课件1-第一章 注水驱(提高采收率)
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提高采收率方法注水驱油
泡沫水是由水、气体（空气、天然气、CO2）和起泡 剂组成，起泡剂的作用主要是使泡沫容易发生，具有一定 的稳定性，常用的有烷基磺酸钠，烷基本磺酸钠，松香酸 钠等。
2020/7/7
4、注入氢氧化钠：NaOH可以改度油层的润湿 性，由于石油中活性物质吸附在岩石表面，致使 油层亲水变为亲油，从而降低了水驱油的效率， 而原油中的活性物质，如沥青质酸和烷酸能与 NaOH起作用，生成水溶性很好的环烷酸钠和沥 青质酸钠，从而使岩石亲油转变为亲水，也就是 提高了注入剂的洗油效率。而同时生成的环烷酸 钠是形成水包油的乳化剂，它又是乳化液的优点， 另外环烷酸钠和沥青酸钠也是活性剂，还能降低 油水界面张力。
提高采收率的方法
注水驱油
组员：邱启红 史涛 石芳惠 牛苗宁 程小春 肖转 程娜 等 报告人：史涛
2020/7/7
2020/7/7
由于影响采收率的因素是多方面的，所以，提高采收 率总是从各个方面考虑，通过油田生产实践和科学试验， 所提供的各种提高采收率的方法，按其实质，都是从改变 驱油介质的性质方面入手，来达到提高驱油时的波及系数 （注入工作剂在油层中波及程度）和水洗驱油效率，按其 工艺特点所采用方法有： 注水时应用各种添加剂来提高采收率， 用互溶混相驱的方法， 采用热力驱动提高采收率的方法。
1、活性水驱 就是在注入水中加入各种表面活性剂，改变
注入水的性质，提高水的洗油能力。降低油水界面的张力， 减少毛管阻力，同时活性水有使油乳化的能力，使油变成水 包油型的乳化液，不易粘附在岩石表面，从而提高了洗油效 率。这种方法由于活性剂在岩石表面吸附损失比较严重，影 响驱油效果。但随着活性剂活性物质工业的发展，同时加活 性剂无需增加多少设备投资，所以是有发展前途的一种提高 采收率的方法。
2020/7/7
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4、注入氢氧化钠：NaOH可以改度油层的润湿 性，由于石油中活性物质吸附在岩石表面，致使 油层亲水变为亲油，从而降低了水驱油的效率， 而原油中的活性物质，如沥青质酸和烷酸能与 NaOH起作用，生成水溶性很好的环烷酸钠和沥 青质酸钠，从而使岩石亲油转变为亲水，也就是 提高了注入剂的洗油效率。而同时生成的环烷酸 钠是形成水包油的乳化剂，它又是乳化液的优点， 另外环烷酸钠和沥青酸钠也是活性剂，还能降低 油水界面张力。
提高采收率的方法
注水驱油
组员：邱启红 史涛 石芳惠 牛苗宁 程小春 肖转 程娜 等 报告人：史涛
2020/7/7
2020/7/7
由于影响采收率的因素是多方面的，所以，提高采收 率总是从各个方面考虑，通过油田生产实践和科学试验， 所提供的各种提高采收率的方法，按其实质，都是从改变 驱油介质的性质方面入手，来达到提高驱油时的波及系数 （注入工作剂在油层中波及程度）和水洗驱油效率，按其 工艺特点所采用方法有： 注水时应用各种添加剂来提高采收率， 用互溶混相驱的方法， 采用热力驱动提高采收率的方法。
1、活性水驱 就是在注入水中加入各种表面活性剂，改变
注入水的性质，提高水的洗油能力。降低油水界面的张力， 减少毛管阻力，同时活性水有使油乳化的能力，使油变成水 包油型的乳化液，不易粘附在岩石表面，从而提高了洗油效 率。这种方法由于活性剂在岩石表面吸附损失比较严重，影 响驱油效果。但随着活性剂活性物质工业的发展，同时加活 性剂无需增加多少设备投资，所以是有发展前途的一种提高 采收率的方法。
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提高采收率(ERO)
一、球形曲界面压力差
1、球形曲界面压差的实验证明
p1
p2
p1 p2
2、球形曲界面两侧压差产生原因
• 表面能趋于减少，气泡表面倾向于收缩，必 然会产生一种作用，去阻碍气泡表面增大， 即表面能趋于减少的倾向会对鼓泡的方向施 加压力，阻碍表面增大，称为表面收缩压。 • 表面收缩压与鼓泡的压力平衡 • Δp = p 1 – p2
2.4 润湿性对采收率影响
（82-36） /82=0.56
（65-20） /65=0.69
3、 流度比
λw k w k o M wo= = / λo μ w μo
生产井
流度：流体通过孔隙介质能力的一种量度 油
λ=
水 油
k
油
μ
注入井
水 油
调剖堵水 K2>K3>K1
聚合物驱、热采
4、毛管数 • 定义 无因次准数
油湿 大于90 大于140 大于100
中性润湿 90 90~140 60~100
2.2 Amott指数法
IA(w)>0:水湿； IA(w)=0:油湿； IA(w)接近于0为中性润湿 IA(o)>0:油湿； IA(o)=0:水湿； IA(o)接近于0为中性润湿
2.3 USBM方法
W=lg(A1/A2) W正值：水湿 W负值：油湿 W为零：中性
3、球形曲界面两侧压差公式推导
对于液体下的一个气泡，半径为r，在Δp作用下试 图增加其体积，半径增加dr，体积增加 dV=4πr2dr，表面积增加dA= 8πrdr 按照热力学，此过程作功
