油層物理4.3 油層物理

1、.4.1 4.1 采收率及其影響因素采收率及其影響因素 第四章第四章 油層物理研究與應(yīng)用油層物理研究與應(yīng)用 4.2 4.2 剩余油飽和度與采收率剩余油飽和度與采收率4.3 4.3 提高原油采收率方法簡介提高原油采收率方法簡介4.4 4.4 物理模擬原理物理模擬原理4.5 4.5 提高采收率實驗方法提高采收率實驗方法.1 熱力采油 4.2 4.2 提高原油采收率方法簡介提高原油采收率方法簡介1.1 熱力采油機理 熱力采油的機理在于使原油粘度大大降低，改善熱力采油的機理在于使原油粘度大大降低，改善原油的流動性能，提高波及系數(shù)；熱能會使原油膨脹，原油的流動性能，提高波及系數(shù)；熱能會使原油膨脹，增加了

2、原油從油藏排出的動力；熱能對原油有蒸發(fā)、增加了原油從油藏排出的動力；熱能對原油有蒸發(fā)、蒸餾作用，蒸餾出的輕質(zhì)組分在與地層接觸時會凝析，蒸餾作用，蒸餾出的輕質(zhì)組分在與地層接觸時會凝析，在前緣形成混相帶，起混相作用。在前緣形成混相帶，起混相作用。 1.2 1.2 提供熱量方式提供熱量方式 (1).(1).熱源在地面，向油層注入熱載體：熱源在地面，向油層注入熱載體： 如注蒸汽、注熱水、注煙道氣等如注蒸汽、注熱水、注煙道氣等 .(2).(2).熱源在地下：熱源在地下： 如井下蒸汽發(fā)生器、井下電加熱器、火燒油層等如井下蒸汽發(fā)生器、井下電加熱器、火燒油層等 1.3 1.3 蒸汽吞吐蒸汽吞吐(Steam H

3、uff and Puff) (Steam Huff and Puff) 蒸汽吞吐過程分為：注蒸汽蒸汽吞吐過程分為：注蒸汽關(guān)井浸泡關(guān)井浸泡開井開井生產(chǎn)生產(chǎn) 由于注入井和生產(chǎn)井為同一口井，故常稱為單井吞由于注入井和生產(chǎn)井為同一口井，故常稱為單井吞吐。吐。 嚴(yán)格地講，蒸汽吞吐只是一種增產(chǎn)措施，因為它只嚴(yán)格地講，蒸汽吞吐只是一種增產(chǎn)措施，因為它只改善了井底附近原油的粘度，改善了井周圍的流動條件，改善了井底附近原油的粘度，改善了井周圍的流動條件，而未改變驅(qū)動方式，進(jìn)入油層的能量也較少。而未改變驅(qū)動方式，進(jìn)入油層的能量也較少。 .1.4 1.4 蒸汽驅(qū)蒸汽驅(qū)(Steam Flooding) (Steam

4、Flooding) 蒸汽驅(qū)指在適當(dāng)?shù)木W(wǎng)條件下，在注入井注蒸汽，蒸汽驅(qū)指在適當(dāng)?shù)木W(wǎng)條件下，在注入井注蒸汽，在生產(chǎn)井采油的開采方法。在生產(chǎn)井采油的開采方法。 在蒸汽驅(qū)過程中，在油藏中通常形成四個帶，即在蒸汽驅(qū)過程中，在油藏中通常形成四個帶，即高溫蒸汽帶、熱水帶、冷水帶和高飽和油帶。高溫蒸汽帶、熱水帶、冷水帶和高飽和油帶。 1.5 1.5 火燒油層火燒油層(Combustion in Situ)(Combustion in Situ) 火燒油層又稱就地燃燒，指利用油層可燃物質(zhì)的燃火燒油層又稱就地燃燒，指利用油層可燃物質(zhì)的燃燒來提供熱量的方法。它主要有正向燃燒、反向燃燒和燒來提供熱量的方法。它主要

5、有正向燃燒、反向燃燒和濕式燃燒三種方法。濕式燃燒三種方法。 .聚合物的注入性能參數(shù)：聚合物的注入性能參數(shù)： (1).(1).阻力系數(shù)阻力系數(shù) 阻力系數(shù)定義為水的流度和聚合物的流度之比，或阻力系數(shù)定義為水的流度和聚合物的流度之比，或在相同注入速度下聚合物的注入壓差和水的注入壓差的在相同注入速度下聚合物的注入壓差和水的注入壓差的比值。比值。 阻力系數(shù)與聚合物的相對分子量成正比；阻力系數(shù)與聚合物的相對分子量成正比；阻力系數(shù)與巖石的滲透率有密切的關(guān)系；阻力系數(shù)與巖石的滲透率有密切的關(guān)系； wpppwwPPKKRF/阻力系數(shù)也與注入速度有關(guān)。阻力系數(shù)也與注入速度有關(guān)。 .(2).(2).殘余阻力系數(shù)殘余

6、阻力系數(shù) 殘余阻力系數(shù)定義為注聚合物前水的流度與注聚合殘余阻力系數(shù)定義為注聚合物前水的流度與注聚合物后水的流度之比，或注聚合物后的注水壓差和注聚合物后水的流度之比，或注聚合物后的注水壓差和注聚合物前的注水壓差的比值。物前的注水壓差的比值。 (3).(3).聚合物滯留聚合物滯留 聚合物通過巖心后，在吸附作用下將有一部分聚合聚合物通過巖心后，在吸附作用下將有一部分聚合物被捕獲或滯留在巖心中。物被捕獲或滯留在巖心中。 wbwawwawwbPPKKRRF/ 聚合物滯留量的大小反映了聚合物的損耗程度。聚合物滯留量的大小反映了聚合物的損耗程度。 通過測定采出液中聚合物的含量，可以計算聚合物通過測定采出液中

