三次采油方法进展
浅议三次采油技术及进展

术, 三 次 采 油 技 术 对 于 提 升 采 油 率 有着 十 分积 极 的效 用 , 本 文 主 要 分
析 三 次 采 油 技 术 的概 念 、 类型 与 研 究进 展 。
关键词 : 三 次 采油 达 国家 , 注 二氧 化碳 驱 技 术 多 用在 后 期 非均 质 油 藏 、 含 水 量 高 的油 藏 与不适 宜 利 用热 采 方式开 采 的重质 油 藏 中。 我 国的 能源 主要 为煤 炭 资 源 , 将 二氧 化碳 注入 油 田之 中不仅 可 以有效 降低 二氧化 碳排 放 量 , 也 可 以提 升原 油开 采率 , 且 在 低 渗 透 藏 的动 用 之 下 , 二 氧 化碳 驱 技 术 也表 现
3 三次 采油技 术 的发展 历 程分析 二次采 油 方法 , 这样 可 以将 采 油 率提 升至 3 0 %一 4 0 % 。就 三次 采油 技 术 的发展 主 要包 括 三个 阶段 :第 一 阶段 : 现 阶段 来 看 , 二次 采油 是世 界 主 流 开采 形式 , 但 是 在 二 次 三 次 采 油 技 术 发 展 的第 一 阶 段 为 上 世 纪 5 0年 代 后期 到 采油后 , 依 然 会 有 大量原 油 留于 地 下 , 因此, 油 田开 发 人 员 6 0年代 中期 , 在 这 一 阶段 中 , 蒸 汽驱 油 技术 水 平得 到 了一 又 利 用生物 、 物理、 化 学的 方式 提 出三次 采油 技术 。 定 的发展 , 到了 6 0年代 后期 , 发 达 国家蒸 汽 产量 与蒸 汽项 2 三次 采油技 术 的种 类分 析 目得 到 了一定 的进 步 , 取得 了 良好 的成果 。 第 二阶段 : 三 次 2 . 1 微生物 调 驱技 术 采油 技术 发展 的第 二 阶段 开始 于上 世纪 8 O年代 ,在 这 一 微 生物调 驱 技术 是 近 年来兴 起 的一种 新 型技 术 , 该种 阶段 中 , 化学 驱技 术得 到可 广泛 的使 用。 第 三 阶段 : 三次采 技 术 即利 用 微 生物来 改 善油 藏残 余 油 流动 性 的一 种技 术 。 油技 术发 展 的第三 阶段 始于 上 世纪 9 O年 代 , 在第 三 阶段 , 微 生 物 的生 长 会对 采油 成 效产 生 直接 的影 响 , 而地 层 的情 混相 气驱 技 术 得 到 了广 泛 的应 用 , 其 中, 应 用 范 围 最 广泛 况则 关乎 着 微 生物 的生 长 情 况 , 为 了提 升 采 油 率 , 就 要采 的就 是 二氧化 碳相 驱技 术。
三次采油技术及化学助剂进展

三次采油技术及化学助剂进展张达生 王宝(大庆东昊投资有限公司)1 三次采油技术进展(1)碱驱。
碱驱油技术是三次采油技术中研究应用最早的。
但由于碱耗和其可操作碱浓度范围过窄,一直没有形成规模应用。
碱驱油机理是碱水注入后,碱与原油中的极性物质(有机酸类物质)反应生成表面活性剂,而原油中存在的重质油如沥青质、胶质等所含的羧酸、羧基酚、卟啉等与之协同作用,使得油水界面张力和界面粘度降低,并产生润湿性反转形成水包油、油包水和多重乳状液从而改变了毛细管力、附着力和驱动力,使原来不流动的残余油通过夹带、聚并重新处于可流动状态,从而提高采收率。
碱不仅改变了油水界面张力,而且也改变了岩石与油、岩石与水之间的界面张力。
碱驱后期,含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油。
(2)聚合物驱。
聚合物驱油技术对我国油藏的物化环境有较强的适应性,经过多年的研究,矿场试验也已取得全面成功,至今该技术已在油田进行工业化推广应用,并取得了较好的驱油效果,但提高采收率的幅度还不够高。
(3)表面活性剂驱。
表面活性剂驱油技术的出现大大提高了采收率,但矿场试验表明,表面活性剂驱成本太高,在经济上难以过关。
这就为复合驱技术的出现打下了伏笔。
表面活性剂驱油机理十分复杂,大致有两种情况:一种是稀表面活性剂体系,这是指表面活性剂浓度低于2%的低界面张力溶液体系。
为了提高稀表面活性剂溶液渗流过程中抗吸附、抗二价离子沉淀的能力,常加入其它助剂,典型配方如石油磺酸盐1%+尿素4%+六偏磷酸钠0 2%,用1 3%NaCl水溶液配置成无醇体系。
此稀表面活性剂体系驱油时,由于油水界面张力降低,使水驱残余油乳化变形拉伸成长条状或丝状,形成油珠渗流,增加了油的流动性,易于聚并形成油墙。
另一种是微乳液驱油体系,这是指由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等4种组分形成的透明或半透明稳定体系。