W=ΔpdV=Δp 4πr2dr
按照表面能的概念，表面能增加
σdA= σ 8πrdr
容积功=表面能增加 Δp 4πr2dr= σ 8πrdr
EOR第一章
ZXT
2
第一章 提高采收率概述
(3)USBM指数法 （美国矿业局使用的方法）
W=lg(A1/A2)
(1-10)
式中，W——USBM指数；
A1——图1-3中步骤6的曲线与毛细管压力为零的横轴所围成的面积；
A2——图1-3中步骤4的曲线与毛细管压力为零的横轴所围成的面积。
当用USBM指数法判断时，W为正值的表面为水湿；W为负值的表面为 油湿；W为零或接近零的表面为中性润湿。
ED
So Sor So
So－原始含油饱和度；
Sor－残余油饱和度； ED－驱油效率。
ZXT
第一章 提高采收率概述
四、影响采收率的因素 1、地层的非均质性 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、孔喉表面粗造度。
地层是非均质的－非均质性越大－采收率越低
X 100的值）
在对数正态概率坐标上做图
画出一条直线，
由上式求出渗透率变异系数Vk.
ZXT
第一章 提高采收率概述
表1-1 岩心分析结果
设注水井A到油井J的线上打了10口取芯井得到的岩心分析数据。
K84.1－累计岩样数占84.1％ 所对应的渗透率值。
K50－累计岩样数占 50％所对应的渗透率 值。
IA(O) ——对油的Amott指数；
△SWX不同步骤的含水饱和 度变化。
图1-3
Amott指数法的试验步骤
1—饱和盐水；2—造束缚水；3—吸 水排油；4—水驱油；5—吸油排水； 6—油驱水
ZXT
第一章 提高采收率概述
Amott指数判断润湿性
当用IA(W)判断时， IA(W)为正值的表面为水湿； IA(W)为零的表面为油湿； IA(W)接近零的表面为中性润湿。
采油工程注水ppt课件
二项指标： 1）机械杂质含量小于2mg/L 2）总铁离子含量小于等于0·5mg/L 标准（表5-1、表5-2、表5-3）
三、水质测定方法
1、悬浮固体含量测定 （1）滤膜过滤法（2）比浊法 2、悬浮固体颗粒直径测定 3、总铁含量分析 （1）磺基水扬酸 （2）硫氰酸盐比色法 （3）测铁管法 4、溶解氧含量测定 （1）测氧管法比色法 （2）碘量法 5、游离二氧化碳分析 6、硫化物（二价硫）含量分析 （1）固体测硫管比色法 （2）液体测硫管比色法
4、试注
目的：在于确定新投注井层的吸水能力，取得吸 水指数，吸水剖面及注水目的层的压力和温度 等原始资料。
吸水指数反映出注水井吸水能力的大小。
三、稳定试井
在正常注水条件下，通过提高或降低注水 压力，计算出不同压力下的稳定日注量称为 注水井稳定试井。 p
Q 注水井指示曲线
Pj=Pf=Pt-Pfr+Ph V很小，Pfr近似为0。（124页下）
二、新井投注
经过排液----冲洗地面管线----洗井-----试注 1、排液 目的：在于清除油层近井地带的堵塞物，在井底
附近造成适当的低压带，在含油带还可以采出 部分油量，减少注水井附近油层的储量损失。
1）对于吸水能力比较差的低渗油田，均须排液； 2）对于排不出液注水井可进行压裂处理，排液； 3）对于多油层混注的井，还要进行分层排液； 4）老井采 油井转注，不必进行排液。 5）对于渗透率较大的油层，因吸水能力较好，
р
1
р
2
2 1
Q 曲线右移
Q 曲线左移
• 3）曲线平行左移：吸水指数不变，在相同注 水压力下注水量减小，说明地层压力升高。
• 4）曲线平行右移：吸水指数不变，在相同压 力下注水量增大。说明说明地层压力下降。一 般在酸化压裂措施后出现。12
三、水质测定方法
1、悬浮固体含量测定 （1）滤膜过滤法（2）比浊法 2、悬浮固体颗粒直径测定 3、总铁含量分析 （1）磺基水扬酸 （2）硫氰酸盐比色法 （3）测铁管法 4、溶解氧含量测定 （1）测氧管法比色法 （2）碘量法 5、游离二氧化碳分析 6、硫化物（二价硫）含量分析 （1）固体测硫管比色法 （2）液体测硫管比色法
4、试注
目的：在于确定新投注井层的吸水能力，取得吸 水指数，吸水剖面及注水目的层的压力和温度 等原始资料。
吸水指数反映出注水井吸水能力的大小。
三、稳定试井
在正常注水条件下，通过提高或降低注水 压力，计算出不同压力下的稳定日注量称为 注水井稳定试井。 p
Q 注水井指示曲线
Pj=Pf=Pt-Pfr+Ph V很小，Pfr近似为0。（124页下）
二、新井投注
经过排液----冲洗地面管线----洗井-----试注 1、排液 目的：在于清除油层近井地带的堵塞物，在井底
附近造成适当的低压带，在含油带还可以采出 部分油量，减少注水井附近油层的储量损失。
1）对于吸水能力比较差的低渗油田，均须排液； 2）对于排不出液注水井可进行压裂处理，排液； 3）对于多油层混注的井，还要进行分层排液； 4）老井采 油井转注，不必进行排液。 5）对于渗透率较大的油层，因吸水能力较好，
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1
р
2
2 1
