长江大学：《油气田地下地质学》课程教学资源（教案讲义）第十章剩余油预测与挖潜.docx_大学文库

·调注·补孔·封堵·加密井·调剖●添活性剂2.热力采油蒸汽吞吐：又称循环注蒸汽或蒸汽浸泡，是向油层注几周的蒸汽（2一6周），在注蒸汽期间保持高的注入速度，然后关井几天，进行所谓的焖井，最后开井生产。这些井一般以较高的产量生产几个月或一年，这个过程构成一个循环。3微生物采油微生物提高原油采收率技术（MEOR）是将选择的微生物注入油层，随之它们在油藏内生存、代谢、增殖和运移，这些将有助于进一步降低在二次采油方法开采后留在油藏中的残余油。微生物措施过程主要是使地下的原油变稀或黏度降低来提高原油产量和采收率，这个过程可适用于单井或多井的工程，而不需要新增投资费用或进行高价井的转换微生物提高石油采收率技术（MEOR）以其费用低、适应性强、作业简单、对产层无伤害和无环境污染等优势，成为具有良好发展前景的采油工艺技术。微生物开采稠油的技术，由于其经济性和环保性的特点，正为人们所接受。微生物能产生多种改变稠油不利特性的物质，从而提高稠油的采收率。本源微生物指存在于油藏中较为稳定的微生物群落。主要是在油田开发过程中随注入水进入油层的，也有的细菌是在油藏形成过程中就已经存在。由于细菌种类的差异，有的不适应环境而死亡，有的转入休眠状态，也有的细菌通过自身调节而适应了恶劣的地层环境，并利用地层中有限的营养进行缓慢的生长。阻碍本源微生物大量繁殖的主要因素是缺乏足够的营养，如氮源、磷源。只要提供合适的营养物质，就可以有选择地促进有用微生物群落的生长繁殖，激发其生物活性。本源微生物驱油在注水开采原油过程中周期性地注入氧气和氮、磷营养物质，激活油藏中原有微生物的一种采油技术。地层中存在有好氧菌、兼性菌及厌氧菌，注水井近井带为好氧区，以好氧菌为主：油层深部为厌氧区，以厌氧菌为主。随着含N、P营养液及氧气的注入，首先激活近井地带的好氧菌，好氧菌氧化剩余油产生有机酸、二氧化碳、生物表面活性剂等。这些代谢产物由注入水推进到厌氧区，从而激活厌氧菌。厌氧发酵菌产生有机酸、二氧化碳和氢气，厌氧产甲烷菌利用乙酸、甲酸或二氧化碳及氢气产生甲烷热水洗井化学清蜡剂微生物

⚫ 调注 ⚫ 补孔 ⚫ 封堵 ⚫ 加密井 ⚫ 调剖 ⚫ 添活性剂 2. 热力采油蒸汽呑吐：又称循环注蒸汽或蒸汽浸泡，是向油层注几周的蒸汽（2—6周），在注蒸汽期间保持高的注入速度，然后关井几天，进行所谓的焖井，最后开井生产。这些井一般以较高的产量生产几个月或一年，这个过程构成一个循环。 3 微生物采油微生物提高原油采收率技术（MEOR）是将选择的微生物注入油层，随之它们在油藏内生存、代谢、增殖和运移，这些将有助于进一步降低在二次采油方法开采后留在油藏中的残余油。微生物措施过程主要是使地下的原油变稀或黏度降低来提高原油产量和采收率，这个过程可适用于单井或多井的工程，而不需要新增投资费用或进行高价井的转换微生物提高石油采收率技术(MEOR)以其费用低、适应性强、作业简单、对产层无伤害和无环境污染等优势，成为具有良好发展前景的采油工艺技术。微生物开采稠油的技术，由于其经济性和环保性的特点，正为人们所接受。微生物能产生多种改变稠油不利特性的物质，从而提高稠油的采收率。本源微生物指存在于油藏中较为稳定的微生物群落。主要是在油田开发过程中随注入水进入油层的，也有的细菌是在油藏形成过程中就已经存在。由于细菌种类的差异，有的不适应环境而死亡，有的转入休眠状态，也有的细菌通过自身调节而适应了恶劣的地层环境，并利用地层中有限的营养进行缓慢的生长。阻碍本源微生物大量繁殖的主要因素是缺乏足够的营养，如氮源、磷源。只要提供合适的营养物质，就可以有选择地促进有用微生物群落的生长繁殖，激发其生物活性 . 本源微生物驱油在注水开采原油过程中周期性地注入氧气和氮、磷营养物质，激活油藏中原有微生物的一种采油技术。地层中存在有好氧菌、兼性菌及厌氧菌，注水井近井带为好氧区，以好氧菌为主；油层深部为厌氧区，以厌氧菌为主。随着含N、P营养液及氧气的注入，首先激活近井地带的好氧菌，好氧菌氧化剩余油产生有机酸、二氧化碳、生物表面活性剂等。这些代谢产物由注入水推进到厌氧区，从而激活厌氧菌。厌氧发酵菌产生有机酸、二氧化碳和氢气，厌氧产甲烷菌利用乙酸、甲酸或二氧化碳及氢气产生甲烷热水洗井化学清蜡剂微生物

