目前提高采收率(EOR)技术方法及其机理
EOR原理9
油藏特性描述
过去通常是因为没有充分地了解 油藏，因而在油藏地质描述与岩石 物性描述中没有正确地考虑不确定 因素，从而导致EOR先导试验以及 项目的失败。因而需要尽可能多地 查明沉积环境、突变、分层以及油 藏的大小、形状等。
经济ห้องสมุดไป่ตู้价
经济效益是项目的根本驱动力， 它可以确定实施的EOR方法是否正 确并指导如何进行方案设计。经济 效益受变幻莫测的油价的影响非常 强烈。因而，在早期进行EOR方法 选择时就开始进行经济分析非常重 要。经济评价可以用来指导工程设 计，帮助设计所有的先导试验与正 在进行的监督管理。
二、 微生物提高采收率机理 （一） 微生物提高采收率机理
（二） 影响驱油效果的因素分析
（一）微生物提高采收率的机理
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。
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；
活性剂溶液驱油法
1.化学药剂的大量损失； 2.活性剂与地层中流体反应，从而 使活性剂失效。
碱水溶液驱油法
碱液虽然价廉，但碱耗严重。
复合体系驱油法
存在组分间的色谱分离现象。
气体溶剂驱油法
存在不利的流度比与严重的粘性 指进现象。
热力采油法
存在热损失，能量利用率低。
微生物采油法
微生物的基本概念
1.微生物的概念：是极小的植物和动物，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。
提高原油采收率原理(EOR)第二章
浸湿功
等温、等压条件下，将具有单 位表面积的固体可逆地浸入液 体中所作的最大功称为浸湿功。 在浸湿过程中，消失了单位面 积的气、固表面，产生了单位 面积的液、固界面。
W浸 U （ 固液 气固） 1m 2 气固 液固
铺展系数
等温、等压条件下，当液体滴 到固体表面后，新生的液固界 面取代气固界面的同时，气液 界面也扩大了同样的面积，这 一过程叫做铺展。这过程中所 做的功称为铺展系数，用S表 示。
容积功=表面能增加 p 4r2dr= 8rdr
2 p r
说明：
• 球形曲界面，内部的压
力总是大于外部的压力； • r为曲率半径； • p1/r；
根据能量守恒原则 即界面能增量与容积 功相等导出
• 只适用于球形界面；
二、任意曲界面压力差
一般的曲界面两侧压力差的公式，Laplace公式
Haines跃动，由于气泡或液滴通过喉孔时的 Jamin效应引起的。
(3) Jamin效应具有叠加作用，即总的 Jamin效应是各个喉孔Jamin效应的加和。
PJamin (P3 P1) i
Jamin 具 有 叠 加 作 用
i=1，2，3……
Jamin效应使 驱油剂的流度 得到控制 －调剖作用
2 Jamin效应(Jamin effect)
贾敏效应越小，残余油滴越容易被驱动，驱油效率越高。 影响贾敏效应的因素有： 油水界面张力。油水界面张力越小，驱动孔喉油滴的 阻力越小。 油层岩石的润湿性。亲水油藏的润湿角越大，对残余 油的驱动阻力越小，驱油效率越高。因此，对于亲水油 藏，减弱其水湿性（增大润湿角），可以提高对孔喉处 残余油的驱替效率；同理，亲油油藏中，减弱其亲油性， 可以提高对孔喉处残余油的驱替效率；中性润湿，贾敏 效应为零。 油藏的孔隙结构。孔喉比越大，驱动孔喉油滴的阻力 越大。
EOR——精选推荐
EOR第⼀章⼀、基本概念：EOR：Enhanced Oil Recovery 强化采油，提⾼（原油）采收率包括采收率超过⼀次采油的⼆次采油和三次采油。
三次采油：⼆次采油后的采油。
这种采油是以注⼊特殊流体（如聚合物溶液、碱溶液、表⾯活性剂溶液或体系、⼆氧化碳、⽔蒸⽓）为特征。
采收率：采收率（E R）=采出储量（N R）/地质储量（N）对于⽔驱油采收率（E R）=波及系数（E V）×洗油效率(E D)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渗透率变异系数:表征各⼩层渗透率的差异，从⽽描述层间的⾮均质程度。
Dykstra&Parsons定义的变异系数为：V k=(K50-K84.1)/K50描述油层的纵向⾮均质性。
孔喉⽐:孔隙半径与喉道半径之⽐。
孔喉配位数:与⼀个孔隙相连的喉道数。
孔喉表⾯粗糙度:孔喉真实⾯积与表观⾯积之⽐。
流度: 流体的相渗透率与其粘度之⽐。
λi＝K i/µi流度⽐：指驱油时驱动液流度与被驱动液（原油）流度之⽐。
M<1有利。
润湿性：地层表⾯的润湿性可分为⽔湿、油湿和中性润湿三类。