Q 曲线右移
Q 曲线左移
• 3）曲线平行左移：吸水指数不变，在相同注 水压力下注水量减小，说明地层压力升高。
• 4）曲线平行右移：吸水指数不变，在相同压 力下注水量增大。说明说明地层压力下降。一 般在酸化压裂措施后出现。12
chapter1提高采收率原理PPT课件
含水量达到规定标准的含水层。
第一节 油层及性质
二、油层岩石的矿物学成分
(1)长石 K[(AlO2)(SiO2)3] ：约占地壳中岩石物质的 60％以上，是钠、钾和钙的铝硅酸盐类 （xAl2O3·ySiO2）矿物。 (2)石英：在地壳岩石物质中的丰度位居第二； 成分是 SiO2 。 (3)方解石：方解石是唯一缺硅的造岩矿物，其 化学成分为碳酸钙。
1. 平行孔道模型 2. 急变孔道模型
平行孔道模型
亲水模型
平行孔道模型
亲油模型
急变孔道模型
pc1
r1 油滴
r2
pc2
两端若的油曲当滴率油从半滴急径变出未孔现进道差入流异过：急，p变c必1<孔须p发c道2 生时变p形c1，=油pc滴2 前后
只有外力大于pc2-pc1=2cos（1/r2-1/r1）时，
第一节 油层及性质
伊利石（一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物,因最早发现于 美国的伊利岛而得名）等，基本结构都是硅氧四面体 和铝氧八面体。
高岭石
蒙脱石
伊利石
三、黏土矿物的性质
1．带电性 ：
(1)离子交换：当黏土矿物与水接触时，这些可交换阳 离子就从黏土颗粒表面解离下来，以扩散方式排列在黏 土颗粒周围，形成双电层，使黏土颗粒表面带上负电荷。
KV
K 0.5 K 0.84 K 0.5
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
式中，K0.84 、 K分0.5 别岩心频率为0.84和0.5时所对应的岩
心的绝对渗透率值。Kv值越小，表示油层越均质， 绝对均质地层的Kv值为零。 岩心频率：将岩心渗透率从大到小排序，某岩心的 序号与统计岩心总数之比。
第一节 油层及性质
二、油层岩石的矿物学成分
(1)长石 K[(AlO2)(SiO2)3] ：约占地壳中岩石物质的 60％以上，是钠、钾和钙的铝硅酸盐类 （xAl2O3·ySiO2）矿物。 (2)石英：在地壳岩石物质中的丰度位居第二； 成分是 SiO2 。 (3)方解石：方解石是唯一缺硅的造岩矿物，其 化学成分为碳酸钙。
1. 平行孔道模型 2. 急变孔道模型
平行孔道模型
亲水模型
平行孔道模型
亲油模型
急变孔道模型
pc1
r1 油滴
r2
pc2
两端若的油曲当滴率油从半滴急径变出未孔现进道差入流异过：急，p变c必1<孔须p发c道2 生时变p形c1，=油pc滴2 前后
只有外力大于pc2-pc1=2cos（1/r2-1/r1）时，
第一节 油层及性质
伊利石（一种富钾的硅酸盐云母类黏土矿物,因最早发现于 美国的伊利岛而得名）等，基本结构都是硅氧四面体 和铝氧八面体。
高岭石
蒙脱石
伊利石
三、黏土矿物的性质
1．带电性 ：
(1)离子交换：当黏土矿物与水接触时，这些可交换阳 离子就从黏土颗粒表面解离下来，以扩散方式排列在黏 土颗粒周围，形成双电层，使黏土颗粒表面带上负电荷。
KV
K 0.5 K 0.84 K 0.5
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
四、油层岩石的物理性质
2） Dykstra和Parsons （1950）经验公式法：
式中，K0.84 、 K分0.5 别岩心频率为0.84和0.5时所对应的岩
心的绝对渗透率值。Kv值越小，表示油层越均质， 绝对均质地层的Kv值为零。 岩心频率：将岩心渗透率从大到小排序，某岩心的 序号与统计岩心总数之比。
《注水与油水井措施》ppt课件
油水井措施的应用
应用范围
油水井措施广泛应用于各个油田 ，是提高油田采收率和产能的重
要手段。
应用效果
通过合理的油水井措施应用，可以 有效提高油田的采收率和产能，为 油田的可持续发展提供有力保障。
应用建议
针对不同油田的特点和需求，应选 择合适的油水井措施，制定科学的 实施方案，以达到最佳的应用效果 。
油水井措施对注水方案的影响
油水井的增产措施可能改变地层的渗透性和压力分布，从而影响注水方案的实施 效果。
油水井措施对注水设备的要求
为了满足油水井增产措施的需求，可能需要改进或升级注水设备，以提高注水的 效率和稳定性。
注水与油水井措施的协同作用
协同设计
在制定油水井措施时，应充分考 虑注水方案的需求和限制，实现 注水和油水井措施的协同设计。
目的
通过油水井措施，可以改善油藏 的流动条件，提高油水井的产能 和采收率，延长油水井的生产寿 命，提高油田的整体效益。
油水井措施的分类
增产措施
包括压裂、酸化、堵水等 ，目的是提高油井的产能 。
维护措施
包括清蜡、防砂、热洗等 ，目的是维护油水井的正 常生产和延长生产寿命。
管理措施
包括合理配产、间歇抽油 等，目的是优化生产管理 ，提高油田整体效益。
协同实施
在实施油水井措施和注水方案时 ，应加强沟通和协作，确保各项 措施的顺利实施和效果的充分发
挥。
