【正文】 二氧化碳、氮氣驅(qū) ? 熱力采油 (Thermal Recovery) – 蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū) 本課程的基本要求 ? 認(rèn)真聽課，作好記錄 ? 按 時、按質(zhì)、按量完成作業(yè) ? 認(rèn)真作好實驗和實驗報告 ? 及時反饋意見（內(nèi)容、方式等） ? 保持教學(xué)環(huán)境優(yōu)美 本課程涉及的領(lǐng)域、學(xué)科 ? 物理化學(xué)（相態(tài)特征，表面與膠體化學(xué)） ? 油層物理（油藏流體、巖石及其作用） ? 石油開采（開采方法、注水工藝） ? 傳質(zhì)與傳熱（質(zhì)量彌散、井筒地層傳熱） ? 石油地質(zhì)學(xué)（油藏特征、非均質(zhì)性） ? 油藏工程（動態(tài)分析方法、油藏描述） 參考書目 ? 唐納遜， 提高采收率 I:基本原理 ，石油工業(yè)出版社 ? 唐納遜 ， 提高采收率 II:操作方法 ， 石油工業(yè)出版社 ? 揚(yáng)訓(xùn)庭， 油藏采收率原理與應(yīng)用 ，重慶大學(xué)出版社 ? 陳鐵龍， 聚合物應(yīng)用評價方法 ，石油工業(yè)出版社 ? SPE Journals, JPT, JCPT, World Oil, Oamp。GJ ? 提高采收率技術(shù) 雜志等 緒論（ INTRODUCTION） ? 中國石油工業(yè)的現(xiàn)狀及對策 ? 采收率的定義及影響因素分析 ? 石油開采的方法及采油機(jī)理 ? 提高采收率方法的分類 ? 提高采收率方法實施的步驟 ? 中國提高采收率的現(xiàn)狀與發(fā)展方向 中國石油產(chǎn)量的規(guī)律 0121980 1985 1990 1995 2022石油產(chǎn) 量（億噸）世界石油的儲量分布 214石油工業(yè)的對策 ? 發(fā)展西部 ? 穩(wěn)定東部 – 尋找新區(qū)塊，找到接替儲量 – 油田挖潛改造（調(diào)剖、堵水） – 綜合措施提高采收率 采收率的定義及影響因素 ? 油藏地質(zhì)條件 ? 油藏溫度壓力 ? 開采開發(fā)方式 ? 技術(shù)工藝水平 采收率（ ） 已采出原油量油藏地質(zhì)儲量? ? ? 100% 石油價格 經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平 國民經(jīng)濟(jì)需求 石油開采的方法 ? 一次采油（ Primary Recovery ） ? 二次采油（ Secondary Recovery） ? 三次采油（ Tertiary Recovery ） ? 四次采油（ Quaternary Recovery） 一次采油 Primary Recovery機(jī)理 ? 天然氣膨脹（儲量、溫度、壓力、壓縮系數(shù)） ? 巖石的彈性能（ 油藏大小、巖石壓縮系數(shù) ） ? 地下水的彈性能（儲量） ? 天然水驅(qū)動力（ 位能、 ） ? 原油的彈性能（儲量、原油壓縮系數(shù)） ? 重力排驅(qū)作用（地層傾角、密度差） 一次采油 示意圖 二次采油 機(jī)理 （保持地層壓力方法 ——注水、注氣） 注水采油的缺陷 ? 不利的流度比，低的平面波及效率 ? 油藏的非均質(zhì)性， 低的垂向波及效率 ? 較高的界面張力， 低的掃油效率 ? 較高的原油粘度，低的流動能力 注入水波及狀態(tài)示意圖 注水采油的缺陷及對策 ? 不利的流度比 ?加入聚合物，提高粘度 ? 油藏的非均質(zhì)性 ?調(diào)剖堵水，調(diào)整滲透率 ? 較高的界面張力 ?加入表面活性劑，降低界面張力 ? 較高的原油粘度 ? 引入熱量，降低原油粘度 提高采收率方法的分類 ? 化學(xué)驅(qū) (Chemical Flooding) ? 氣體混相驅(qū) (Gas Miscible Displacement) ? 熱力采油 (Thermal Recovery) ? 微生物采油 (Microbial EOR) ? 物理法采油 (Physical Recovery) 混相驅(qū) (Miscible Displacement) ? 天然氣驅(qū)（ Natural Gas Drive） ? 二氧化碳驅(qū)（ Carbon Dioxide Drive） ? 氮氣驅(qū)（ Nitrogen Drive ） ? 液化氣驅(qū)（ Liquefied Petroleum Gas Drive） ? 溶劑驅(qū)（ Solvent Flooding） 熱力采油 (Thermal Recovery) ? 