提高原油采收率原理(1)-展示頁(yè)
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【正文】 ? ?cowowBoowwABAPrVxLxrVxLPcrxVPPPPPPPP?????????????????222 )(8 )(88)()()(????(2)存在毛管力排驅(qū)機(jī)理： 單根毛細(xì)管： 當(dāng)考慮油水彎液面上的 毛管力時(shí)，流速將受毛管力的影響而與上述驅(qū)油機(jī)理不同。 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 14 頁(yè) ?油滴的形成： ?當(dāng)大毛管內(nèi)油水界面到達(dá) B點(diǎn)時(shí)，小毛管中還存在油。 A B 水 油 下圖表示 t=0,x=0的條件下油水界面的位置。 V， μo x L μw PA PB PX r Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 流速與 毛管半徑平方 成正比。如果原油的 FVF為 注水過(guò)程中不變的話(huà)，試計(jì)算注水驅(qū)替效率。B；PB；，S；，）P（S：的原油體積系數(shù)注水期間某一特定時(shí)刻—下原油地層體積系數(shù)在壓力—分?jǐn)?shù)的平均含油飽和度注水期間某一特定時(shí)刻分?jǐn)?shù)的含油飽和度平均壓力為注水開(kāi)始時(shí)式中o11oO1O1——當(dāng)被波及的孔隙體積中含油飽和度降至殘余油飽和度（ Sor）時(shí)，油的地層體積系數(shù)（ FVF）相等： 1orS1 oSDE ??% 1or ??????oSDE2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 8 頁(yè) Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 例：一個(gè)油藏在鉆井后即將注水開(kāi)發(fā)。 Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 第二節(jié) 微觀水驅(qū)油機(jī)理 注水驅(qū)油微觀效率（ ED）： ED等于從注入水波及過(guò)的單位孔隙體積中采出的油量（地面儲(chǔ)罐條件下）除以注水開(kāi)始時(shí)被水波及的單位體積的原油地質(zhì)儲(chǔ)量（地面儲(chǔ)罐條件下）。 ?— 流體的粘度 。 K— 孔隙介質(zhì)中的滲透率 。 Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 對(duì)一束尺寸相同的毛細(xì)管，滲透率可用下式表示： K=?107d2? K— 毛管束的滲透率， ?m2 ； d— 毛管直徑， cm； ?— 毛管束的有效孔隙度。 rc o s2PPP owwoc????? －注水 水 r θ Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 Pc 粘滯力 ：孔隙介質(zhì)中的粘滯力是以流體過(guò)介質(zhì)時(shí)所出現(xiàn)的壓降大小來(lái)反映的。 , 必然有 PoPw。油水是兩種 不互溶液體 ，其 σ 高達(dá) 3035 mN/m。 rPc?? c os2?毛管中，因?yàn)閮煞N 不互溶液體 中的界面存在張力，在分界面上存在壓力差，這個(gè)壓力差稱(chēng) 毛管壓力 。 , 必然有 PoPw。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)石油工程專(zhuān)業(yè)選修課 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 1 頁(yè) 提 高 原 油 采 收 率 原 理 ENHANCED OIL RECOVERY THEORY 袁彩萍 本章的重點(diǎn)： 從微觀和宏觀上分析水驅(qū)油的形成機(jī)理； 從平面、垂向上分析水驅(qū)油采收率低的主要原因； 從驅(qū)油動(dòng)力（粘滯力）和阻力（毛管力）因素著手，探討提高水驅(qū)油采收率的主要途徑。 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 2 頁(yè) Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 第一節(jié) 油藏排驅(qū)過(guò)程中的力 毛細(xì)管力 （ 1）親水毛管 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 3 頁(yè) Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 Pc 油 注水 θ 水 r 對(duì)于 親水毛管 ，由于 θ90176。 Pc方向指向非潤(rùn)濕 油相方向，與水驅(qū)油方向一致，是動(dòng)力。 界面張力（ σ ） :指表平面的單位表面長(zhǎng)度上的作 用力（ mN/m）。 （ 2）親油毛管 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 4 頁(yè) 對(duì)于 親油毛管 ，由于 θ90176。 Pc方向指向水相，與水驅(qū)油方向相反，是水驅(qū)油的阻力，要實(shí)現(xiàn)水驅(qū)油必須建立 人工壓差 克服毛管力。 計(jì)算粘滯力大小最簡(jiǎn)單近似的方法是把一束平行毛管作為多孔介質(zhì)，則以層流的方式通過(guò) 單根毛管的壓降 可由 Poiseuille定律給出： 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 5 頁(yè) cgruL VP28????P— 穿過(guò)毛細(xì)管的壓降； L— 毛管長(zhǎng)度； r— 毛管半徑 ?— 流體的粘度； V— 流體在毛細(xì)管中的平均速度； gc— 換算系數(shù)。 孔隙介質(zhì)中的粘滯力可根據(jù)達(dá)西定律表示為： 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 6 頁(yè) 12 PPKV u LP ???????P— 穿過(guò)孔隙介質(zhì)的壓降， P2P1 L— 孔隙介質(zhì)的長(zhǎng)度 。 ?— 孔隙介質(zhì)中的孔隙度 。 V— 流體在孔隙介質(zhì)中的平均速度。 1111ooBoSBoSoBoSDE??2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 7 頁(yè) Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 。模擬油藏條件先所做的注水試驗(yàn)表明，巖心的剩余油飽和度為 ，而其原始含油飽和度為 。 解 : 微觀上建立并聯(lián)毛細(xì)管模型 （ 1）不存在毛細(xì)管力的排驅(qū)機(jī)理： 單根毛管中兩相流公式： 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 9 頁(yè) )]xL(x[8)PP(rVrV)]xL(x[8rV)xL(8rxV8)PP()PP(PPowBA22ow2o2wBxxABA?????????????????????或 V— 油水界面推進(jìn)速度； L— A、 B兩點(diǎn)間的毛管長(zhǎng)度； x— 油水界面距入口端 A的距離； r— 毛管半徑。因?yàn)??w?o, 隨著油水界面位置 x增加，分母變小，速度增加： 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 10 頁(yè) 當(dāng) x=L時(shí)： ? ?L8r PPVw2BAlx ????此時(shí)流速最大 ? ?L8r PPVo2BA0x ????此時(shí)流速最小 在 x=0時(shí)： 當(dāng) 0xL時(shí)： lxxx0x VVV ??? ??此時(shí)流速在上述兩者之間 Chapter 1 水驅(qū)油機(jī)理 并聯(lián)毛管 在 r1r2情況下 2022年 11月 10日 資源學(xué)院石油系 Yuan Caiping 第 11 頁(yè) ? ?L8PP)rr(VVwBA2122rLxrLx12 ???????在 x=L處也是 Vr1 Vr2 ，其速度差值最大： 在 x=0處必然有 Vr1 Vr2 ,其速度差值最?。? L 注水 PA PB r2 μw Vr2油 μo r1 μw x1 Vr1油 μo x2 注水 ? ?L8 μ
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