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概述及聚合物驱

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概述 聚合物
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一次采油 在油田开采历史上,依靠油层自身能量采油的方法。因油田未开发或开发时间较短,地层压力高,原来溶解于原油中的气体膨胀而将油举升到地面,当溶解气耗尽时,原油便失去流动能力。这种采油方法称为 能量衰竭法采油 ,也就是 一次采油 ,其采收率一般只能达到 5~15%第九章 化学驱油人工注水采油法 ,是在地层原有能量衰竭后,在油层边缘或油层内部,由地面向井内注水,从生产井采油的一种方法。注水的作用是 补充油层的驱油能量 ,水作为油的排驱剂,将油排走而占据油原来占据的空间。因此, 注水后油层含油饱和度下降、含水饱和度上升 。二次采油一百多年以前,从一口生产井的封隔器漏失事故中,人们才发现注水采油这一方法。那次事故起因于上部高压水层的水通过漏失的封隔器进入油层,使该井停止生产,但周围油井的产油量却明显上升了。由此,总结出了人工注水采油法 注水采收率比能量衰竭法高得多,一般在25~40%别油田可达 80%于水的来源广、价格便宜、采收率又高,所以,美国自 20世纪 40年代初便迅速发展起了注水采油。 50~60年代,注水开发工程的项目数达到了顶峰。 60年代后期,注水工程的项目数一直在下降。原因是一些 注水油田已进入注水开发的后期,油井含水持续上升,产油量不断下降 。当油井含水率达到 95~98%,达到注水开发的经济极限,注水井停止注水、油井停止生产。通常,油井产液量高,达到经济极限的含水率就高;相反,达到经济极限的含水率低。油田名称 国家 岩性 地质储量 可采储量 采出程度名次 10 8t 名次 10 8t 名次 /%奥里诺拉 委内瑞拉 砂 1 1644 1 8 威特 砂 2 260 3 特 灰 3 260 2 内瑞拉 砂 4 219 5 6 西哥 灰 5 137 12 0 特 砂 6 121 4 联酋 灰 7 1 朗 灰 8 9 9 朗 灰 9 7 7 朗 砂 10 4 5 罗斯 砂 11 0 罗斯 砂 12 拉克 灰 13 特 灰 14 8 4 马贾 沙特、伊朗 灰 15 5 2 拉克 砂 16 1 罗斯 砂 17 6 0 特 砂 18 特 砂 19 3 特 灰 20 0 3 化采油 ,除了一次采油和二 次采油 之外的其他任何能增加油井产量,提高油藏最终采收率的采油方法。由于地层的非均质性, 水驱经济极限后仍然有60~70%的原油,以剩余油的方式残留于地层 , 称为二次残余油(也称水驱残余油) 。表面活性剂驱 , 碱水驱聚合物 — 表面活性剂驱碱 — 聚合物驱碱 — 聚合物 — 表面活性剂驱微生物驱微生物调剖微生物降解稠油微生物清防蜡气体混相驱热力采油化学驱微生物采油图 9提高采收率机理分类波及系数 × 洗油效率三次采油对于一些特殊油层,不宜进行注水开发,例如 稠油、轻质油以及特低渗透率油层 。提高这类油藏的采收率,可以通过 热采(稠油) 或 注气 (轻质油和 /或特低渗透率油藏)。此外,某些注水油藏,从提高采收率的角度考虑和出发,在注水开发的中期就开始进行聚合物驱。在我国,除玉门油田外,其它油田对于一次采油和二次采油都没有明确的划分界限。因此, (在我国油田使用 提高采收率这一名词更恰当。一般” 三次采油 ”是指油藏注水达到经济极限后采用的提高采收率措施或技术与方法。 )三次采油发展现状与美国对石油需求量大而最近几十年新发现地质储量越来越少有关。即使有新的储量发现,也属于 三低油田或油藏(低储量、低丰度和低渗透率), 基本没有或没有开发价值。为了鼓励和发展 国曾采取了一些非常有利的优惠税收政策。