油田開發(fā)方式及采收率

1、剩余油形成機理及提高采收率方法1主要內(nèi)容1 油田開發(fā)方式及采收率2 油水兩相滲流特征3 剩余油形成機理及微觀分布4 剩余油飽和度5 剩余油的可動性6 提高采收率的方法2 油田開發(fā)方式及采收率3 要點1 依靠天然能力開采2 注水開發(fā)3 提高采收率方法4 油田開采方式從石油工業(yè)發(fā)展的歷史看，油田開發(fā)方式經(jīng)歷了三個階段：依靠天然能量開采（一次采油）注水開發(fā)（二次采油）提高采收率方法（三次采油）51 依靠天然能量開采61.1 能量來源在石油工業(yè)發(fā)展的初期（19世紀中葉），油田開發(fā)是依靠地層天然能量開采。開采能量來源有以下幾種：（1）油、氣、水和巖石由于開采過程中壓力降低而膨脹，稱為彈 性能。（2）當(dāng)?shù)?/p>

2、層壓力降到原油飽和壓力以下時，原油中溶解的天然氣析出并膨脹，進一步驅(qū)替原油，稱為溶解氣驅(qū)。（3）當(dāng)邊水或底水水域較大時，水可以進入含油帶驅(qū)替原油，稱為水壓驅(qū)動。并非所有油藏都有天然能量補充。例如，如果沒有邊水和底水，就只能是彈性溶解氣驅(qū)。71.2 開發(fā)特征在打開油藏初期，由于有較高的地層能量，油井產(chǎn)量較高。隨著地層能量的消耗，地層壓力逐漸降低，油井產(chǎn)量迅速降低。當(dāng)?shù)貙訅毫抵溜柡蛪毫σ韵聲r，溶解氣析出并隨壓力的降低而膨脹，成為驅(qū)油的動力，但是產(chǎn)量繼續(xù)降低。油井長期在低產(chǎn)狀態(tài)下生產(chǎn)，直至枯竭。81.3 依靠天然能量開采的采收率依靠天然能量開采通常稱為消耗式開采，或一次采油。這種開采方式結(jié)束時，仍

3、有大量原油滯留在地層中。在這種開采方式下，產(chǎn)量較低，采油速度低，采收率也很低，約在1020。地層中仍有8090的剩余油。9 2 注水開發(fā)10 2.1 油田注水開發(fā)的形成Carll在1880年曾提出，將水注入油藏把油驅(qū)向生產(chǎn)井可能提高原油采收率。注水能多采出原油是在美國賓夕法尼亞的Bradford油田無意中得到證實的。約在1890年，經(jīng)營者意識到進入產(chǎn)層的水可能增加產(chǎn)油量，從而開始了注水。到1907年，注水使Bradford油田的產(chǎn)量已有明顯的回升。最初的注水方式稱為環(huán)狀注水，即向一口井注水，直到周圍的生產(chǎn)井水淹為止。這時再將這些水淹井轉(zhuǎn)為注水井，在地層中形成一個不斷擴大的水驅(qū)前緣。 11但是，

4、當(dāng)時也有不少人反對向產(chǎn)油層注水。賓夕法尼亞州通過了一條法令，以保護油藏為由，要求封堵停產(chǎn)的廢棄井和水淹井，以防止水進入油層和氣層。這起了制止注水的作用，但是注水仍在秘密進行。直到1921年，賓夕法尼亞州的立法部門承認了Bradford油田注水的合法化。1921年以后，注水的規(guī)模迅速擴大。環(huán)狀注水也被行列注水所代替。行列注水是兩排生產(chǎn)井等距離地錯開排列在注水井排的兩側(cè)。到1928年，又出現(xiàn)了“ 五點法”的注水井網(wǎng)。以后又提出正反七點、九點等井網(wǎng)，并且在油田開發(fā)的不同時期，根據(jù)需要對井網(wǎng)進行調(diào)整。12Bradford油田的開采歷程13注水開發(fā)的發(fā)展由于當(dāng)時是在一次采油枯竭后才進行注水，又采出第二批

5、原油，所以注水開發(fā)稱為二次采油。在19世紀30年代到40年代初，注水逐漸擴展到其他地區(qū)。直到40年代末和50年代初，許多油田一次采油已經(jīng)接近經(jīng)濟極限，而經(jīng)營者又想增加可采儲量。在世界各地，注水開發(fā)逐漸得到廣泛應(yīng)用。這時提出的多相滲流理論也促進了注水開發(fā)技術(shù)的發(fā)展。由于水源的廣泛性，注水的低成本，和技術(shù)成熟度高，直到目前注水開發(fā)仍是最廣泛、最重要的油田開發(fā)方式。14 2.2 油田注水開發(fā)的生產(chǎn)階段劃分根據(jù)油井產(chǎn)能和含水率變化規(guī)律，油田注水開發(fā)大體可以分為四個階段：無水采油期含水率上升期高含水期高含水晚期 15 2.3 注水開發(fā)的采收率注水開發(fā)與依靠天然能量開發(fā)相比，采油速度和采收率有較大幅度的提

6、高，大多數(shù)油田注水開發(fā)的采收率可達到3040左右。但是，仍然不能把大部分原油驅(qū)出，主要原因在于，注入水掃過的油層仍有較多的剩余油，驅(qū)油效率并不是很高；由于井網(wǎng)和儲層的非均質(zhì)性的影響，有些層帶注入水未能波及到，形成死油區(qū)。波及效率也不是很高。所以，大多數(shù)油田注水開發(fā)后，有幾乎6570的原油仍滯留在油藏中。低滲透油田更達到80。16 3 提高采收率方法17進一步提高石油采收率的重要性已為人們廣泛重視。提高采收率的方法以前稱為三次采油，但是現(xiàn)在應(yīng)用這些方法并非等到注水開發(fā)結(jié)束之后，所以通常稱為提高石油采收率方法EOR(Enhanced Oil Recovery),或者稱為改善石油采收率方法IOR(Improvement Oil Recovery)。提高石油采收率方法主要有四類：化學(xué)驅(qū)、混相驅(qū)、熱采和微生