【正文】 性嚴(yán)重。此外，油層中的含有飽和度越高，聚合物驅(qū)油效果越好。 原油粘度和聚合物驅(qū)油效果之間也存在著明顯關(guān)系。 圖 滲透率變異系數(shù) Vk與聚合物驅(qū)油效果的關(guān)系 油層的深度和溫度對聚合物驅(qū)的效果也有影響。模擬計(jì)算表明，地層非均質(zhì)性對聚合物驅(qū)的效果有較大的影響，如圖 。另外，聚合物在地層空隙中會發(fā)生吸附和滯留，降低水相滲透率，從而降低水油流度比，提高波及系數(shù)，改善驅(qū)油效果。 聚合物 是以聚合物作為驅(qū)油劑的驅(qū)油方法?，F(xiàn)場試驗(yàn)證明， 堿 表面活性劑 聚合物 (AsP)驅(qū)油技術(shù)能經(jīng)濟(jì)地采出增產(chǎn)油，井能獲得新儲量。原油酸值較低。至于聚合物驅(qū)中最重要的一種聚合物是聚丙烯酰胺 (PAM)。為此混相驅(qū)可用泡沫、凍膠或泡沫 +凍膠控制流度，也可用水氣交替注入法控制混相驅(qū)的流度。 N2可作為 CO2混相段塞后的驅(qū)動介質(zhì)，也可與水交替（可同時）注入地層，其控制流度的作用。 N2驅(qū)只適用于相對密度小于 。進(jìn)一步注氣，即可推動混相帶向前移動，從而把地層油排驅(qū)出來。加入注入氣體 G和原油 A形成的混合物為 M1,按照通過 M1的聯(lián)系線， M1平衡后，液相組成為 L1（ C1濃度增加， C2~C6濃度減少），氣相組成為 G1（油 中間烴組分進(jìn)入氣相， C2~C6濃度增加， C1濃度減少 ）。高壓干氣是通過多次接觸才達(dá)到混相的。此外，部分富氣成為束縛氣，也有利于采收率的提高。膨脹后的原油將易于驅(qū)除。 在油藏溫度一定的情況下，能否實(shí)現(xiàn)富氣混相驅(qū)，不僅取決于注入壓力，而且取決于油氣的組成。注入的氣體在失去較重的組分后，向前移向油層油。富氣驅(qū)也是用段塞式，即先注一段塞富氣（約 ），再注入一段干氣，然后用水驅(qū)動（如圖 ）。 從數(shù)值模擬結(jié)果還可知，應(yīng)用 CO2驅(qū)提高采收率，采出 1 t石油大概需要 10 t的 CO2。 累計(jì)產(chǎn)油量、累計(jì) CO2 儲存量隨時間的變化規(guī)律見圖 、 。 方案 C：后期水氣交替驅(qū) (生產(chǎn) 10 a 后開始注入 )。 為研究 CO2 的地質(zhì)處置能力及二氧化碳驅(qū)中石油采收率提高幅度問題，設(shè)計(jì)了如下開發(fā)方案。捕集一封存一應(yīng)用一體化提高油田采收率的技術(shù)將成為創(chuàng)造能源與環(huán)境雙贏的有效手段。 二氧化碳注入流程圖（圖 ）。到 CO2氣的累積注入后形成混相帶。二氧化碳吞吐開采機(jī)理主要是原油體積膨脹、粘度降低以及烴抽提和相對滲透 率效應(yīng)。 LPG 驅(qū)的主要缺點(diǎn)是費(fèi)用高、段塞易流散。 LPG 驅(qū)提高采收率的機(jī)有兩個方面：一是低界面張力機(jī)理。設(shè)液化石油氣的組成為 A，原油組成為 B，液化石油氣與原油的所有混 合物在一定壓力和溫度下的三組分相圖上都位于單相驅(qū)，即一接觸就發(fā)生混相。鑒于注入氣 的成本和最終采收率，二氧化碳驅(qū)是氣體混相驅(qū)中最具有吸引力的提高采收率方法。一次接觸混相是指注入的流體任何比例都能與原油混合并達(dá)到互溶混相。如果兩種流體能夠混相，則它們之間將無任何界面，如水和酒精、石油和甲苯等。 EOR 的方法可分為非熱方法、熱力學(xué)方法、微生物采油、物理采油法?？紫队?，殘余油滴愈難排驅(qū)。在親水的巖石孔隙中，孔隙壁面和巖石顆粒表面可以被水潤濕，水以水膜的形式存在于巖石孔隙表面，而油不能以膜的形式附于巖石孔隙壁面，這種情況下，殘余油主要以油滴的形式存在于大孔隙的中心部位。