微乳液与水驱残余油珠接触,改变了原来油水界面膜的性质,发生互溶作用,形成极易聚并的乳状液,推动水驱残余油流动,最后富集、聚并成高含油饱和带被采出。
三次采油方法进展

三次采油方法进展一、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多,主要有以下一些:注表面活性剂;注聚合物稠化水;注碱水驱;注CO2驱;注碱加聚合物驱;注惰性气体驱;注烃类混相驱;火烧油层;注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油,也有人称之为四次采油。
二、三次采油的内容目前,世界上已形成三次采油的四大技术系列,即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。
其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等;气驱包括CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等;热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等;微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。
四大三次采油技术中,有的已形成工业化应用,有的正在开展先导性矿场试验,还有的还处于理论研究之中。
1 化学驱自20 世纪80 年代美国化学驱达到高峰以后的近20 多年内,化学驱在美国运用越来越少,但在中国却得到了成功应用。
中国的化学驱技术已代表世界先进水平。
中国聚合物驱技术于1996 年形成工业化应用。
“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术,胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。
目前,已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。
化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。
首先,从改善油水的流度比出发,除使原油降黏外,相应的办法是提高驱油剂的黏度,降低其流度,应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。
其次,从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发,开发了活性水驱油法。
再其次,就是介于前两种之间的化学驱油法,称为碱性水驱,利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。
三次采油工程技术措施

三次采油工程技术措施采油工程技术是石油开采过程中非常重要的环节,它涉及到了油田开发的各个方面,包括钻井、提高采收率、减少成本、提高生产效率等。
在实际的石油开采过程中,为了有效地提高采油效率,降低生产成本,采用了许多创新的技术措施。
下面我们将介绍三种常用的采油工程技术措施。
一、液压压裂技术液压压裂技术是一种在油井中通过高压液体对地层进行破裂,以增加开采油田的采收率和提高生产效率的工程技术。
在使用液压压裂技术时,首先需要进行钻孔作业,然后将高压液体通过泵送系统注入到井中,使井筒中的裂隙扩张,产生裂缝,从而提高地层的渗透性和油气的产量。
液压压裂技术具有以下几个特点:1.提高油井产量。
液压压裂技术可以有效地增加油藏的有效压裂面积,提高地层的渗透性,从而提高油井的产量。
2.降低生产成本。
通过使用液压压裂技术,可以将地层的渗透性提高到一定程度,降低了地层的流动阻力,减少了开采油田的生产成本。
3.延长油井寿命。
液压压裂技术可以有效地提高生产效率,延长油井的寿命,并且可以在油井生产过程中多次进行压裂,进一步提高产量。
二、水平井技术水平井技术是一种在垂直井眼的水平段上进行侧钻,使井眼进入油层,并在其长度方向上通过控制技术开展出射井眼,在油层中形成一定范围的透明构造,在垂直井眼上形成一个或多个侧向井眼的技术,用以增加有效的地层接触面积,提高产量。
水平井技术具有以下几个优点:1.提高采收率。
通过水平井技术,可以将垂直井眼上形成一个或多个侧向井眼,扩大了地层的接触面积,提高了开采的采收率。
2.减少横井数目。
通过水平井技术可以减少横井的数量,降低了开采的成本,提高了生产效率。