协同优化
应根据油水井措施和注水方案的 实际效果，及时进行优化调整， 提高油水井的开发效果和采收率
。
04
注水与油水井措施的案例分析
案例一：某油田的注水技术应用
总结词：成功应用
详细描述：某油田通过采用先进的注水技术，有效提高了采收率，降低了生产成 本，为油田的可持续发展奠定了基础。
《注水工艺技术》课件
采用计量设备和监测系统，实时 监测注水量和注水速度，确保达
到配注要求。
注水效果的评估
吸水能力分析
通过分析地层吸水指数和吸水剖面，评估地层吸水能力。
水驱效果评价
结合生产动态和压力数据，评价水驱开发效果，为后续调整提供 依据。
监测资料分析
对注水井的压力、流量等监测资料进行综合分析，评估注水效果 和地层反应。
注水压力波动会影响地层渗透率和 注水效果，应保持压力稳定。
压力检测与调整
定期检测注水压力，根据实际情况 调整压力，确保达到最佳注水效果 。
注水量的计算
需求水量确定
根据地层需求和注水井的配注要 求，计算所需注入的水量。
注入速度控制
根据地层特性和注水设备能力， 合理控制注水速度，确保稳定注
水。
计量与监测
注水工艺技术的研究成果
近年来，随着研究的深入，注水工艺技术取得了显著的进步。例如，新型智能注水系统的研发，可以实现精准注 水，有效提高采收率。此外，纳米技术在注水工艺中的应用也取得了重要突破，为解决油田开发后期水敏性问题 提供了新的解决方案。
注水工艺在各行业的应用前景
01 02
石油工业
注水工艺在石油工业中应用广泛，主要用于油田开发过程中的驱油和增 产。随着油田开发难度的增加，对注水工艺的要求也越来越高，未来需 要进一步研究和改进。
注水管
注水软管
可弯曲的软管，适用于各种复杂形状 的注水作业，如车辆清洗、园林灌溉 等。
将高压水流引入目标容器或管道，适 用于管道清洗、污水处理等作业。
PART 04
注水工艺技术要点
REPORTING
注水压力的控制
注水压力的确定
根据地层压力、破裂压力及设备 能力等因素，合理确定注水压力
到配注要求。
注水效果的评估
吸水能力分析
通过分析地层吸水指数和吸水剖面，评估地层吸水能力。
水驱效果评价
结合生产动态和压力数据，评价水驱开发效果，为后续调整提供 依据。
监测资料分析
对注水井的压力、流量等监测资料进行综合分析，评估注水效果 和地层反应。
注水压力波动会影响地层渗透率和 注水效果，应保持压力稳定。
压力检测与调整
定期检测注水压力，根据实际情况 调整压力，确保达到最佳注水效果 。
注水量的计算
需求水量确定
根据地层需求和注水井的配注要 求，计算所需注入的水量。
注入速度控制
根据地层特性和注水设备能力， 合理控制注水速度，确保稳定注
水。
计量与监测
注水工艺技术的研究成果
近年来，随着研究的深入，注水工艺技术取得了显著的进步。例如，新型智能注水系统的研发，可以实现精准注 水，有效提高采收率。此外，纳米技术在注水工艺中的应用也取得了重要突破，为解决油田开发后期水敏性问题 提供了新的解决方案。
注水工艺在各行业的应用前景
01 02
石油工业
注水工艺在石油工业中应用广泛，主要用于油田开发过程中的驱油和增 产。随着油田开发难度的增加，对注水工艺的要求也越来越高，未来需 要进一步研究和改进。
注水管
注水软管
可弯曲的软管，适用于各种复杂形状 的注水作业，如车辆清洗、园林灌溉 等。
将高压水流引入目标容器或管道，适 用于管道清洗、污水处理等作业。
PART 04
注水工艺技术要点
REPORTING
注水压力的控制
注水压力的确定
根据地层压力、破裂压力及设备 能力等因素，合理确定注水压力
《提高采收率技术》PPT课件
S
A
W 油相不 E
流动区
2021/6/10
O
32
驱油机理
含油相（上相微乳液）能单 独参与流动，能形成富集油带， 只不过含油饱和度很低。
2021/6/10
33
2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
§2 微乳液性质
微乳液是由油(hydrocarbon)+水(water)+活性剂 (surfactant) +助表面活性剂(co-surfactant)+盐(electrolytes) 按一定比例组成的高度分散的低张力体系。
2021/6/10
19
§3 微乳液驱油机理
Micro-mechanism of Microemulsion Flooding 混相驱（In-Situ Miscible Flooding ）：指油层任何
S
A
2021/6/10
W
油不流动区 E
O
25
驱油机理
油被增溶排驱，不能 形成富集油带(低效)
2021/6/10
26
2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
A
E
2021/6/10
27
IFT低时，油不流动区小：
位置，排驱流体与被排驱流体一经接触，便立即互溶混
相的排驱过程。
非混相驱（In-Situ Immiscible Flooding ）：排驱
流体与被排驱流体以任何比例混合都不能互溶混相的排
A
W 油相不 E
流动区
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O