⽑管数：粘滞⼒与⽑管⼒的⽐值⼆、基本⽅法：EOR的⽅法：⽔驱法、化学驱、⽓驱、热⼒采油P2宏观⾮均质性：渗透率变异系数微观⾮均质性：孔喉⼤⼩分布曲线、孔喉⽐、孔喉配位数、孔喉表⾯粗糙度渗透率变异系数的求取⽅法：P5减⼩流度⽐的⽅法：（1）减⼩K rw；（2）增加K ro；（3）减⼩µo；（4）增加µw。
润湿性的判断⽅法：润湿⾓法P7 、USBM指数法P8、Amott指数法P7增⼤⽑管数的⽅法或途径：（1）减⼩σ，因此提出表⾯活性剂驱和混相驱的采油法。
（2）增加µd，这也是提出聚合物驱的依据。
（3）提⾼V d ，但有⼀定限度。
布井的⼏种⽅式：四点、五点、七点和九点井⽹三、综合思考题1.影响采收率的因素有哪些？影响波及系数的因素：流度⽐、油层岩⽯宏观⾮均质性影响洗油效率的因素：岩⽯的润湿性、孔隙结构、流体性质、⽑管数2.润湿性对⽔驱采收率有什么影响？对于亲⽔岩⽯，⽑管⼒是驱油动⼒，驱替效率⾼，采收率⾼；当压差较⼤时，俘油残留于⼩孔道内。
油气田提高采收率技术推广方案(二)
油气田提高采收率技术推广方案一、实施背景随着全球油气需求的持续增长，发现并开发新的油气资源变得越来越重要。
提高采收率（Enhanced Oil Recovery，EOR）技术是增强油气田生产效率和延长其使用寿命的关键手段。
EOR技术的应用能够显著提高石油采收率，降低原油生产成本，从而保证能源安全，提高经济效益。
二、工作原理EOR技术主要有热采、化学驱、气驱和微生物驱等几种方式。
这些技术通过不同的方式提高原油的采收率。
例如，热采是通过加热地层来降低原油粘度，化学驱是通过向地层注入化学剂以改变原油的物理化学性质，气驱是通过向地层注入气体以降低原油的粘度并推动其流向生产井，微生物驱则是利用微生物的活动来提高原油的流动性。
三、实施计划步骤1. 确定油气田地质和工程条件：对油气田进行详细的地质调查和工程评估，了解地质构造、油气储量、压力、粘度等参数。
2. 选择合适的EOR技术：根据油气田的特性和实际条件，选择最适合的EOR技术。
3. 制定EOR方案：根据选定的EOR技术，制定具体的实施方案，包括注入物质的类型、浓度、注入量、注入时间等参数。
4. 实施EOR方案：按照制定的方案进行EOR操作，并对实施过程进行实时监控和调整。
5. 评估EOR效果：在EOR操作完成后，对油气田的采收率进行评估，以确定EOR技术的实际效果。
四、适用范围EOR技术适用于各种类型的油气田，包括低渗透、稠油、高凝油等。
针对不同类型油气田，可以采取不同的EOR技术。
例如，对于低渗透油气田，化学驱和气驱是常用的方法；对于稠油油气田，热采是最有效的手段；对于高凝油油气田，微生物驱是最佳选择。
五、创新要点1. 综合应用各种EOR技术：可以根据油气田的实际情况，综合应用多种EOR技术，以实现最大的采收率。
2. 智能化控制：通过先进的传感器和控制系统，实现对EOR 过程的智能化控制，提高效率和质量。
3. 环保和可持续性：注重环保和可持续性发展，选择环保型的EOR技术，并确保资源的可持续利用。
提高原油采收率EOR
1第一章1．波及系数：指注入流体波及区域的体积与油藏总体积之比。
2．洗油效率：指注入流体在波及范围内，采出的油量与波及区内石油储量的体积之比。
3．采收率：油藏累计采出的油量与油藏地质储量比值的百分数。
从理论上来说，取决于波及效率（系数）（EV ）和驱（洗）油效率（ED ） 。
因此，采收率（ER ）定义为：ER （η）=EV · ED4．影响采收率的因素：（1）地层的不均质性（2）地层表面的润湿性（3）流度比（4）毛管数（5）布井 5．流度比：指驱油时驱动液流度与被驱动液（原油）流度之比。
w ro orw w o o w o o w w o w wo k k k k /k /k M μμμμμμλλ====6．毛管数：粘滞力与毛管力的比值。
毛管数增大，洗油效率提高，使采收率提高（即剩余油饱和度减少）－影响残余油饱和度的主要因素。
σμd d V Nc =7．增大毛管数的途径： （1）减小σ水驱油时，毛管数的数量级为10-6。
从图1-8可以看到，若将毛管数的数量级增至10-2，则剩余油饱和度趋于零。
若油水界面张力由101mN.m-1降至10-3mN.m-1数量级，即满足此要求。
因此提出表面活性剂驱和混相驱的采油法。
（2）增加µd这也是提出聚合物驱的依据。
（3）提高Vd 但有一定限度。
8．、第二章1．2．在亲水地层，毛细管上升现象是水驱油的动力，在亲油地层，毛细管下降现象是水驱油的阻力。
233.Jamin 效应：是指液珠或气泡通过喉孔时由于界面变形而对液流产生的阻力效应。
)R 1R 1(2p p 2112-=-σ4.（1）Jamin 效应始终是阻力效应，亲水地层Jamin 效应发生在油珠或气泡通过喉孔之前；亲油地层Jamin 效应发生在油珠或气泡通过喉孔之后。
（2）Jamin 效应具有叠加作用即总的Jamin 效应是各个喉孔Jamin 效应的加和。