3.降低井底流体压降。
水平井技术可以在相对较少的横截面上获取更多的地层能量,减少井底的流体压降,提高了油井的产量。
三、聚合物驱替技术聚合物驱替技术是一种通过注入聚合物溶液到油层中,改变油水相对渗透率比值,从而提高原油驱出率的技术。
通过聚合物驱替技术,可以有效地将地层中原油的驱出率提高到一定程度,提高油井的采收率和生产效率。
关于三次采油技术及最新进展

综合信息区域治理一、三次采油的基本原理经过一、二次开采后的原油称为残余油,通常以簇状﹑孤岛状﹑膜状以及柱状等非连续相形式被束缚于多孔性的地下孔隙网络中。
残余油能否流动理论上取决于毛细管数(Ne)的大小: Ne=Uw×Vw/σ=△P/(L×σ)式中:Uw、Vw分别为注入水的粘度和流速;△P/L为压力梯度;σ为油/水界面张力。
该式表征了二相渗流过程中动力(粘滞力)和阻力(毛细管力)的相对影响,显然毛细管数的大小决定着毛细管中油滴的运动状态、滞留位置和滞留液滴的大小。
一般说来,残余油量(通常称为饱和度)随毛细管数增加而减小。
因此,要驱动残余油,方法有两种:(1)提高驱替相流速和粘度,(2)降低界面张力。
前者通常受到技术条件限制,而后者可以通过向高含酸原油中加入碱或直接加入表面活性剂来实现。
实验表明在最佳条件下,生成或加入的表面活性剂能使界面张力从几十mN.m-1降到10-3mN.m-1以下,即可以使毛细管数上升105倍,残余油饱和度接近于零。
这就是表面活性剂驱和三元复合驱的理论基础,而具体的机理则包括:(1)油/水界面张力的降低,(2)原油的乳化,(3)岩石润湿性的改变(从油润湿转变为水润湿)等。
二、三次采油技术的种类及最新进展1 微生物调驱技术微生物调驱技术是近年来兴起的一种新型技术,该种技术即利用微生物来改善油藏残余油流动性的一种技术。
微生物的生长会对采油成效产生直接的影响,而地层的情况则关乎着微生物的生长情况,为了提升采油率,就要采取科学的方式促进微生物的生长。
目前,常用的方式就是加入前置液优化剂生物酶,前置液优化剂生物酶对于内源微生物的生长可以起到良好的激活效果,微生物酶的表面活性剂则可以有效降低稠油粘度,可以起到乳化稠油的效果。
2 火烧油层与空气氧化技术火烧油层技术多应用在稠油以及超稠油油藏之中,该种技术主要适用于稠油油藏吞吐效果降低的阶段,在应用之前,需要将高温空气注入地层中,再点火焖井,待内部原油粘度有效降低后即可进行开采。
三次采油技术的现状及未来探讨

三次采油技术的现状及未来探讨摘要:本文探讨了三次采油技术的现状和未来发展趋势。
三次采油技术是指在常规采油和二次采油后,利用各种物理、化学、生物等方法提高原油的流动性和驱替效率,从而增加油田的采收率。
本文介绍了三次采油技术的主要类型及其特点,分析了三次采油技术的应用现状和效果,展望了三次采油技术的发展趋势和展望。
本文认为,三次采油技术的未来发展方向是复合驱、智能化和绿色化,这有助于提高三次采油的效果、经济性、精确度、可靠性、环境友好性和社会认可度。
关键词:三次采油;开发技术;未来分析引言:随着油田开发进入高水平阶段,原油的开采难度和成本不断增加,油田的采收率逐渐下降。
为了提高油田的开发效率和经济效益,延长油田的寿命,必须采用新的技术手段来增加原油的可动性和可采性。
三次采油技术就是这样一种有效的手段,它可以在常规采油和二次采油后,通过改变原油和岩石之间的物理化学性质,增加原油的流动性和驱替效率,从而提高油田的采收率。
三次采油技术已经在国内外广泛应用,取得了显著的效果。
然而,三次采油技术也面临着一些挑战和问题,如技术成本高、环境影响大、适用范围有限等。
因此,三次采油技术的发展需要不断创新和完善,以适应不同的油藏条件和市场需求。
本文旨在探讨三次采油技术的现状和未来发展趋势,并提出一些建议和展望。
1三次采油技术的主要类型及其特点三次采油技术是指在常规采油和二次采油后,利用各种物理、化学、生物等方法提高原油的流动性和驱替效率,从而增加油田的采收率。
目前,三次采油技术主要有五种类型。
第一是热力驱油技术,这种技术是通过向油层注入高温蒸汽或火焰,提高油层温度,降低原油粘度,增加流动性,从而提高采收率。
这种技术适用于稠油和重油油藏,可以显著提高原油的可动性和可采性。
热力驱油技术是目前应用最广泛的三次采油技术之一[1]。
第二是化学驱油技术,这种技术是通过向油层注入表面活性剂、聚合物、碱等化学物质,改变油水界面张力,降低流动阻力,增加驱替效率,从而提高采收率。
石油开采三次采油技术应用现状及发展探析

石油开采三次采油技术应用现状及发展探析随着油藏资源的不断开采,石油开采技术也在不断地升级发展。
