采油工艺原理

⑵ 按照储层孔隙结构可划分为：孔隙性油气藏、 裂缝性油气藏、溶洞性油气藏、复合型油气藏。
⑶按照岩性可划分为：砂岩、碳酸盐岩、砾岩、 变质岩、岩浆岩等。
⑷按照储层形态可划分为：层状油藏、块状 油藏、断块油藏等。
⑸按照油、气、水分布特点划分为： 带气顶的油藏、边水油藏、底水油藏等。
⑹ 按照油气藏渗透性可划分为： 高渗油藏、低渗油藏、特低渗油藏。
本课程：
解决的问题：怎样把地下的原油拿出来。 特点：内容多、时间紧，注重基本概念和理论。
研究对象：地层向井筒的流动 井底向井口的流动 嘴流 地面管线的流动
主要内容
自喷采油：利用天然能量开采。
气举采油
有杆泵采油
无杆泵采油
（人工补充能量）
注水
水力压裂 酸化
（降低阻力）
气 连续气举 举 间歇气举
一般情况下为：1.8～5.5℃/100m， 全球平均为2.6℃/100m。 在生产过程中，油藏温度基本保持不变。
四、油藏压力(Reservoir Pressure) 为油藏中流体所承受的压力．
• 压力系数： 油藏中部的实测油藏压力与同一深
度的静水柱压力之比。 • 正常压力系统
0.8<压力系数<1.2．如油藏连通地表， 其油藏压力通常就为正常压力。
Crude oil contains many different heterocompounds that contain elements other than hydrogen and carbon. The principal ones are oxygen, nitrogen and sulfur, together with rare metal atoms, commonly nickel and vanadium.
为油藏中储集的油、气、水。 水:包括共生水、边水和底水 气:溶解气(solution gas)和自由气(free gas)
4、流体的宏观分布
根据重力分异原理，当油藏中同时存在油、 自由气和水时，气则处于油藏的顶部（称为 气顶,gas cap），自由水则处于油藏的边部 或底部，油则处于油藏的中部。
5、岩石的润湿性（wettability） 润湿,就是液体在表面分子力的作用下,在
它包括原油和天然气（Oil and Gas）。
这是石油的广义定义。
• Crude oil is defined as “a mixture of hydrocarbons that existed in the liquid phase in natural underground reservoirs and remains liquid at atmospheric pressure after passing through surface separating facilities”.
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q (Pr
Pwf
)
( 8-1g )
(2)影响采油指数的因素
Jo
Pe
qo Pwf
o
Bo
CKoh
ln re rw
S
采油指数反映了地层参数，反过 来说，地层参数影响采油指数。
（3） 流入动态关系曲线
①流入动态关系
产量与井底流压的关系叫流入动态关系(IPR) ——Inflow Performance Relationship
或油套管环形空间（井下油嘴和井下安全阀）； 4）人工举升装置——用于补充人工能量的深井
泵或气举阀等；
5）井口阻件——地面用于控制油井产量的 油嘴、节流装置；
6）地面集油管线——水平、倾斜或起伏管线； 7）计量站、油气分离器。
油井系统总压降为：
总压降可分解为以下部分：
第一章 储层及流体基本概念
储层孔隙中只存在油水两相时，so+sw=1 soi=1-swi soi —原始含油饱和度；
swi—束缚水饱和度.(irreducible water saturation)
三、油藏温度(Reservoir Temperature) 油藏温度随埋藏深度的增加而增加。
地温梯度：埋藏深度每增加100米， 地温增加的℃数。
2、石油的分类 原油（Crude Oil）：是石油的基本类型，在
常温常压条件下呈液态； 天然气（Natural Gas）：是石油的主要类型，
在常温常压条件下呈气态； 沥青（Bitumen）：常温常压条件下呈固态。 注意：凡是有原油的地方，就有天然气；
但在有天然气的地方，不一定有原油。
3、油藏流体：
Natural gas is composed primarily of 4 hydrocarbon molecules.These range from 1 to 4 carbons in length and are methane,ethane,propane,and butane.
