压裂液用量×沙比 =280×30% =84m3
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Description
题目4、胜利油田现河采油厂某砂岩油藏，井深3178 米，压力梯度为 1.25MPa/100m，泥质含 量为25%，储层渗透率1.5×10-3μm2，厚度15.6m，该区块计划进行压裂，请 根据储层的特点， 从实现增产和储层保护的角度，完成以下工作： （1）通过计算，选择满足要求的支撑剂类型、粒径，并说明该支撑剂的其它物 理化学性能； （2）结合储层特点，选择压裂液体系，并说明选择的依据； （3）设计裂缝的几何尺寸，并预测产能。
读图可得 pcf 1.765 MPa
pcf 3.1MPa
pcf pcf - p 3.1 0.655 3.755MPa
pcf 3.755 1.94 MPa
由图所示选用2.8mm水嘴
—— THANK YOU！ ——
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