三次采油技术作为目前采油领域的重要技术之一,具有开采效率高、经济效益好等优势。
本文将从三次采油技术的概念和分类、应用现状和存在的问题、发展前景及展望等方面进行探析。
一、三次采油技术的概念与分类常规的石油开采方式只能开采出油井周围的原油,而难以开采到岩石缝隙中的原油,这就需要三次采油技术的应用,使原本难以开采的岩石缝隙中原油被采集。
三次采油技术三个阶段,即水驱、气驱和聚合物驱的联合协同作用,采用化学物质或者物理手段促进岩石中残余原油的流动,从而实现石油的再生产。
三次采油技术根据驱油介质的不同分为水驱三次采油、气驱三次采油和聚合物驱三次采油。
其中,水驱三次采油是指锁藏在岩石中间的原油被水冲刷而被驱出来,通过井口采集。
气驱三次采油是指通过注入天然气或二氧化碳等气体来驱动岩石中的残余原油,使其流入油井,达到采油目的。
聚合物驱三次采油是利用聚合物在岩石中墙面结合的特性,使残余原油形成微粒,流动性增强,更易于提取,从而实现采油。
二、三次采油技术的应用现状三次采油技术自上世纪70年代起就开始应用于我国石油产业,至今已在大量油田得到广泛应用和推广。
据统计,目前我国开采原油的三次采油技术以上的采油比例已经达到90%以上,水驱占48%,气驱占25%,聚合物驱占17%。
水驱三次采油技术是三次采油技术的主要方式之一,自1979年在长庆油田成功应用后,连续取得一系列的成功应用。
例如,水驱三次采油技术已经成功应用于福山油田、大同油田、庆东油田等油田中。
在应用过程中,水驱三次采油技术主要包括水泵驱动、注水管具、自动控制装置等工具的协同使用,从而实现原油的提取。
气驱三次采油技术也在我国得到广泛的应用,应用场合多样。
例如,氦气、亚气等非常效气体采用于致密油、油页岩等难以采集的地层中,提高了采油效率。
二氧化碳气体采用于黄骅油田、海拉尔油田等油田,也取得了显著的效果。
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。
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三次采油方法进展一、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多,主要有以下一些:注表面活性剂;注聚合物稠化水;注碱水驱;注CO2驱;注碱加聚合物驱;注惰性气体驱;注烃类混相驱;火烧油层;注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油,也有人称之为四次采油。
二、三次采油的内容目前,世界上已形成三次采油的四大技术系列,即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。
其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等;气驱包括CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等;热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等;微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。
四大三次采油技术中,有的已形成工业化应用,有的正在开展先导性矿场试验,还有的还处于理论研究之中。
1 化学驱自20 世纪80 年代美国化学驱达到高峰以后的近20 多年内,化学驱在美国运用越来越少,但在中国却得到了成功应用。
中国的化学驱技术已代表世界先进水平。
中国聚合物驱技术于1996 年形成工业化应用。
“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术,胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。
目前,已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。
化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。
首先,从改善油水的流度比出发,除使原油降黏外,相应的办法是提高驱油剂的黏度,降低其流度,应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。
其次,从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发,开发了活性水驱油法。