石油的代名词有： 黑色的金子（Black Gold）； 工业的血液
常规有杆泵
人工举升
利用抽油杆传递能量 地面驱动螺杆泵
(机械采油) 泵 利用电缆传递电能
电动潜油离心泵 电动潜油螺杆泵
举 利用液体传递能量
水力活塞泵 射流泵
涡轮泵
注水：利用液体携带、补充能量。 水力压裂（hydraulic fracturing）
是用压裂液使地层破裂形成裂缝。并 在缝内填以支撑剂。填砂裂缝的高渗透 能力起到油井增产的作用。
如果 Pwf ，则P， qA ，qB 若 qB qA ，则B井产能大。
q —衡量产能: 采油指数 P
采油指数：油井日产量与生产压差的比值。
它表示单位生产压差下油井的日产量, 用以衡量油井的生产能力。 如果油井既产油,又产水：
( 8-1f ) 产液指数
比采油指数：单位油层厚度上的采油指数 。
K —绝对渗透率(absolute permeability)
多流体共存时,岩石允许每一相流体通过的能 力称为有效渗透率（effective permeability)。 分别以Kw、Ko、Kg表示。
Kw+Ko+Kg <K
多流体共存时, 每一相的有效渗透率与绝对渗透率的
比值称为相对渗透率（relative permeability）。 分别以Krw、Kro、Krg 表示。 Krw+Kro+Krg <1
对于储集层，孔隙度一般为10%到30%，渗透 率为1至1000毫达西。
在一定条件下，孔隙性的好坏决定了油气储量 (reserve)的大小，渗透率的高低决定了油气井产 量(production rate)的大小。
3、储集层的类型： 砂岩（sandstone）：目前世界上所发 现 的40%的油气储集在砂岩中。 灰岩(limestone)：目前世界上所发现的 50%以上的油气储集在灰岩中。 其他岩石（如变质岩、泥岩等）：
一、储集层
储集层就是有能力含有油、 气、水或其他流体的地下岩石。 储集层具有两个基本特性。 1、孔隙性：
具有能够容纳油气的孔隙空间， 其大小用孔隙度(porosity)度量。
绝对孔隙度
有效孔隙度 2、渗透性：
孔隙空间之间是相互连通的，其允许流 体通过的能力用渗透率(permeability)度量。
油(气)井生产时压力波传播示意图
原始压力Pi
Q
井筒
岩石的弹性能
影像
流体的弹性能
影像
气顶能量
影像
边水压能驱油
影 像
原油重力驱油
影像
思考题一
1.充分理解和掌握各个概念. 2.简述和图示油藏中流体的宏观和微观分布? 3.如某一油藏中部的深度为3000米，实测油藏
压力为330大气压，则其压力系数是多少？ ４.油藏有哪些类型？ ５.油藏有哪些类型的驱动方式？
酸化（acidizing） 是向油井挤入专门配制的酸液，依
靠其化学溶蚀作用以解除油层污染和 提高近井地带油层渗透率。
压裂酸化（简称酸压） 基质酸化
生产系统：
1）油层——多孔介质； 2）完井——井眼结构发生改变的近井地带
(钻井、固井、完井和增产措施作业所致)； 3）举升管柱——垂直、倾斜或弯曲油管、套管
这类储集层所占比例很小。
4、油藏(Reservoir)：
单一圈闭中，具有同一压力系统的原油
聚集，或者说水动力学上相互连通的含油气
的封闭体系。
油
油
水
上图是几个油藏？
水 断层
油气藏分类（Reservoir Classification）
由于油气藏的类型不同，对应的合理开 发方式可能也不同。
⑴ 按照流体组分及性质可划分为： 气藏 (Natural Gas R.)； 凝析气藏 (Condensate R.)； 轻质油藏 (Light Oil R.)； 油藏 (Oil R.)； 重质油藏 (Heavy Oil R.)；
异常高压引起井喷和自喷！
• 异常高压: 水面
压力系数>1.2.如 油藏周围环绕着 不渗透地层，它 不能与地表连通 时，则其压力可 能为异常高压。
五、油气藏驱动方式（Driving Pattern)
天然能量 驱油能量
人工补充能量
1.弹性驱动（原油、束缚水及岩石的弹性能) 2.溶解气驱 3.气顶驱（依靠气顶能量） 4.水驱(边、底水或人工注水) 5. 重力驱动
2、采油指数及流入动态
可简化成： qo=Jo ( Pr - Pwf )
(8-1)
其中：
Jo
CK 0 h
0B0 (ln
re rw
1 2
S)
Jo
CK0h
0B0 (ln
re rw
3 4
S)
（8-1c） （8-1d）