【正文】 隙中的油，小孔隙和孔壁上留下殘余油。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。 （三）潤濕性的影響 巖石的潤濕性有水濕、油濕和中性潤濕。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。實際上，滲透率相同的孔隙介質(zhì)，其微觀孔隙結(jié)構(gòu)和尺寸可能有很大區(qū)別。 （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。例如，毛管數(shù)增加到 10－ 3時，殘余油飽和度可減低到 12％左右。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％。毛管數(shù)定義是粘滯力與毛管力的比值。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。 影響垂向波及系數(shù)的主要因素有驅(qū)替流體與被驅(qū)替流體的密度差引起的重力分離效應(yīng)、流度 比、非均質(zhì)性以及毛細(xì)管理等參數(shù)。 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。i）的比值，即： λ =Ki/181。 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)。 EVV （ 14） 面積波及效率（ EVA）定義為注入流體波及的面積與油藏面積的比值。 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。 ==35% （ 13） 水驅(qū)后油藏采收率為 35%，也就是說注水采出了原油的 1/3 左右。 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 η =ED 采收率的定義 油藏的采收率定義為油藏累計采出的油量與地質(zhì)儲量的比值的百分?jǐn)?shù)。這些例子表明，油藏不經(jīng)過一次或二次采油，直接進(jìn)行三次采油可獲得更多的采收率，經(jīng)濟(jì)上更具有吸引力。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。采收率提高幅度的大小取決于采用的方法、油藏條件以及當(dāng)時的技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況等許多因素。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。作為第三次采油過程的三次采油，是指通過注入其他流體，采用物理、化學(xué)、熱量、生物等方法改變油藏巖石及流體性質(zhì)，提高水驅(qū)后油藏采收率。二次采油的采 收率可達(dá) 45%?，F(xiàn)在，一些油藏一開發(fā)就進(jìn)入了注水的二次采油過程。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。油田投資主要在鉆井及油氣集輸兩方面，它是油田開發(fā)的第一次投資過程，因此稱為第一次采油。 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)該油田的水油比接近作業(yè)的經(jīng)濟(jì)極限時，即產(chǎn)出油的價值與水處理及其注入費(fèi)用相差太小，而使純收益減少時，則進(jìn)入了三次采油的階段，這個階 段被稱為提高原油采收率 (或“強(qiáng)化開采 Emhanced OilRecovery”，即 EOR)。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 )。摘要 油氣田開發(fā)的任務(wù)就是盡可能經(jīng)擠、合理地提高地下油氣的采出程度，即提高石油采收率．縱觀原油生產(chǎn)的壘過程，其實就是一個不斷提高采收率的過程。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。它的采收率遠(yuǎn)比能量衰竭法高，最終采收率通常為 30%～ 40%。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 。一次采油是指利用油藏天然能量開采的過程，如利用溶解氣驅(qū)、氣頂驅(qū)、天然水驅(qū)、巖 石和流體彈性能驅(qū)及重力排驅(qū)等能量，它是油藏開發(fā)的第一個階段。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。以前，二次采油是指油藏能量衰竭時采用的提高采收率的方法。這樣可以使注水后的采收率提高。 二次采油后，油藏還存在這大量的原油，為了獲得更高的采收率，需要進(jìn)行三次采油?；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。由于三次采油的規(guī)模較大，三次采油的采收率提高幅度較大，獲 利較大，因此三次采油具有很大的風(fēng)險性，油藏經(jīng)歷三次采油后，采收率可達(dá) 50%~90%。 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。克拉瑪依油田九區(qū)稠油油藏是以蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)方法開始開采的。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。從理論上來說，采收率取決于驅(qū)油效率（ ED）和波及效率（ EV）。 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。 EV=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： EV=EVA即： EVA= （ 15） 式中 As 注入流體波及的面積； A 油藏面積。 （ 1） 流度比的影響 流度（λ）定義為流體的相滲透率（ Ki）與該相流體的粘度（ 181。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。水驅(qū)油的流度比為： M= （ 17） 相應(yīng)的筑起的流度比為： M （ 18） 垂向波及系數(shù) 垂向波及系數(shù)定義為注入流體在油層縱向上波及的有效厚度與油層總的有效厚度的比值，其表達(dá)式為： Ez= （ 19） 式中 hs 注入流體波及的平均有效厚度； h 油層總的有效厚度。 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。 （一）毛管數(shù) 毛管數(shù)是影響殘余油飽和度的主要因素。 在典型的水驅(qū)油情況下，毛管數(shù)變化范圍為 10－ 7～ 10－ 5。但是，如果將毛管數(shù)增加 2～3 個數(shù)量級，那么巖石中殘余油飽和度可大幅度地降低。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 。常用的描述參數(shù) ——— 滲透率只是一個衡量孔隙介質(zhì)允許流體通過能力的宏觀平均值，它不能描述微觀孔道通過流體的能力。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。但是，顆粒的均一性好，巖石 的微觀結(jié)構(gòu)便愈好，巖石的微觀結(jié)構(gòu)便愈均質(zhì)，孔隙大小更趨一致，孔喉比小，滲透率大，這種巖層的驅(qū)油效率高。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。在親水巖石孔隙中，毛管力為驅(qū)油動力，毛管力促使小孔隙中的油先排出，因此水濕巖石的驅(qū)油效率較高。巖層親油性愈強(qiáng)，附著油滴排驅(qū)愈困難。所以，親油巖層的驅(qū)油效率較低。 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。具體方法的細(xì)分類見圖 11。 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