5.润湿现象：固体表面上一种流体被另一种流体取代引起表面能下降的过程。
CO2驱提高原油采收率（EOR）技术简介
CO2驱提高原油采收率（EOR）技术简介
刘梅
【期刊名称】《科学与财富》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】温室气体CO2使全球气候变暖，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重的威胁。
国外近年来大力开展CO2驱油提高原油采收率技术的研发和应用。
把CO2注入油层转化为石油开采的驱动力。
不但封存了CO2而且还可提高油田的采收率。
让它由过去的“上天为害”变为现在的“入地为宝”。
国外很多油田已成功地进行大规模CO2驱并取得较好的效果，证明CO2驱是三次采油中最具潜力的提高采收率方法之一。
文章对国内外CO2驱油开发概况、驱油机理、方式等进行了介绍。
【总页数】1页(P287-287)
【作者】刘梅
【作者单位】江苏油田技师学院,江苏扬州225000
【正文语种】中文
【中图分类】TE357
【相关文献】
1.CO2驱提高原油采收率技术 [J], 池秀梅
2.CO2驱提高原油采收率研究进展 [J], 朱仲义;李延军
3.低渗透油藏CO2驱提高原油采收率评价研究 [J], 祝春生;程林松
4.新疆油田CO2驱提高原油采收率与地质埋存潜力评价 [J], 王欢;廖新维;赵晓亮;刘姣姣;李小锋
5.低渗透油藏CO2驱油提高原油采收率研究现状 [J], 贾凯锋;计董超;高金栋;王世璐;
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提高采收率原理
石油工业的对策
发展西部 稳定东部
寻找新区块，找到接替储量 油田挖潜改造（调剖、堵水） 综合措施提高采收率
EOR分类
化学驱 包括：聚合物驱，表面活性剂驱，碱水驱，及其二元、 三元复合驱。
气体混相驱 包括：干气驱，富气驱，CO2驱，烟道气驱。
热力采油 包括：蒸汽吞吐，蒸汽驱，火烧油层，SAGD法。
表面力即表面抗张力。用表面张力σ来确定表面力的 大小，表面力指表平面的单位表面长度上的作用力。表 面张力可如图1.2那样形象化。F是对长度为L的液体表面 作用的法向力，单位长度上的法向力（F/L）就是表面张 力，通常用dynes/cm表示。
表面张力与产生新的表面所要作的功有
关。假定，图1.2中的力F移动了dx距离，产
pA-pw — 水相中由粘滞力引起的压力降； pw-po—由毛细管力引起的界面两边的压力变化； po-pB —由粘滞力引起的油相中的压力降。
对于孔隙1将方程式（1.22）和(1.23)代入方程式（1.24）中，即可 得到方程式(1.25)：
p1
8L1v1
r12
(1.22)
式中L1为被某一特定相充填的孔隙长度。由于孔隙被水优先润湿， 就会在油水界面两边的水和油之间形成压差。方程式（1.23）表明油相 压力大于水相的力：
2cos
Pcpopw r
(1.23 )
如果我们考虑水进入孔隙1后A、B两点间的压力分布，即：
式中，
p A p B p A p w p w p o p o p B
h pw
水
g：是重力加速度，980cm/s2。
图1。6 界面力导致的毛管压力图
水的压力可以通过穿过油的总压头减去水头计算得到。容器中油水 界面处的压 力 ，采用与 毛管中相同 高度水的压 力值 ，用方 程(1.6）(1.7） ，则：
提高采收率技术及应用
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内容摘要 内容摘要
提高采收率的历史及目前的发展现状
提高采收率的意义
提高采收率的方法分类
2011年以来，油库党支部在上级党委的正确领导下,
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提高采收率相流体矿藏，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。 2、 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。 3、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。
发展前景：
CO2采油是一项利国利民的好事，CO2注入地层可以实现减少温室气体排放和增加 原油产量的双重目的，是国际环保组织重点推荐的环保项目。具有投入低、产出高、 驱油效率高等优点。 CO2采油在辽河油田已经是一种非常成熟的采油技术，已经在稠油、超稠油和高 凝油油田全面推广应用，年应用井次在400～500井次。长城钻探投入三千多万开发的 烟道气采油项目也正在建设中。注：烟道气中CO2含量为10%-15%.