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驱油机理
含油相（上相微乳液）能单 独参与流动，能形成富集油带， 只不过含油饱和度很低。
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2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
§2 微乳液性质
微乳液是由油(hydrocarbon)+水(water)+活性剂 (surfactant) +助表面活性剂(co-surfactant)+盐(electrolytes) 按一定比例组成的高度分散的低张力体系。
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§3 微乳液驱油机理
Micro-mechanism of Microemulsion Flooding 混相驱（In-Situ Miscible Flooding ）：指油层任何
S
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油不流动区 E
O
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驱油机理
油被增溶排驱，不能 形成富集油带(低效)
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2. 低张力体系(Low IFT)
问题： 活性体系(A)段塞排驱地层油水体系E，分
析第一批孔隙中多次注入段塞(A)后组成变 化及驱油机理。
W
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IFT低时，油不流动区小：
位置，排驱流体与被排驱流体一经接触，便立即互溶混
相的排驱过程。
非混相驱（In-Situ Immiscible Flooding ）：排驱
流体与被排驱流体以任何比例混合都不能互溶混相的排
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1.2 残余油分布形态
水驱油藏残余油的分布： 亲水岩藏：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
大多以珠状形式被捕集在流通孔道中。
存在于注入水未进入的较小的流通孔道中，而在
充满水的大孔隙中，残余油呈膜状粘附在孔壁上。
亲油岩藏：
残余油的分布状况及数量直接与岩石的润湿性、界面张力、岩石的
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
上图给出了毛管准数Nc与剩余油饱和度之间的关系曲线。从图中可看出， Nc越大，残余油饱和度越小，驱油效率越高。当Nc达到10—2时，残余油饱和度 接近于零。提高Nc的方法有三个，即增加μw、和υ，降低σwo 在驱替过程中，水驱油效率受毛管力和粘滞力相互作用的影响，由前面给 出的毛管数NC＝Vμ ／σ 的定义，可清楚地知道各物理量对驱油效率的影响，并 通过岩心排驱试验将各物理量与驱油效率之间的关系可定量化。但毛管数未包 括所有驱油效率的因素，因而其它因素与驱油效率之间的关系只能定性分析。
微观结构等有关。
提高采收率原理
1.2 残余油分布形态
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
残余油形态
孤滴状 柱状 环状油膜 簇状油块
柱状
提高采收率原理
1.2 残余油分布形态
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
Hale Waihona Puke 原油的粘度一般都比水大，水驱油是低粘度水排驱高粘度原油。在孔道中， 随着油水界面推进，阻力越来越小，流速越来越大。此现象随油水粘度差增加 而加剧。而且大毛管中粘滞阻力比小毛管中小，因此粘度差加大了大小毛管中 的速度差，从而微观油水界面的推进距离的差别变大，出现微观指进现象。于 是油滴或小油块被水绕流，从而降低驱油效率。
— 原始含油饱和度(initial oil saturation) — 残余油饱和度(residual oil saturation)
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
水驱油藏的采收率 ：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
ER
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响 水驱油时，驱替介质的粘滞力与油水界面张力的比值称之为毛管准数。毛 管准数是一个无量纲量，其表达式为 ：
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
M<1
有较规则的流动前缘，见水波及系数可 达70％左右；
