chapter1提高采收率原理

1、為什么水驅(qū)油藏原油采收率低？世界范圍內(nèi)水驅(qū)油藏原油采收率平均40%左右。 KKKoro/KKKwrw/KKKgrg/2112nniivKv值越接近于1，非均質(zhì)性越強(qiáng)。一般來說，Kv 0.5 為均質(zhì)型，Kv在0.50.7范圍為較均質(zhì)型，Kv 0.7為非均質(zhì)型。Dykstra和Parsons （1950）經(jīng)驗(yàn)公式法： 對(duì)于一個(gè)特定的油層，在不同部位取足夠多個(gè)巖心樣品，測(cè)其滲透率。將巖心滲透率從大到小排序, 以巖心的滲透率（Ki）為縱坐標(biāo)值，以巖心頻率為橫坐標(biāo)值， 在對(duì)數(shù)-概率坐標(biāo)紙上作圖，可得到一條直線。 5 . 084. 05 . 0KKKKVDykstra和Parsons （1950）經(jīng)驗(yàn)公式

2、法： Dykstra和Parsons （1950）經(jīng)驗(yàn)公式法：式中， 、 分別巖心頻率為0.84和0.5時(shí)所對(duì)應(yīng)的巖心的絕對(duì)滲透率值。Kv值越小，表示油層越均質(zhì)，絕對(duì)均質(zhì)地層的Kv值為零。巖心頻率：將巖心滲透率從大到小排序，某巖心的序號(hào)與統(tǒng)計(jì)巖心總數(shù)之比。84. 0K5 . 0KDykstra和Parsons （1950）經(jīng)驗(yàn)公式法： 條件：只有滲透率呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，才能用滲透率變異系數(shù)描述油層縱向上的非均質(zhì)性。 特征1：屬于各個(gè)滲透率范圍的樣品數(shù)與滲透率的對(duì)數(shù)值呈正態(tài)分布。 特征2：對(duì)數(shù)-概率曲線為一直線。 據(jù)大慶油田34口取心檢查井、184個(gè)層的統(tǒng)計(jì)，不同類型油層滲透率基本符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布

3、，符合率為96 % 。Dykstra和Parsons （1950）經(jīng)驗(yàn)公式法： maxminkkJkmaxkkTk實(shí)質(zhì)是界面張力相互爭(zhēng)奪的結(jié)果 巖石的選擇性潤(rùn)濕用衡量，稱為潤(rùn)濕角。若90，為憎水巖石；若=90，為中性巖石。 潤(rùn)濕性：取決于巖石表面的礦物組成、原油的組成、與原油接觸的時(shí)間。 一一 微觀水驅(qū)油機(jī)理微觀水驅(qū)油機(jī)理 二二 宏觀水驅(qū)油機(jī)理宏觀水驅(qū)油機(jī)理 三三 剩余油的分布剩余油的分布( (一一) ) 流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)( (二二) ) 多孔介質(zhì)中殘余油的多孔介質(zhì)中殘余油的形成形成一一 微觀水驅(qū)油機(jī)理微觀水驅(qū)油機(jī)理 巖石是一種多孔介質(zhì)巖石是一種多孔介質(zhì), ,孔隙形

4、態(tài)各異孔隙形態(tài)各異且高度分散，油、氣、水以不同方式占據(jù)著且高度分散，油、氣、水以不同方式占據(jù)著這些孔隙空間。這些孔隙空間。界面界面張力張力巖石選擇巖石選擇性潤(rùn)濕性潤(rùn)濕毛管毛管力力毛管毛管準(zhǔn)數(shù)準(zhǔn)數(shù)（一）流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)（一）流體在多孔介質(zhì)中的流動(dòng)毛管力毛管力cos2rPC基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)理論1 1：毛管準(zhǔn)數(shù)：毛管準(zhǔn)數(shù)：LPNVC/VNVCvckpNLvcVNSor，%Nvc10-210-710-610-510-410-33020100增大毛管準(zhǔn)數(shù)可降低殘余油飽和度毛管準(zhǔn)數(shù)毛管準(zhǔn)數(shù)VNVC多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,為了進(jìn)行理論描述,通?？砂芽紫额愋图傧肴缦?1. 1. 平行孔道模型平行孔道模型2

5、. 2. 急變孔道模型急變孔道模型（二）多孔介質(zhì)中剩余油的形成（二）多孔介質(zhì)中剩余油的形成平行孔道模型平行孔道模型平行孔道模型平行孔道模型pc1pc2當(dāng)油滴未進(jìn)入急變孔道時(shí)pc1=pc2r1若油滴從急變孔道流過，必須發(fā)生變形，油滴前后兩端的曲率半徑出現(xiàn)差異： pc1 k2 k3 1、高滲透層滲流阻力小，滲流速度大。 2、高滲透層的前緣突破后，低滲透層前緣 仍在油層的某一位置。 3、后續(xù)的水大部分進(jìn)入高滲透層，從而低滲透層得不到充分開采。基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)理論2 2：水油流度比：水油流度比OOOWWwKK,WOOWOWKKM 1.水未波及區(qū)的剩余油； 面積井網(wǎng)注水時(shí)，不同井網(wǎng)部署，水驅(qū)后的死油區(qū)面積不