1.化学驱（Chemical flooding）
凡是以化学剂作为驱油介质，以改善地层流体的流动特 性，提高原油开采效果与效益的所有采油方法统称为化学驱 。 驱替方法 ①聚合物驱 ②碱驱 ③活性剂驱 ④胶束／聚合物驱 ⑤碱／聚合物驱 ⑥ASP复合驱 ⑦泡沫驱
化学驱替装置
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提高采收率的方法分类
2.气驱（Gas flooding）
凡是以气体作为主要驱油介质的采油方法统称 为气驱。
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目前EOR技术方法主要有哪些，分别论述其机理？
1化学驱（Chemical flooding）
定义：通过向油藏注入化学剂，以改善流体和岩石间的物化特征，从而提高采收率。
1.1聚合物驱（Polymer Flooding）
（1）减小水油流度比M
（2）降低水相渗透率
（3）提高波及系数
（4）增加水的粘度
聚合物加入水中，水的粘度增大，增加了水在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。
高渗透部位流动时，水所受流动阻力小，机械剪切作用弱，聚合物降解程度低，则聚合物分子就易于缠结在孔隙中，增大高渗透部位的流动阻力。
反之，低渗透率部位，聚合物分子降解作用强，，反而容易通过低孔径孔隙，而不堵塞小孔径。
1.2表面活性剂驱(Surfactant Flooding)
（1）降低油水界面张力
表面活性剂在油水界面吸附，可以降低油水界面张力。
界面张力的降低意味着粘附功的减小，即油易从地层表面洗下来，提高了洗油效率；
（2）改变亲油岩石表面的润湿性（润湿反转）
一般驱油用表面活性剂的亲水性均大于亲油性，在地层表面吸附，可使亲油的地层表面反转为亲水，减小了粘附功，也即提高了洗油效率；
（3）乳化原油以及提高波及系数
驱油用的表面活性剂的HLB 值一般在7—18范围，在油水界面上的吸附，可稳定水包油乳状液。
乳化的油在向前移动中不易重新粘附润湿回地层表面，提高了洗油效率。
此外，乳化的油在高渗透层产生贾敏效应，可使水较均匀地在地层推进，提高了波及系数；
（4）提高表面电荷密度
当驱油表面活性剂为阴离子型表面活性剂时，它在油珠和地层表面上吸附，可提高表面的电荷密度，增加油珠与地层表面的静电斥力，使油珠易被驱动界质带走，提高了洗油效率；
（5）聚集并形成油带
若从地层表面洗下来的油越来越多，则它们在向前移动时可发生相互碰撞。
当碰撞的能量能克服它们之间的静电斥力时，就可聚并并形成油带。
油带向前移
动又不断聚并前进方向的油珠，使油带不断扩大，最后从生产井采出；
（6）改变原油的流变性
表面活性剂水溶液驱油时，一部分表面活性剂溶入油中，吸附在沥青质点上，可以增强其溶剂化外壳的牢固性，减弱沥青质点间的相互作用，削弱原油中大分子的网状结构，从而降低原油的极限动剪切应力，提高采收率。
1.3碱水驱（Alkaline Flooding）
定义：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，达到驱油效果。
（1）降低油水界面张力；
（2）形成乳状液和改变岩石润湿性；
（3）提高波及系数和驱油效率。
1.4三元复合驱(ASP Flooding)
定义：由碱、活性剂、聚合物以各种形式组合的驱油类型。
机理：
（1）降低界面张力
碱与原油中的酸性成份反应就地产生表面活性剂，降低相间界面张力和残余油饱和度，添加的表面活性剂与聚合物间的协同效应产生超低界面张力，并扩大低界面张力的碱浓度范围；
（2）聚合物的流度控制作用
聚合物可以使水相粘度增加，渗透率降低，扩大驱替相的波及体积；
（3）降低化学剂的吸附损失
碱的存在可降低注入的表面活性剂、聚合物等的吸附，提高洗油效率。
2气体混相驱（Gas Miscible flooding）
定义：指向油藏中注入一种能与原油在地层条件下完全或部分混相的流体驱替原油的开发方法。