再其次,就是介于前两种之间的化学驱油法,称为碱性水驱,利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。
2 热力驱目前蒸汽吞吐和蒸汽驱已成为我国稠油开采的主要方法。
全国稠油产量主要来自辽河、新疆、胜利、河南4 个油田。
最近几年,又出现了一种新的热采方法,业界称之为地热采油。
地热采油是利用丰富的地热资源,以深层高温度开发流体(油、气、水及其混合物)将大量的热量带入浅油层,降低原油薪度、提高原油流动能力。
这种方法是基于节能减排力度加大、石油资源供需矛盾日益突出、国际油价持续走高的形势下发展起来的。
3 注气驱在国外,注二氧化碳技术主要用于后期的高含水油藏、非均质油藏以及不适合热采的重质油藏。
推广二氧化碳驱油的主要制约因素是天然的二氧化碳资源、二氧化碳的输送及二氧化碳向生产井的突进问题以及油井及设备腐蚀、安全和环境问题等。
为解决以上问题,提出了注二氧化碳提高原油采收率技术,这种技术是向地层中注入反应溶液,使其在油藏条件下充分反应而释放出二氧化碳气体,二氧化碳溶解于原油之中,降低原油黏度,从而达到提高原油采收率的目的。
4 微生物驱经过多年的发展,微生物清蜡和降低稠油黏度、微生物选择性封堵地层、微生物吞吐、微生物强化驱等已成为成熟的提高采收率的技术。
微生物驱油已成为继传统的热采、化学驱、注气驱之后第四大类提高采收率的方法。
微生物驱油技术的发展主要有三个方向,一是微生物增效水驱,二是激活油藏微生物驱,三是微生物调剖驱油。
三、三次采油机理及现状1 化学驱1.1 聚合物驱油机理聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高相对分子质量的聚丙烯酰胺,增加注入水的粘度,改善油水流度比。
注入的聚合物溶液具有较高的粘度和通过油层后具有较高的残余阻力系数以及粘弹效应等。
粘度越高,残余阻力系数越大,驱替相的流度就越小,驱替相与被驱替相的流度比就越小,聚合物驱扩大油层宏观和微观波及效率的作用就越大,采收率提高值就越高。
1.2 活性剂驱油机理活性剂驱油是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂,降低油水界面张力,从而驱替水驱残余油,进一步降低剩余油饱和度,提高驱油效率。
界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大.提高驱油效率和采收率的幅度就越大。
1.3 三元复合驱油机理三元复合驱油是通过在注入水中加入~定量的表面活性剂、碱和高相对分子质量的聚合物,大幅度降低油水界面张力,增加注入水的粘度,从而降低油水流度比,扩大油层宏观和微观波及体积,进一步驱替水驱残余油,大幅度降低剩余油饱和度,提高驱油效率和原油采收率。
界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大,提高驱油效率和采收率的幅度就越大。
1.4 泡沫复合驱油机理’泡沫复合驱油是在三元复合驱的基础上发展起来的一种提高采收率方法,它是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂、碱、高相对分于质量的聚合物和天然气.它与三元复合驱相比不仅可以提高驱油效率.还能进一步扩大波及体积,从而提高采收率。
2 微生物驱微生物采油技术是技术含量较高的一种提高石油采收率的技术,不但包括微生物在油层中的生长繁殖和代谢等生物化学过程,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。
2.1 微生物可改变原油的组成,使其变成低黏度的原油微生物以石油中的正构烷烃作为碳源而生长繁殖,从而改变原油的碳链组成。
微生物不断老化,改变了石蜡基原油的物理性质,影响了原油液或固相的平衡,降低了石蜡基原油的临界温度和压力$微生物的增加能大大减少储层、井眼和设备表面的原油结蜡的温度和压力$微生物生长时释放出的生物酶,可降解原油,使原油碳链断裂(高碳链原油变为低碳链原油,使重组分减少,轻质组分增加,凝固点和黏度均可降低,不仅改善原油在油层中的流动性,而且会使原油品质得到改善。
2.2 微生物可改变驱油环境(1)生物表面活性剂。
微生物活性剂组分主要为十六烷酸、十七烷酸和十八烷酸,它会降低油水界面压力,减小水驱油毛管力,提高驱替毛细管数。
同时生物表面活性剂会改变油藏岩石润湿性,从亲油变成亲水,使吸附在岩石表面上的油膜脱落,油藏残余油饱和度降低,从而提高采收率。
(2)生物气。