6、同；由于油層非均質(zhì)性造成有些地區(qū)水波及不到。 2.水波及區(qū)的殘余油。三三 剩余油分布剩余油分布 三三 微觀洗油效率微觀洗油效率E ED D 二二 宏觀波及系數(shù)宏觀波及系數(shù)E EV V 四四 原油的采收率原油的采收率E ER R第三節(jié)第三節(jié) 水驅(qū)油藏原油采收率水驅(qū)油藏原油采收率一一 采出程度和采收率采出程度和采收率 一、采出程度和采收率一、采出程度和采收率無(wú)水采收率：油水前緣突破時(shí)總采油量與地質(zhì)儲(chǔ)量之比。經(jīng)濟(jì)極限采收率：注水達(dá)到經(jīng)濟(jì)極限(含水率9598)時(shí)總采油量與地質(zhì)儲(chǔ)量之比。采出程度：油田在某一階段的“采收率”(目前采收率) 它是指油田在某一階段的累積采油量與地質(zhì)儲(chǔ)量之比。第三節(jié)第三節(jié) 水驅(qū)

7、油藏原油采收率水驅(qū)油藏原油采收率油藏的厚度。油藏的面積；水波及油藏的厚度；水波及油藏的面積；hAhAAhhAEssssV:被驅(qū)替流體驅(qū)掃過的油藏體積與原始油藏體積之比。 衡量水在油層中的波及程度的參數(shù)。二、二、 宏觀波及系數(shù)宏觀波及系數(shù) E EV VoioroiDSSSE: 驅(qū)替流體波及區(qū)內(nèi)驅(qū)出的原油與該區(qū)域內(nèi)總含油量之比 。 衡量水波及區(qū)微觀水洗油效果的參數(shù)。三、三、 微觀洗油效率微觀洗油效率 E ED DoissorsSoisSdShAShAShAE四、四、 ER與與EV及及ED的關(guān)系的關(guān)系已知已知: A, h, , Soi , Sor 等等ER=產(chǎn)油量產(chǎn)油量?jī)?chǔ)量?jī)?chǔ)量=波及區(qū)產(chǎn)出油波及區(qū)產(chǎn)

8、出油儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量=波及區(qū)原油儲(chǔ)量波及區(qū)殘余油波及區(qū)原油儲(chǔ)量波及區(qū)殘余油儲(chǔ)量?jī)?chǔ)量=AhSoiAshsSoiAshsSor=AshsAh(SoiSorSoi）=EVED一一 、影響、影響E ED D 的因素的因素1.巖石的微觀孔隙結(jié)構(gòu)2.巖石的潤(rùn)濕性3.驅(qū)油劑與原油之間的界面張力第四節(jié)第四節(jié) 影響因素及提高措施影響因素及提高措施. .rPccos2 r Pc 滲流規(guī)律愈復(fù)雜孔隙中殘余油愈多1.1.微觀孔隙結(jié)構(gòu)微觀孔隙結(jié)構(gòu)親水巖石水驅(qū)油后的殘余油大多以油珠、油絲和小油塊等形態(tài)分布在孔隙的交匯口或較大的孔隙內(nèi)。2.2.油層巖石的潤(rùn)濕性油層巖石的潤(rùn)濕性親油巖石水驅(qū)油后的殘余油大多以油膜形態(tài)分布于巖粒壁面，其

9、次滯留于較小孔隙中，也有油絲形態(tài)的殘余油。2.2.油層巖石的潤(rùn)濕性油層巖石的潤(rùn)濕性中性巖石水驅(qū)油后的殘余油主要是普遍分布于巖粒壁面的油膜。2.2.油層巖石的潤(rùn)濕性油層巖石的潤(rùn)濕性 在急變孔隙中， ow越大，使油滴變形通過孔喉的阻力越大；則殘余油越多。osowsw3.3.界面張力界面張力 原油粘度越大，則微觀指進(jìn)現(xiàn)象愈嚴(yán)重。4.4.原油粘度原油粘度二 、影響E 的因素 . 油層的非均質(zhì)性 2. 水油流度比 3. 布井方式和密度 4. 注 采 速 度k1k2k3k1 k2 k31.1.油層的分均質(zhì)性油層的分均質(zhì)性2.2.水油流度比水油流度比三三. . 布井方式布井方式五點(diǎn)法井網(wǎng)不同注采速度下的波及面積五點(diǎn)法井網(wǎng)不同注采速度下的波及面積v1 v2 4.4.注采速度注采速度三 提高ER的途徑油藏的非均質(zhì)性油藏的非均質(zhì)性平面平面縱向縱向水油流度比水油流度比井網(wǎng)布署井網(wǎng)布署注采速度注采速度ED 微觀孔隙結(jié)構(gòu)微觀孔隙結(jié)構(gòu)巖石的潤(rùn)濕性巖石的潤(rùn)濕性界面張力界面張力原油的粘度原油的粘