《提高石油采收率技術(shù)》講義

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1、石油大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院冀東油田開發(fā)新技術(shù)高級(jí)培訓(xùn)班講義提高石油采收率技術(shù)岳湘安2001.4.733一、概述（一）提高原油采收率的意義作為一種重要的能源和化工原料，世界范圍內(nèi)對(duì)石油的需求仍將持續(xù)增長(zhǎng)。尤其在我國(guó)，一方面國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油需求量的增長(zhǎng)速度比以往任何時(shí)候都大；另一方面，我國(guó)的各主力油田均已進(jìn)入高含水或特高含水開采期，開采難度增大，產(chǎn)量遞減幅度加大，而且后備儲(chǔ)量嚴(yán)重不足，石油的供求矛盾日益突出。據(jù)預(yù)測(cè)，按目前的開采水平，到2005年我國(guó)進(jìn)口原油將高達(dá)108噸/年（1億）。這將對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展造

2、成極其嚴(yán)重的影響。緩解石油供求之間日益突出的矛盾有兩條有效的途徑：一是尋找新的原油地質(zhì)儲(chǔ)量；二是提高現(xiàn)有地質(zhì)儲(chǔ)量中的可采儲(chǔ)量，即提高采收率。尋找新的油田、補(bǔ)充后備儲(chǔ)量是原油增產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)最直接、最有效的途徑。多年以來，各油田在開發(fā)過程中也不斷加大勘探力度，找到新的儲(chǔ)量。但是，石油是一種不可再生資源，它的總地質(zhì)儲(chǔ)量是一定的，而且我國(guó)陸上石油資源的勘探程度已經(jīng)很高，新增地質(zhì)儲(chǔ)量的難度越來越大，潛力越來越少。近年來，幾個(gè)大油田新增地質(zhì)儲(chǔ)量多數(shù)都是豐度很低、油層物性差、開采難度大的油藏。在有限的原油地質(zhì)儲(chǔ)量中，其

3、可采儲(chǔ)量是一個(gè)變量。它隨著開采技術(shù)的發(fā)展而增加，而且其潛力一般很大。石油是一種流體礦藏，具有獨(dú)特的開采方式。在各種礦物中，石油的采收率是比較低的。在目前技術(shù)水平下，石油的采收率平均約在30%～60%之間。在非均質(zhì)油藏中，水驅(qū)采收率一般只有30%～40%。也就是說，水驅(qū)只能開采出地質(zhì)儲(chǔ)量的一小部分，還有大部分原油殘留在地下。如何將油藏中的原油盡可能的、經(jīng)濟(jì)有效地開采出來，是一個(gè)極有吸引力的問題，也是世界性的難題。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，只要這個(gè)世界需要石油，人們必將越來越多地將注意力集中到提高采收率上。實(shí)際上，與勘

4、探新油田不同，提高采收率問題自油田發(fā)現(xiàn)到開采結(jié)束，自始至終地貫穿于整個(gè)開發(fā)全過程?？梢哉f，提高采收率是油田開采永恒的主題。（這種說法一點(diǎn)也不過分）。近幾年，我國(guó)已成為純石油進(jìn)口國(guó)，預(yù)計(jì)到2005年將進(jìn)口1億噸／年。國(guó)民經(jīng)濟(jì)急需石油，大慶是我國(guó)最大的油田，按現(xiàn)已探明的地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算，采收率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，就可增油5000萬噸。這對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極其重要的意義。提高采收率是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域。它的綜合性表現(xiàn)為兩方面：①高新技術(shù)的高度集成。不是一個(gè)單項(xiàng)技術(shù)而是一套集成技術(shù)，注入、采出、集輸……②學(xué)

5、科領(lǐng)域的高度綜合。涉及各個(gè)學(xué)科。這種學(xué)科交叉、互滲，有助于產(chǎn)生新的理論突破，并孕育著新的學(xué)科生長(zhǎng)點(diǎn)。而且，提高采收率的原理對(duì)于促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，為這些學(xué)科提供發(fā)展空間具有很重要的意義。33目前，國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用的提高采收率方法很多。由于驅(qū)替截介質(zhì)不同，其具體的驅(qū)油機(jī)理各不相同，適應(yīng)條件和驅(qū)油效果都不同。但所有驅(qū)油方法都基于一些具有共性的原理。（二）提高采收率方法及其分類從油田開采階段上劃分，通常將利用油層所具有的天然能量，如溶解氣、氣頂?shù)?，將原油采至地面的方法（能量衰竭法）稱之為一次采油。在天然能量

6、枯竭后用人工補(bǔ)充油藏能量的開采方法，如注水、注氣，稱之為二次采油。但是這種開采方式的分類很容易引起混亂。例如，在我國(guó)和前蘇聯(lián)一些油田曾采用早期注水保持壓力的開采方法，很難說這究竟是一次采油還是二次采油。在稠油油田往往是一投入開發(fā)就進(jìn)行熱力采油，很難按上面的原則將其歸類。另一種是按技術(shù)特點(diǎn)分類：將傳統(tǒng)的注水、注氣以外的，不是以保持和補(bǔ)充油藏能量為目的，而是以改變和控制油藏及油藏流體物理化學(xué)性質(zhì)為目的的所有開采方法統(tǒng)稱為強(qiáng)化采油（EOR──EnhancedOilRecovery）。目前，EOR這一術(shù)語已獲

7、得普遍的認(rèn)可，并已成為提高采收率的同義詞?，F(xiàn)有的主要EOR方法可分成如下幾大類：（1）化學(xué)驅(qū)；（2）氣驅(qū)；（3）熱力采油。在這里，我們重點(diǎn)討論化學(xué)驅(qū)?；瘜W(xué)驅(qū)方法及技術(shù)比較：·幾乎所有化學(xué)驅(qū)方法都具有高鹽敏性，即對(duì)礦化度非常敏感，所以一般對(duì)驅(qū)油體系的礦化度都有限制。·由于化學(xué)體系在油層中運(yùn)移時(shí)，易于發(fā)生吸附、滯留，甚至絮凝、沉降，影響化學(xué)劑的注入。如何保持足夠的注入能力，是一個(gè)長(zhǎng)期研究的課題?！p少化學(xué)劑在油藏中的損失（吸附、滯留），是直接影響化學(xué)驅(qū)效果的關(guān)鍵問題。驅(qū)替方法驅(qū)油機(jī)理典型采收率（%）①聚合

8、物驅(qū)改善流度比提高波及效率提高微觀驅(qū)油效率5～10②堿驅(qū)改善巖石潤(rùn)濕性降低油／水界面張力通過乳化改善流度比5③活性劑驅(qū)降低油／水界面張力增大毛管數(shù)5～10④膠束／聚合物驅(qū)①＋降低毛管數(shù)15⑤堿／聚合物驅(qū)①＋②5⑥ASP復(fù)合驅(qū)①＋②＋③＋協(xié)同效應(yīng)15～2033⑦泡沫驅(qū)①＋③＋泡沫調(diào)剖效果氣體上浮運(yùn)移、溶解氣驅(qū)5～10另外，微生物提高采收率技術(shù)也日益受到了廣泛的重視，加速研究。但由于許多技術(shù)方面的問題，其工業(yè)化應(yīng)用還有待時(shí)日。利用物理場(chǎng)激勵(lì)油層、提高采收率，