提高采收率原理.ppt

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1、提高原油采收率EnhancedOilRecovery绪论Introduction东部已开发的老油田大多进入高含水阶段，未开发的油田多为低渗透、特稠油、超稠油，开采环境日趋恶劣，开采成本越来越高。老油田经过长期注水开发（大庆1959年，胜利1964年），现在已经进入高含水期，目前胜利综合含水达到89.8%。老油田注水开发的效率越来越低，如胜利油田年产量为2625万吨（7.19万吨/日），日注水61.07万立方米，采1吨原油需注水8.49立方米。中国提高采收率技术的必要性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

2、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。油田稳油控水技术包括调剖堵水、深部调驱技术。中国各EOR方法所占的比例1—热采方法（60%）2—化学驱（37%）3—混相气驱（3%）第一部分水驱油采收率分析1水驱油机理油藏排驱过程中的力微观水驱油机理宏观水驱油机理毛管数及其意义粘性指进与舌进影响水驱采收率的因素概述目的：向地层补充能量的驱替方法

3、。水驱采收率（E）概念：指宏观扫油效率与微观驱油效率的乘积，即：E=EV•EDEV--水波及体积占油藏总体积的百分数，等于面积扫油效率乘体积扫油效率，约50-70%；ED--水波及区内排驱的油量百分数，约30-40%。故，水驱采收率约为15-30%OOIP。OOIP-OriginalOilinPlace，原始石油地质储量。剩余油：水驱后，因水未波及到的区域而留在地下的原油。残余油：水驱后，水波及区域所滞留在地下的原油。剩留油：水驱结束后，水波及和未波及区域的残余油和剩余油的总合。1.1油藏排驱过程中的力1.1.1毛管力

4、（Capillaryforces）表面张力和界面张力油藏中的油和水是非混相流体,它们共存于多孔介质中，与油水相有关的界面张力将影响相的分布、相的饱和度和相的排驱。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，产生的新的表面是Ldx，所作的功可表示为：W=Fdx(

5、1.1)或者，W=σdA(1.2）式中，F为施加于表面的力；L是表面受力长度；σ即IFT，界面张力；dA=Ldx是新的表面。产生附加表面所需要作的功与界面张力成正比，σdA也就是表面能。L液体F图1.2定义表面张力的力和长度h水空气θr图1.3毛细管测表面张力示意图用毛细管测定某一液体界面张力的方法很简便。如图1.3，将半径为r的毛管插入一盛水的烧杯中，毛管中水将升到某一高度，并且因为力的差异会产生一弯液面。静态条件下,力是通过作用在液柱上的重力所平衡：表面张力向上的垂直分力×润湿周长=作用在液柱上向下的重力。即：σc

6、osθ2πr=πr2h（ρw-ρa）g(1-3）式中，r：毛细管半径，cm；h：毛细管中水的上升高度，cm；ρw、ρa：分别为水和空气的密度，g/Cm3；g：重力加速度，980cm/s2；θ：水和毛管之间的接触角。为了计算界面张力，方程(1.3）可写为：岩石润湿性润湿性是在另一种流体存在时，某一种流体在固体表面的铺展或粘附的倾向性。当两种非混相流体与固体表面接触时，某一相通常比另一相更强烈地吸引到固体表面，更强烈的这一相称润湿相。当两种非混相流体与固体表面接触时，通过确定界面张力，可以定量分析润湿性。σos–σws=σ

7、owcosθ(1.5）σos、σws、σow分别是油固、水固和油水之间的界面张力，θ为接触角。σowθσws水油图1.5油、水、固界面间的界面力σos1.1.2毛管压力毛管中因为两种不互溶流体中的界面存在张力，在分界面上存在压力差，这个压力差称为毛管压力—CapillaryPressure，两种流体中有一种流体比另一种流体更优先地润湿固体表面。毛管压力可以表现为毛管中液体上升或下降行为，如图1.6玻璃毛管中上升的水，水上面的液体是油，因为水完全润湿玻璃毛管，所以表现为毛管中液体上升。hh1popw水油Patm图1。6界

8、面力导致的毛管压力图Po是油水界面上一点的油相压力，Pw是界面下水相的压力，产生的力平衡如下：Po=Pa+ρogh1(1.6)和Pw=Pa+ρog（h1+h）-ρwgh(1.7)式中，Pa：为大气压，dynes/cm2；h1、h：为图中液体的高度，cm；ρo、ρw：分别为油水密度，g/cm3；g：是重力加速度，980cm/s2。水