绝大多数微生物在代谢过程中都会产生气体,如二氧化碳、氢气、甲烷等,这些气体都能够使油层部分增压并降低原油黏度,提高原油流动能力。
溶解岩石中的碳酸盐,增加渗透率,使石油膨胀4体积增大,有利于驱出原油,增加产量。
同时气泡的假敏效应还会增加水流阻力,提高注入水波及体积。
(3)酸和有机溶剂。
微生物产生的酸主要是相对低分子量的有机酸(甲酸、丙酸),也有部分无机酸(硫酸),它们能溶解碳酸盐,一方面增加孔隙度,提高渗透率;另一方面,释放二氧化碳,提高油层压力,降低原油黏度,提高原油流动能力。
产生的醇、有机酯等有机溶剂,可以改变岩石表面性质和原油物理性质,使吸附在孔隙岩石表面的原油被释放出来,并易于采出地面。
与此同时,微生物还产生2种未知醇类,这些都是微生物在发酵原油过程中的代谢产物,它们有利于改善原油黏度,类似轻度酸化,增加岩石孔隙度,从而提高原油产量。
(4)生物聚合物。
微生物在油藏高渗透区的生长、繁殖及产生聚合物,使其能够有选择地堵塞大孔道,增大扫油系数和降低水油比。
在水驱中增加水的黏度,降低水相的流动性,减少指进和过早的水淹,提高波及系数,增大扫油效率。
在地层中产生的生物聚合物,能在高渗透地带控制流度比,调整注水油层的吸水剖面,增大扫油面积,提高采收率。
微生物注入水驱油层后,生长繁殖的菌体和代谢产物与重金属形成沉淀物,具有高效堵水作用,封堵率可达到99%(纯菌体的封堵效果只能达到25%)。
这对于非均质油藏的堵水调济效果较好,可提高原油产量和采收率,由于封堵了高渗透条带,还有助于减少注水量。
2.3 微生物的直接作用通过在岩石颗粒表面上生长、繁殖占据孔隙空间,用物理的方法驱出石油,改变碳氢化合物的馏分。
微生物能黏附到岩石表面,在油膜下生长,最后把油膜推开,使油释放出来。
3 注气驱气驱采油技术主要是混相驱和部分混相驱。
混相驱替是提高石油采收率的重要方法之一,它的基本机理是驱替剂注入的混相气体和被驱替的地层原油在油藏条件下形成混相,消除界面,使多孔介质中的毛细管力降至零,从而降低因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油,原则上可以使微观驱油效率达到百分之百。
实际上由于地层的非均质性、渗透率分层性、流度比不利、重力舌进、粘性指进等多种因素,原油采收率是达不到100%的,但在适宜条件下,其采收率一般比注水开发的采收率高。
到目前为止,可用来混相驱油的气体有烃类气体与非烃类气体。
烃类气体有干气,贫气、富气和液化石油气,非烃类气体有二氧化碳、氮气、烟道气等。
气体混相驱按其混相机理可以分为一次接触混相驱(直接接触混相)、多级接触混相驱(动态混相)、近混相驱(凝析/蒸发气驱),按照注入气体类型分类如下:LPG 段塞驱,二氧化碳驱,氮气驱(烟道气驱),干气驱,富气驱。
3.1 注CO2驱CO2混相驱中,CO2抽提原油中的轻质组分或使其汽化,从而降低界面张力而实现混相是CO2驱最重要的提高采收率机理。
CO2非混相驱的主要采油机理是降低原油粘度,使原油体积膨胀、抽提和汽化原油中轻烃,减小界面张力。
CO2吞吐开采机理主要是使原油体积膨胀、降低原油粘度,以及轻烃抽提和相对渗透率效应。
3.1.1 混相驱混相驱替是指在多孔介质中,一种流体驱替另一种流体时,由于两相之间发生扩散、传质作用,从而使两种流体能相互溶解而不存在分界面。
混相驱替的机理是驱剂和被驱剂在油藏条件下形成混相,消除界面,毛细管准数变为无限大,同时多孔介质中的毛细管力降至为零,从而减少了因毛细管效应产生毛细管滞留所圈闭的石油,理论上可以使微观驱油效率达到100%。
由于受地层破裂压力等条件的限制,混相驱替只适用于o API重度比较高的轻质油藏,同时在浅层、深层、致密层、高渗透层、碳酸盐层、砂岩中都有应用的经验,总结起来,CO2混相驱对①水驱效果差的低渗透油藏;②水驱完全枯竭的砂岩油藏;③接近开采经济极限的深层、轻质油藏;④利用CO2重力稳定混相驱开采多盐丘油藏的开采具有重要的意义。
3.1.2近混相驱Orr等人在进行CO2驱微观实验时,提出采收率曲线中的转折点并不一定表示由非混相驱替到动态混相驱替的转变,转折点可能应是“近似混相的”。
1995年,Shyeh—Yung JJ又将近混相驱的概念扩展,提出近混相气驱是指注入气体并非与油完全混相,只是接近近混相状态。
Burger、沈平平等人分别在室内研究时讨论到近混相现象。
3.1.3 非混相驱CO2非混相驱的主要采油机理是降低原油粘度,使原油体积膨胀,减小界面张力,对原油中轻烃汽化和抽提。
主要应用包括:①用来恢复枯竭油藏的压力;②重力稳定非混相驱替;③重油CO2驱,可以改善重油的流度,从而改善水驱效率;④应用CO2驱开采高粘度原油。