特别是在原油价格暴涨的 70年代 ,美国能源部对国家研究机构和有关大学给予 石油公司则实行 些政策有力地促进了 次采油发展现状 :但到 1981年后,上述税收优惠政策中断,新的政策有利于投资少但提高采收率收效也低的 就使得一些大的石油公司停止了投资大但采收率也高的 就是 80年代后美国 别是 80年代中期 以后,世界原油价格暴跌, 美国政府认为可以从中东获得稳定且价格低廉的原油, 对 次采油发展现状而在 2000年左右,世界原油价格又大幅度回升,各国又开始重新重视和发展 国政府也又开始投资和支持研究机构、大学和石油公司从事 苏联各油田 50~60年代处于注水鼎盛时期,其它到 80年代 ,才开始重视发展除注水以外的其它 应地,前苏联石油部成立了提高采收率公司,从此 , 次采油发展现状我国 拉玛依油田 , 1958年开始研究火烧油层; 大庆油田 在投入开发时就开展了 后研究过的 混相天然气驱、氮气驱、微生物驱、聚合物水驱、胶束驱、微乳液驱、泡沫复合驱以及最近几年发展起来的 碱 /表面活性剂 /聚合物( 元复合驱 ,是我国 外,胜利、辽河、大港、华北、玉门以及克拉玛依等油田都在 1980年代初进行过 如辽河油田蒸气吞吐的室内评价研究以及矿场试验; 大港油田进行了聚合物调剖 和聚合物驱的室内研究和矿场试验;华北油田进行了注氮气的室内实验;玉门油田进行了微乳液驱的室内研究和矿场试验。特别是大庆油田,目前聚合物驱已经由先导性矿场试验走向了工业性大规模应用的商业阶段,聚合物驱的年产油量达到了 800万吨,占年产量的 14%。目前, 我国各油田已进入高含水( 85%以上) 的后期开发阶段,因此开展 相就是指两种流体可以相互溶解。因此, 毛管压力和界面张力为零 。按混合方式的不同,混相驱可以分为一次接触混相、多次接触混相或动态混相。如果注入的气体可以与地层中的原油任何比例直接混合且混合物为单相时,就是 一次接触混相 ;若注入的气体与地层中原油接触时形成两相,但在气体与原油间可以进行组分间的质量交换,形成过渡带驱动相,过渡带流体组成在油和注入流体的组分范围内变化。由于这种过程重复进行,多次接触,因此称为 多次接触混相或动态混相 。三次采油方法简介热力采油利用热能量来降低原油粘度、蒸发油层中原油的采油方法。包括热物理驱油方式(例如蒸汽采油)和热化学采油(例如火烧油层)。微生物采油利用微生物或细菌及其代谢产物对原油和地层产生作用,达到提高原油流动能力、改变液流方向,实现增产原油的目的。际上是一种将水溶性聚合物加入到水中来增加水相粘度、改善流度比的方法。在国外 ,如原苏联等国家,将这种方法称为改善水驱,没有将其列入化学驱提高采收率的范畴。我国及大部分西方国家,例如美国、加拿大等,都将聚合物驱列为三次采油的化学驱方法。 其驱油机理主要是提高水相粘度,改善流度比、提高聚合物溶液在油藏中的微观和宏观波及体积,克服和消除驱替相在油层中的指进现象, 从而实现提高原油采出程度的目的。当然也有的科学家和研究人员认为聚合物,特别是部分水解聚丙烯酰胺和疏水缔合聚合物的 粘弹效应也可以提高驱油效率 。一种流体通过孔隙介质能力的量度。它的数值等于流体的有效渗透率除以粘度,以 λ表示。λ= K /μ流度比 (M)是指 驱油时驱动液流度 对 被驱动液流度 的比值若驱动液是水,被驱动液是油,则水油流度比可表示为 :W / λo = =(((中: 水油流度比;λW、 λ0——水和油的流度;水和油的相对渗透率;μw、 μo——水和油的粘度。分水解聚丙烯酰胺 、 黄原胶 以及近几年研制和开发的 疏水缔合聚合物 。部分水解聚丙烯酰胺对地层水中的阳离子含量特别是二价的 量以及油层温度十分敏感。随着矿化度以及油层温度的增加,溶液的表观粘度急剧下降。此外,部分水解聚丙烯酰胺还存在化学降解以及剪切降解等难以克服的问题。这些都是影响聚合物驱整体技术经济效益、妨碍其大规模工业应用的不利因素。黄原胶是通过微生物发酵生产得到的。其优点是对盐不敏感,适合矿化度较高的油层。缺点是 容易发生严重的微生物降解、热稳定性差以及价格过高 。
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