無論構(gòu)成油層巖石的顆粒的大小多么均一，形狀多么規(guī)則，在微觀上它們?nèi)允遣痪|(zhì)的。 （二）孔隙結(jié)構(gòu) 孔隙結(jié)構(gòu)是影響驅(qū)油效率的主要因素，由于孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，目前尚不能定性描述。對于水濕巖石來說，油為非濕相，在低于臨界毛管數(shù)時，巖石中殘余油飽和度與毛管數(shù)無關(guān)，水平段表示了典型水驅(qū)油毛管數(shù)范圍，對應(yīng)的殘余油飽和度為 30％。定義為： ED= （ 110） 根據(jù)儲量和殘余油的概念可得驅(qū)油效率為： ED= （ 111） 式中 Soi 原始含油飽和度； Sor 注入流體波及 區(qū)內(nèi)殘余油飽和度。 流度比（ M）是指驅(qū)替相（如注入水）流度與被驅(qū)替相（如原油）的流度比值。 影響面積波及系數(shù)的主要因素有流度比和井網(wǎng)兩個參數(shù)。 波及效率 波及效率（ EV）是指注入流體波及的體積與油藏體積的比值，它是面積波及哦波及系數(shù)（ EVA）與垂向波及系數(shù)（ EVV）的乘積。 對于一個典型的水驅(qū)油藏來說，如果油藏的原始含油飽和度（ Soi）為 ，水驅(qū)后注入水波及區(qū)內(nèi)的殘余油飽和度（ Sor）為 ，那么注入水驅(qū)油效率為： ED （ 12） 如果油藏相對比較均質(zhì)，注水的波及系數(shù)（ EV）可以達(dá)到 ，那么水驅(qū)采收率為： η =ED 采收率的定義 油藏的采收率定義為油藏累計(jì)采出的油量與地質(zhì)儲量的比值的百分?jǐn)?shù)。如我國大慶油田的開發(fā)模式是油藏一開發(fā)就注水，以保持地層壓力，提高水驅(qū)采收率。在第三次采油過程中，要投入大量的資金，建設(shè)注入化學(xué)劑、載熱流體、混向氣體的注入設(shè)備，注入流體也需要大量的資金。二次采油的采 收率可達(dá) 45%。一次采油后，要進(jìn)一步提高采收率，需要對油田注水注氣設(shè)備進(jìn)行第二次投資，因此稱為二次采油。 關(guān)鍵詞：提高原油采收率；三次采油； EOR ABSTRACT 目錄 緒論 1 第 一 章 氣體混相驅(qū) 7 1. 液化石油氣驅(qū)（ LPG驅(qū)） 7 2. 二氧化碳驅(qū) 9 3. 富氣驅(qū) 13 4. 高壓干氣驅(qū) 14 5. 高壓氮?dú)怛?qū) 15 第 二 章 化學(xué)驅(qū) 17 1. 聚合物驅(qū) 17 2. 表面活性劑驅(qū) 22 3. 堿水驅(qū) 24 4. 三元復(fù)合驅(qū)（ ASP驅(qū)） 26 5. 泡沫驅(qū) 27 第 三 章 熱力采油法 28 1. 蒸汽吞吐 28 2. 蒸汽驅(qū) 30 3. 火燒油層 33 第 四 章 微生物采油 36 第 五 章 物理采油法 41 第 六 章 結(jié)論 43 緒論 根據(jù)石油開采及油田開發(fā)的投資過程，可分為三個階段：一次采油、二次采油和三次采油。當(dāng)天然能量衰竭時，通過注水向油層提供補(bǔ)充能量，即開始了開采的第二階段 (次采油 )。在原油生產(chǎn)的第一階段 (一次采油 )，原油是利用天然能量來開采的，其最終采收率一般只能達(dá)到 15%左右。由于一次采油和二次采油方法采出的原油總量一般小于原始地質(zhì)儲量的 40%，地下還有至少 60%的儲量等待開采，因而提高采收率方法的研制，目前備受國內(nèi)外重視 。一般來說，一次采油采油率低于 15%. 二次采油是指采用外部補(bǔ)充地層能量（如注水、注氣），以保持地層能量為目的的提高采收率的采油方法。這樣可以使注水后的采收率提高?；瘜W(xué)驅(qū)、氣體混相驅(qū)、熱法采油和微生物采油等都是提高采收率（ Enhanced Oil Recovery,簡稱 EOR）的方法。 