2.1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。
2.2富气驱（Rich-Gas Flooding）
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。
2.3高压干气驱
对于地层中原油组分含重质轻组分较多时，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。
机理：(123)气体与原油之间建立混相带，消除界面张力，提高驱油效率。
2.4CO2驱
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。
机理：
（1）降低原油的粘度
（2）使原油膨胀
（3）与原油产生低界面张力
3热力采油（Thermal Recovery）
定义：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，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。
3.1蒸汽吞吐（Steam Stimulation）
在本井完成注蒸汽、焖井、开井生产三个连续过程。
3.2蒸汽驱（Steam Flooding）
按一定生产井网，在注汽井注汽，在生产井采油。
机理：
（1）原油粘度大大降低，增加了原油的流动系数；
（2）油层岩石和流体体积膨胀，增加了弹性能量；
（3）原油中的轻质油份易挥发，进入气相后更易流动；
（4）油相相对渗透率有增加的趋势，从而增加了原油的流动能力；
（5）提高了地层压力，增加了驱油能量；
（6）清除了井壁污染，降低了井筒附近的流动阻力。
3.3火烧油层（In-Site Combustion）
（1）燃烧带的温度很高，使燃烧带前缘的原油加热降粘，增加流动能力；
（2）燃烧带前缘有蒸汽带和热水带，有蒸汽驱和热水驱作用；
（3）燃烧过程中产生CO2和地层中原油形成混相，从而消除或降低了界面
张力；
（4）原油蒸馏产生的轻组分更易流动。
4微生物采油（Microbial EOR）
定义：微生物驱油技术是将特殊的细菌和营养剂混合液注入地层，通过细菌在地层中生长代谢，细菌对地层中的原油直接作用和细菌的代谢产物对原油的作用，改善原油在地层中的流动性，从而提高原油的采收率。
机理：
（1）微生物的粘膜及代谢产生的表面活性剂能够改善孔道壁面的润湿性，能使粘附在地层岩石表面的原油脱离下来，提高洗油效率；
（2）微生物代谢产物产生的气体（CO2、CH4、H2、H2S等）可能够提高油层压力、增加地层能量、降低原油粘度，提高原油的流动性；
（3）微生物代谢产物产生的有机酸（低分子脂肪酸、甲酸、丙酸、异丁酸等）可溶解石灰岩及岩石的灰质胶结物，从而增加岩石的渗透率和孔隙度；
（4）微生物本身尺寸及繁殖活动产生的生物聚合物可引起岩石孔隙（或孔隙喉道）堵塞，可改善水油流度比，提高驱油波及体积；
（5）微生物能对原油降解，降低原油粘度。
5物理法采油(Physical Recovery)
定义：物理法采油是利用物理场，即热场、声场、静电场、磁场以及交变电场来激励油层，从而提高原油的采收率。
5.1声场处理油层
利用声场处理油层既可提高油井的生产能力、水井的注入能力，又可提高整个油层的原油采收率。
（1）使岩石颗粒表面的粘土胶结物被振动脱落，孔喉中充填的桥状粘土微粒松动和迁移，从而解除孔喉通道堵塞，改善孔隙连通性；
（2）b.改变固液界面动态，使油膜从颗粒表面脱落，而且润湿性的改变使油珠、油柱状分散的剩余油重新分布、聚积，便于排驱出来。
5.2电场采油
电场采油技术是利用外加直流电场作用于油层，克服油层内流体在渗透过程中产生的电动现象对原油渗流造成的不利影响，从而达到改善油层开发效果，提高原油采收率的一项技术。
机理：
（1）由于电化学作用，施加电场可以疏通孔隙喉道的粘土颗粒。
电场对粘
土矿物的影响：高岭石＜伊利石＜蒙脱石；
（2）直流电场有利于提高油相渗透率，降低水相渗透率。