M>2 出现明显的粘滞指进现象，波及系 数降低。
将公式(2)和公式(3)代入(1)式，则原油采收率为
：
ER
N o N or No Ah (1 S wi ) / Boi AhSor / Bo Ah (1 S wi ) / Boi Sor Boi 1 S wi Bo
1
--------公式（4）
提高采收率原理
第一章 注水驱油
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
波及效率与注入流体（如水）和被驱流体（油）的流度比（M）有关。
流度比 ：
M
w K w Ko K w o / o w o Ko w
在较高流度比时，水或注入流体具有穿过油藏而不是推动原油流动的趋势。 因此在低流度比时可达到最佳的波及系数。M ＝1或M ＜1时是有利的；M ＞1 是不利的。 由流度比公式可知: 提高注入水的粘度或降低油的粘度，即可降低流度比， 改善波及系数。
多是定性分析。
2、岩石润湿性的影响 在亲油岩石中，流体性质和流体与岩石孔隙表面的相互作用，如润湿性对
水驱油效率影响很大。毛管力是驱油阻力，所以水主要排驱大孔道中的油，小
孔隙和孔壁上留下残余油。岩石亲油性愈强，油与岩石之间附着张力愈大，排 除附着油滴愈困难。孔隙愈小，毛管阻力愈大，残余油愈难排除，所以亲油岩
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 1、油层非均质性对波及系数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
剖而上的非均质性：指进现象
平面上的非均质性：舌进现象
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 2、流度比及油层流体粘度对波及系数的影响
N p —采出油量（地面体积）
N o —原始地质储量（地面体积）
N or---地层剩余油量（地面体积）
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
No Ah (1 Swi ) / Boi
----------公式（2）
Nor Ah Sor / Bo
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
第一章 注水驱油
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
注水驱油强化采油的一种最廉价、最简单，使用范围也最广的一种方法。 把水注入油层，水能进入岩石的微小孔隙，可以将油驱到生产井井底，还可 以保持地层压力，但注水驱油也存在各种各样的问题，比如，水的波及系数
Ev
A s hs A h
式中: A、As——分别为油藏面积和工作剂波及面积； h、hs——分别为油藏平均厚度和波及厚度。
波及面积与油藏面积比定义为面积波及系数,即EA＝As／A；而把波及厚度与 油藏厚度比定义为垂向波及系数，即EI＝hI／h；故波及效率Ev＝EA×EI 。
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 1、油层非均质性对波及系数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
油层的非均质性可以分为垂直剖面上、平面上和结构特征上的非均质 三种类型。前面两种统称为宏观非均质即油层岩石宏观物性参数（孔、渗）的 非均质性。 油层渗透率在垂直剖面上的非均质性往往导致油层水淹厚度上的不均 一。因注入水沿不同渗透率层段推进速度快慢各异，当渗透率级差（最大渗透 率与最小渗透率之比）增大时，常常出现明显的单层突进，高渗透层见水早， 造成水淹厚度小，波及效率低。
孤滴状
环状油膜 孤滴状 簇状油块
柱状
簇状油块
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
1、岩石孔隙结构的影响
岩石孔隙结构特征的非均质性，包括孔隙大小分布、孔喉比、孔隙孔道的 曲折程度和表面粗糙度等，这些主要影响注入工作剂的微观洗油效率，其结果
A — 油藏有效面积； h — 油藏有效厚度；
Φ – 为油藏有效孔隙度；
----------公式（3）
S wi 和
Sor
Bo
— —
分别为束缚水和残余油饱和度； 分别为地层油原始和枯竭时的体积系数。
Boi
和
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
毛管准数与残余油饱和度的关系图
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响
第一章 注水驱油
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
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，表示为：
ED
Soi Sor S 1 or Soi Soi
式中
Soi Sor
提高采收率原理
绪论
（4学时）
目录