按上述采油階段來劃分石油開采方法的最大缺陷在于現(xiàn)在的許多油藏的開發(fā)過程并非按上述過程進(jìn)行的。因此，三次采油的概念已 失去了一定的應(yīng)用性，而提高采收率（ EOR）的概念更為合理更易為人們所接受。 EV （ 11） 式中： ED 驅(qū)油效率，又稱微觀驅(qū)替效率，它是指注入流體波及區(qū)域內(nèi)，采出的油量與波及區(qū)域內(nèi)石油儲 量的比值： EV 波及效率，又稱掃油效率或宏觀驅(qū)替效率，它是指注入流體及區(qū)域的體積與油藏總體積的比值。還有大量的（約為 2/3）左右原油仍然留在地層中用注水的方法 不能把他們采出地面。即： EVA= （ 15） 式中 As 注入流體波及的面積； A 油藏面積。i (16) 流度是反映流體能力大小的量度，對于水驅(qū)油來說，一般原油粘度要比注入水的大得多，也就是說，水的流度要比油的流度大得多，即水比油更易流動。 驅(qū)油效率 驅(qū)油效率（ ED）又稱微觀驅(qū)替效率，其定義為注入流體波及區(qū)域內(nèi)，采出油量與波及區(qū)內(nèi)石油儲量的比值。 在典型的水驅(qū)油情況下，毛管數(shù)變化范圍為 10－ 7～ 10－ 5。如果毛管數(shù)進(jìn)一步增加到 10－ 2～ 10－ 1，幾乎可以完全采出殘余油 。描述微觀孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù)如孔隙大小分布、孔喉比（孔隙直徑與孔喉直徑之比）等很難精確測定，所以，孔隙結(jié)構(gòu)對驅(qū)油效率的影響主要是通過定性分析。對于水濕巖石水驅(qū)油的驅(qū)油效率要比油濕巖石的驅(qū)油效率高。巖層親油性愈強(qiáng)，附著油滴排驅(qū)愈困難。 EOR 方法的一個顯著特點(diǎn)是注入的流體改變了油藏巖石和流體性質(zhì)，提高油藏的最終采收率。 EOR 方法 主要機(jī)理 主要缺陷 氣體混相驅(qū) 降粘原油粘度 膨脹原油 混相驅(qū)替作用 重力分異導(dǎo)致的超覆現(xiàn)象 注入氣源受限制 瀝青沉淀降低滲透率 注蒸汽 降低原油粘度 原油輕質(zhì)組分汽化 氣驅(qū)作用 井熱損失大 蒸汽超覆現(xiàn)象嚴(yán)重 蒸汽鍋爐排放污染物 火燒油層 降低原油粘度 原油輕質(zhì)組分汽化 重質(zhì)原油熱裂解產(chǎn)生的 CO2 混相驅(qū)作用 蒸汽反燃燒 方法產(chǎn)生的氣體 超覆 燃燒難于控制 產(chǎn)出氣污染環(huán)境 井下管柱腐蝕嚴(yán)重 聚合物驅(qū) 降低流度比，改善被及系數(shù) 聚合物在高溫、高礦化度下 增粘能力差，穩(wěn)定性差，注入 能力受滲透率限制 膠束 — 聚合物驅(qū) 改善流度比 降低界面張力 表面活性劑的吸附損失大 表面活性劑的穩(wěn)定性差 聚合物高溫高鹽的穩(wěn)定性差成本高 堿 — 聚合物驅(qū) 改善流度比 降低界面張力 潤濕性反轉(zhuǎn) 對原油組成要求嚴(yán)格 堿耗較大 微生物采油 生物微生物堵塞大孔隙 改善波及系數(shù) 生物表面活性劑降低界面張力 代謝酸性物質(zhì)增加滲透率，代謝氣體驅(qū)的作用 降解原 油作用 微生物耐鹽、耐高溫性差 降解重質(zhì)原油的微生物難于研制 微生物潛在污染水源 表 緒論 1 各種 EOR 方法的對比結(jié)果 第 一 章 氣體混相驅(qū) 混相是指兩種或兩種以上的物質(zhì)相能夠混合形成一種均質(zhì)相。 混相可分為一 次接觸混相和多級接觸混相。因此，對于一定的油藏，副氣和二氧化碳驅(qū)能夠獲得較高的采收率。液化石油氣與原油的混相過程如圖 所示。段塞在后推液的推動下在油層內(nèi)移動，就能把油和可流動的水排驅(qū)走。 LPG 粘度低，它與原油混相后可以使油降粘，提高有的流度，改善驅(qū)油