7、聚合物的含量，可以計算聚合物的滯留量。的滯留量。 . 混相：混相：物質(zhì)之間不存在界面的一種混合狀態(tài)。物質(zhì)之間不存在界面的一種混合狀態(tài)。3 混相驅(qū)油(miscible displacement) 混相驅(qū)：混相驅(qū)：向油藏中注入某種能夠溶解殘余油的溶劑向油藏中注入某種能夠溶解殘余油的溶劑并形成混相段塞，驅(qū)替油藏中的殘余油，從而達(dá)到提高并形成混相段塞，驅(qū)替油藏中的殘余油，從而達(dá)到提高采收率的目的。采收率的目的。3.1 3.1 二氧化碳二氧化碳(Carbon (Carbon dioxide flooding)dioxide flooding)驅(qū)驅(qū) 二氧化碳驅(qū)通常二氧化碳驅(qū)通常分為兩種：水驅(qū)二氧分為兩種：

8、水驅(qū)二氧化碳段塞和二氧化碳化碳段塞和二氧化碳水驅(qū)。水驅(qū)。. (1). (1).干氣混相過程干氣混相過程3.2 烴類氣體混相驅(qū) 干氣實現(xiàn)混相的條件干氣實現(xiàn)混相的條件是油中必須含有足夠的輕是油中必須含有足夠的輕烴組分和足夠高的注入壓烴組分和足夠高的注入壓力。力。(2).(2).富氣混相過程富氣混相過程.(3).液化石油氣混相過程 .5 5 物理法采油技術(shù)物理法采油技術(shù) 利用物理場（聲場、電場、磁場、電磁場等）的作用來激勵和處理油水井或油層，從而達(dá)到增產(chǎn)、增注目的的技術(shù)。 聲波解堵技術(shù)聲波解堵技術(shù) 5.2 5.2 技術(shù)系列技術(shù)系列電磁加熱技術(shù)電磁加熱技術(shù)電法采油技術(shù)電法采油技術(shù)磁技術(shù)磁技術(shù)(1).(

9、1).水力振蕩解堵技術(shù)水力振蕩解堵技術(shù)(2).(2).超聲波解堵技術(shù)超聲波解堵技術(shù)(3).(3).電脈沖波解堵技術(shù)電脈沖波解堵技術(shù)(4).(4).人工振動增產(chǎn)技術(shù)人工振動增產(chǎn)技術(shù)(5).(5).高能氣體壓裂技術(shù)高能氣體壓裂技術(shù).5.3 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域采油工程采油工程油氣田地面工程油氣田地面工程化學(xué)工程化學(xué)工程應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域儲運工程儲運工程.采采油油工工程程(1).(1).水力振蕩解堵技術(shù)水力振蕩解堵技術(shù)(2).(2).超聲波解堵技術(shù)超聲波解堵技術(shù)(3).(3).電脈沖波解堵技術(shù)電脈沖波解堵技術(shù)(4).(4).人工振動增產(chǎn)技術(shù)人工振動增產(chǎn)技術(shù)(5).(5).高能氣體壓裂技術(shù)高能氣體壓裂技術(shù)(

10、6).(6).井筒聲波井筒聲波(7).(7).井筒磁井筒磁增注增注降粘降粘防垢防垢防蠟防蠟降粘降粘防垢防垢防蠟防蠟.油油氣氣田田地地面面工工程程(1).(1).管道聲波管道聲波(2).(2).管道磁管道磁(3).(3).管道電加熱管道電加熱破乳破乳降粘降粘防垢防垢防蠟防蠟降粘降粘防垢防垢防蠟防蠟破乳破乳.5.4 5.4 發(fā)展歷史發(fā)展歷史(1). (1). 1950 前蘇聯(lián)、美國、中國前蘇聯(lián)、美國、中國 機理研究機理研究(2). (2). 1960 前蘇聯(lián)、美國前蘇聯(lián)、美國 初步現(xiàn)場試驗初步現(xiàn)場試驗 水力振蕩等水力振蕩等(3). (3). 1970 前蘇聯(lián)、美國前蘇聯(lián)、美國 較大規(guī)模試驗較大規(guī)模試驗 水力振蕩、超聲波等水力振蕩、超聲波等(4). (4). 1980 華北油田超聲波現(xiàn)場華北油田超聲波現(xiàn)場 石油大學(xué)超聲波、水力振蕩、電脈沖室內(nèi)研究石油大學(xué)超聲波、水力振蕩、電脈沖室內(nèi)研究 西安石油學(xué)院高能氣體壓裂研究西安石油學(xué)院高能氣體壓裂研究(5). (5). 1990 超聲波、水力振蕩、電脈沖、高能氣超聲波、水力振蕩、電脈沖、高能氣體壓體壓 裂、人工地震現(xiàn)場試驗裂、人工地震現(xiàn)場試驗 .5.5 技術(shù)優(yōu)勢技術(shù)優(yōu)勢(1)、無污染；、無污染；(2)、設(shè)備簡單；、設(shè)備簡單；(3)、成本低；、成本低；(4)、見效快；、見