熱水驅(qū)（ Hot Water Flooding） ? 蒸汽吞吐（ Steam Stimulation） ? 蒸汽驅(qū)（ Steam Flooding） ? 火燒油層（ InSitu Combustion） ? 蒸汽泡末驅(qū)（ SteamFoam Drive） 微生物采油 (Microbial EOR) ? 微生物調(diào)剖 (MicroOrganisms Modification ) ? 微生物堵水 ( MicroOrganisms Water blocking) ? 微生物驅(qū)油 ( MicroOrganisms Displacement) ? 微生物降解原油 ( MicroOrganisms Degrading) 物理法采油 (Physical Recovery) ? 射頻法采油 (Radio Frequency Recovery) ? 超聲波法采油 (UltraSonic Recovery) ? 振動采油 (Vibrating Recovery) ? 磁法采油 (Magic Recovery) 中國提高采收率現(xiàn)狀 ? 化學(xué)驅(qū) – 聚合物驅(qū)油 (大慶 , 大港 , 勝利 , 河南等 ) – 三元復(fù)合驅(qū) (大慶 , 新疆 , 勝利 ) – 二元復(fù)合驅(qū) (玉門 , 大港 , 新疆 ) ? 熱力采油 – 遼河，新疆，大港，河南等 ? 混相驅(qū) – 華北，吐哈，塔里木，江蘇，大慶等 提高采收率方法實施的步驟 ? 提高采收率方法的篩選 ? 室內(nèi)評價（室內(nèi)實驗與數(shù)值模擬） ? 方案設(shè)計（注入方式、用量） ? 現(xiàn)場準(zhǔn)備（注入設(shè)備、現(xiàn)場操作） ? 動態(tài)監(jiān)測（注入、產(chǎn)出監(jiān)測） ? 綜合評價（技術(shù)經(jīng)濟(jì)） 提高采收率的風(fēng)險性 ? 大量的前期投資 (Large Initial Investment) ? 較長的生產(chǎn)周期 (Long Production Period) ? 復(fù)雜的地質(zhì)特征 (Complicated Geological Characteristics) ? 較低的最終采收率 (Low Ultimate Recovery Factor) 提高采收率中的研究 問題 ? 全方位的經(jīng)濟(jì)評價和預(yù)測 ? 精細(xì)的油藏描述技術(shù) ? 訓(xùn)練有素的工程技術(shù)人員 ? 嚴(yán)格的現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù) ? 廣泛的室內(nèi)技術(shù)研究和現(xiàn)場先導(dǎo)試驗 ? 現(xiàn)場試驗 的綜合評價 第一章 水驅(qū)油采收率 （ Oil recovery by WaterFlooding ） ? 導(dǎo)言 (Introduction) ? 波及效率 (Sweep Efficiency) ? 驅(qū)油效率 (Displacement Efficiency) ? 毛管數(shù)碼 (Capillary Number) ? 流度比 (Mobility Ratio) ? Welge 方程 ( Welge Equation) 水驅(qū)油 HeleShaw 模型 Injection Well Producing Well Oil Bearing Injection Water 水驅(qū)油垂向模型 Injection Well Producing Well Oil Bearing Injection Water 采收率（ Recovery Efficiency） (1) – 定義 1：累計產(chǎn)出原油量與油藏原始地質(zhì)儲量的比值。 毛管數(shù)碼（ Capillary Number) (1) N vC ? ( ) ( )( )流速 粘度界面張力 ??– ?： 注入流體粘度， Pa?s (or N ?s/m^2) – ? ：流體的界面張力， N/m (10^3 Dyne/cm) – ?：注入流體流速， m/s ? 定義：粘滯力 (Viscous Force)與毛管力 (Capillary Force)的比值。 M kkw w wo o? ? ?注入水流度 油流度 ?? ??0在油田開發(fā)過程中，由于油的粘度大于水的粘度，且在水相滲透率大于油相滲透率，因此流度比通常是大于 1。