第一章 注水驱油
（4学时）
（8学时） （6学时） （4学时）
第二章 聚合物溶液驱油
第三章 表面活性剂溶液驱油
第四章 碱水驱及复合体系驱油 第五章 气体混相驱油法（6学时） 第六章 热力采油法
（6学时）
第七章 微生物提高原油采收率
（2学时）
As hs ( Soi Sor ) AhSoi
As hs ( Soi Sor ) Ah Soi Ev ED
显然，整个油藏的采收率是体积波及系数与洗油效率的乘积。波及系 数Ev 越大，洗油效率E
D
越高，采收率也就越高。所以要提高原油采
收率就必须改善波及系数和微观洗油效率。
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
由(4)式可知：只要测得原始束缚水饱和度及原始原油体积系数，以 及油藏枯竭时的残余油饱和度及枯竭时地层压力下的原油体积系数就可 由上式计算出油藏的采收率。 若近似认为： Boi ≈Bo ≈1，则由公式(4)可得：
水驱油藏残余油的分布： 亲水岩藏：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
大多以珠状形式被捕集在流通孔道中。
存在于注入水未进入的较小的流通孔道中，而在
充满水的大孔隙中，残余油呈膜状粘附在孔壁上。
亲油岩藏：
残余油的分布状况及数量直接与岩石的润湿性、界面张力、岩石的
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
上图给出了毛管准数Nc与剩余油饱和度之间的关系曲线。从图中可看出， Nc越大，残余油饱和度越小，驱油效率越高。当Nc达到10—2时，残余油饱和度 接近于零。提高Nc的方法有三个，即增加μw、和υ，降低σwo 在驱替过程中，水驱油效率受毛管力和粘滞力相互作用的影响，由前面给 出的毛管数NC＝Vμ ／σ 的定义，可清楚地知道各物理量对驱油效率的影响，并 通过岩心排驱试验将各物理量与驱油效率之间的关系可定量化。但毛管数未包 括所有驱油效率的因素，因而其它因素与驱油效率之间的关系只能定性分析。
微观结构等有关。
提高采收率原理
1.2 残余油分布形态
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
残余油形态
孤滴状 柱状 环状油膜 簇状油块
柱状
提高采收率原理
1.2 残余油分布形态
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
Hale Waihona Puke 原油的粘度一般都比水大，水驱油是低粘度水排驱高粘度原油。在孔道中， 随着油水界面推进，阻力越来越小，流速越来越大。此现象随油水粘度差增加 而加剧。而且大毛管中粘滞阻力比小毛管中小，因此粘度差加大了大小毛管中 的速度差，从而微观油水界面的推进距离的差别变大，出现微观指进现象。于 是油滴或小油块被水绕流，从而降低驱油效率。
— 原始含油饱和度(initial oil saturation) — 残余油饱和度(residual oil saturation)
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
水驱油藏的采收率 ：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
ER
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响 水驱油时，驱替介质的粘滞力与油水界面张力的比值称之为毛管准数。毛 管准数是一个无量纲量，其表达式为 ：
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
M<1
有较规则的流动前缘，见水波及系数可 达70％左右；
M>2 出现明显的粘滞指进现象，波及系 数降低。
将公式(2)和公式(3)代入(1)式，则原油采收率为
：
ER
N o N or No Ah (1 S wi ) / Boi AhSor / Bo Ah (1 S wi ) / Boi Sor Boi 1 S wi Bo
1
--------公式（4）
提高采收率原理
第一章 注水驱油
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
波及效率与注入流体（如水）和被驱流体（油）的流度比（M）有关。
流度比 ：
M
w K w Ko K w o / o w o Ko w
在较高流度比时，水或注入流体具有穿过油藏而不是推动原油流动的趋势。 因此在低流度比时可达到最佳的波及系数。M ＝1或M ＜1时是有利的；M ＞1 是不利的。 由流度比公式可知: 提高注入水的粘度或降低油的粘度，即可降低流度比， 改善波及系数。
多是定性分析。
2、岩石润湿性的影响 在亲油岩石中，流体性质和流体与岩石孔隙表面的相互作用，如润湿性对
水驱油效率影响很大。毛管力是驱油阻力，所以水主要排驱大孔道中的油，小
孔隙和孔壁上留下残余油。岩石亲油性愈强，油与岩石之间附着张力愈大，排 除附着油滴愈困难。孔隙愈小，毛管阻力愈大，残余油愈难排除，所以亲油岩