即不利流度比（ unfavourable Mobility Ratio） M1 M=1 M1 流度比與 指進(jìn)現(xiàn)象 (Fingering Effect) 指進(jìn)現(xiàn)象（ Fingering Effect） :排驅(qū)前緣不規(guī)則地呈指狀 穿入油區(qū)的現(xiàn)象。 Injection Well Producing Well 注入水 油 k1 k2 k3 k4 k2k1k4k3 波及效率 (Sweep Efficiency) 1 ? 定義 (Definition): 注入水波及的油藏體積與油藏總體積的比值 E A hAh AA hh E ES S S S S AS VS? ? ? ? ?水 油 波及效率 (Sweep Efficiency) 2 ? 定義 (Definition): 注入水波及的油藏體積與油藏總體積的比值 E A hAh AA hh E ES S S S S AS VS? ? ? ? ?EAS:面積波及系數(shù)（ Areal Sweep Efficiency） EVS:垂向波及系數(shù)（ Vertical Sweep Efficiency） 影響波及效率的因素 ? 流度比 ? 非均質(zhì)性 ? 井網(wǎng)部署 井網(wǎng)部署（ Well Pattern ） 四點井網(wǎng) 五點井網(wǎng) 九點井網(wǎng) 七點井網(wǎng) Producing Well Injection Well 直線井排 交錯線性井排 非均質(zhì)變異系數(shù) Permeability Variation Factor 定義式： V k kkk ? ?50 84 150 .頻率分布 滲透率 1 10 100 50 k k 50 K50, : 分別為概率坐標(biāo)上滲透 率出現(xiàn)頻率為 50和 透率的大小 。驅(qū)油效率總是小于 1。 CAI的應(yīng)用實現(xiàn)了將大量未進(jìn)入教材而存在于資料、文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)、圖表帶入課堂展示給學(xué)生的目的。 提高原油采收率原理 (EOR) 主講 : 葉仲斌 前 言 (Introduction) ?一、二、三次采油及 EOR概念 ?剩余油、殘余油及采收率概念 ?EOR的發(fā)展歷史 ?EOR在中國 水驅(qū)油機(jī)理 ? 水驅(qū)剩余油、殘余油的形成 ? 殘余油滴的啟動 ? 水驅(qū)油的非活塞性 ? 粘性指進(jìn)和舌進(jìn) 聚合物驅(qū)油 (POLYMER FLOODING) ? EOR用聚合物及性質(zhì) ? 聚合物溶液的宏觀、微觀流變性 ? 聚合物溶液在孔隙介質(zhì)中的流動特征 ? 聚合物溶液驅(qū)油 ? 注水剖面調(diào)整（調(diào)剖） 化學(xué)驅(qū)油技術(shù) (CHEMICAL FLOODING) ? 微乳液驅(qū)油 (Micriemulsion Flooding) ? 聚合物 /表活劑復(fù)合驅(qū)油 (Polymer and Surfactant Flooding) ? 堿性水驅(qū) (Alkaline Flooding) ? 堿 /表活劑 /聚合物三元復(fù)合驅(qū) (Alkaline/ Polymer/SurfactantASP Flooding) 氣體混相驅(qū) (MISCIBLE GAS FLOODING) ? 烴類氣體混相 (Hydrocarbon Miscible) ? LeanGas Flooding (VaporizingGas Drive) ? RichGas Flooding (CondensingGas Drive) ? 氮氣驅(qū) (Nitrogen Miscible Flooding) ? CO2驅(qū) (Carbon Dioxide) ? Miscible ? Immiscible ? 煙道氣驅(qū) (Flue Gas) 水驅(qū)油機(jī)理 本章目的 : ?通過分析水驅(qū)油的物理過程 ,得出 EOR的目標(biāo) ?通過分析水驅(qū)剩余油、殘余油的形成機(jī)理 ,理 解為什么注水開發(fā)油田的采收率不高 ?通過分析殘余油滴的啟動機(jī)理和水驅(qū)油的非 活塞性 ,得出主要的提高采收率方法 水驅(qū)剩余油、殘余油的形成 ?單根毛管水驅(qū)油模型 ?并聯(lián)毛管水驅(qū)油模型 ?單根毛管水驅(qū)油模型 L P1 P2 假設(shè)毛管親水 Water Oil Lw L P1 P2 Water Oil Lw Pw Po P1Pw= 8 ?w Lw r2 V Po