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 1、油层非均质性对波及系数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
剖而上的非均质性：指进现象
平面上的非均质性：舌进现象
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 2、流度比及油层流体粘度对波及系数的影响
N p —采出油量（地面体积）
N o —原始地质储量（地面体积）
N or---地层剩余油量（地面体积）
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
No Ah (1 Swi ) / Boi
----------公式（2）
Nor Ah Sor / Bo
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
第一章 注水驱油
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
注水驱油强化采油的一种最廉价、最简单，使用范围也最广的一种方法。 把水注入油层，水能进入岩石的微小孔隙，可以将油驱到生产井井底，还可 以保持地层压力，但注水驱油也存在各种各样的问题，比如，水的波及系数
Ev
A s hs A h
式中: A、As——分别为油藏面积和工作剂波及面积； h、hs——分别为油藏平均厚度和波及厚度。
波及面积与油藏面积比定义为面积波及系数,即EA＝As／A；而把波及厚度与 油藏厚度比定义为垂向波及系数，即EI＝hI／h；故波及效率Ev＝EA×EI 。
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
二、影响波及系数的因素 1、油层非均质性对波及系数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
油层的非均质性可以分为垂直剖面上、平面上和结构特征上的非均质 三种类型。前面两种统称为宏观非均质即油层岩石宏观物性参数（孔、渗）的 非均质性。 油层渗透率在垂直剖面上的非均质性往往导致油层水淹厚度上的不均 一。因注入水沿不同渗透率层段推进速度快慢各异，当渗透率级差（最大渗透 率与最小渗透率之比）增大时，常常出现明显的单层突进，高渗透层见水早， 造成水淹厚度小，波及效率低。
孤滴状
环状油膜 孤滴状 簇状油块
柱状
簇状油块
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素：
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
1、岩石孔隙结构的影响
岩石孔隙结构特征的非均质性，包括孔隙大小分布、孔喉比、孔隙孔道的 曲折程度和表面粗糙度等，这些主要影响注入工作剂的微观洗油效率，其结果
A — 油藏有效面积； h — 油藏有效厚度；
Φ – 为油藏有效孔隙度；
----------公式（3）
S wi 和
Sor
Bo
— —
分别为束缚水和残余油饱和度； 分别为地层油原始和枯竭时的体积系数。
Boi
和
提高采收率原理
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
毛管准数与残余油饱和度的关系图
提高采收率原理
1.3 影响水驱采收率的因素
一、影响洗油效率的因素： 4、毛管数的影响
第一章 注水驱油
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式
第一章 注水驱油
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
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，表示为：
ED
Soi Sor S 1 or Soi Soi
式中
Soi Sor
提高采收率原理
绪论
（4学时）
目录
第一章 注水驱油
（4学时）
（8学时） （6学时） （4学时）
第二章 聚合物溶液驱油
第三章 表面活性剂溶液驱油
第四章 碱水驱及复合体系驱油 第五章 气体混相驱油法（6学时） 第六章 热力采油法
（6学时）
第七章 微生物提高原油采收率
（2学时）
As hs ( Soi Sor ) AhSoi
As hs ( Soi Sor ) Ah Soi Ev ED
显然，整个油藏的采收率是体积波及系数与洗油效率的乘积。波及系 数Ev 越大，洗油效率E
D
越高，采收率也就越高。所以要提高原油采
收率就必须改善波及系数和微观洗油效率。
提高采收率原理
1.1 水驱采收率公式 1.2 残余油分布形态 1.3 影响水驱采收率的因素
由(4)式可知：只要测得原始束缚水饱和度及原始原油体积系数，以 及油藏枯竭时的残余油饱和度及枯竭时地层压力下的原油体积系数就可 由上式计算出油藏的采收率。 若近似认为： Boi ≈Bo ≈1，则由公式(4)可得：