清蜡效果好，周期长操作简单，动用设备少主要技术较为成熟操作简单能克服原油集输过程中的优点动用设备少结蜡问题洗井液来源广泛干净卫生综合经济效果好油井中必须无杀菌剂引起粘土膨胀、造成近作用有限，对微生物品质要求高主要讲地带堵塞将熔化的井底仍需热洗对油高含水井不适用缺点重质组份推入较远的近井品质量有不良地带，造成第二次堵塞影响，污染环境4.聚合物驱基本原理通过提高注入流体的粘度，调节油藏中油水两相的流度比，达到扩大波及体积的目的。（1）微观驱油机理①改善了水油流度比，扩大了波及体积。水驱油时水流动能力比原油强，易发生指进，波及系数低，大部分原油不会被驱替。聚合物溶液渗入地层能力降低，粘度就提高，溶液流动降低。溶液波及范围就得到提高，水驱油的效果则变好。②增加了水在油藏高渗透部位流动阻力提高了波及效率。增加了水的粘度并减少了水的有效渗透率：高渗部位所受流动阻力小，机械剪切作用弱，聚合物分子就易于缠结在孔隙中，增大高渗透部位的流动阻力。低渗透部位，聚合物分子降解作用强，分子回旋半径就低，反而容易通过低孔径孔隙，而不堵塞小孔径。③形成稳定的“油丝”通道。由于粘弹性作用，拖拉携带盲端残余油以及形成稳定的“油丝”通道。聚合物具有弹性，通过孔隙就像海绵通过一样，可以拖拉携带出孔隙边缘中油滴状的油以及使孔隙壁上的油膜变薄，将残余油拉伸形成细长的油柱，跟下游油柱相遇即形成稳定的油丝”通道，也可能是由于油水界面的内聚力而形成多个细小油珠，并与下游油珠结合形成稳定的”油丝”通道。（2）油层条件对提高采收率①聚合物驱适用的油藏类型是陆相沉积的砂岩油藏，砂体发育连片，不含泥岩或含量非常少。油层含大量泥岩，那么聚合物就会被泥岩吸附。气顶油藏，或者油层具有裂缝，那么注入的聚合物会充填到气项中，或者沿着聚合物前进造成聚合物绕流。②油层非均质性影响。当油层比较均匀时，聚合物流体推进就比较均匀，比非均质油藏推进速度慢，被聚合物流体波及到体积越大，驱油效率就越高。当油层非均质程度严重时，体积扫油效率提高幅度就越大。综合考虑，油层非均质性越强（一般在0.5-0.8之间），越适合实施聚合物驱油。③地层原油粘度的影响。当原油粘度过低，那么一般水驱后孔隙中的残余油就会很少，实施聚合物驱就没有意义。当原油粘度过高，要想改变水油流度比，则需要更高粘度的聚合物溶液，那么要求的聚合物浓度和量就高，从而需要更强的注入压力

主要优点技术较为成熟洗井液来源广泛操作简单动用设备少清蜡效果好，周期长操作简单，动用设备少能克服原油集输过程中的结蜡问题干净卫生综合经济效果好主要缺点引起粘土膨胀、造成近井地带堵塞将熔化的井底重质组份推入较远的近井地带，造成第二次堵塞作用有限，仍需热洗对油品质量有不良影响，污染环境油井中必须无杀菌剂对微生物品质要求高高含水井不适用 4 .聚合物驱基本原理通过提高注入流体的粘度，调节油藏中油水两相的流度比，达到扩大波及体积的目的。（1）微观驱油机理 ①改善了水油流度比，扩大了波及体积。水驱油时水流动能力比原油强，易发生指进，波及系数低，大部分原油不会被驱替。聚合物溶液渗入地层能力降低，粘度就提高，溶液流动降低。溶液波及范围就得到提高，水驱油的效果则变好。 ②增加了水在油藏高渗透部位流动阻力提高了波及效率。增加了水的粘度并减少了水的有效渗透率；高渗部位所受流动阻力小，机械剪切作用弱，聚合物分子就易于缠结在孔隙中，增大高渗透部位的流动阻力。低渗透部位，聚合物分子降解作用强，分子回旋半径就低，反而容易通过低孔径孔隙，而不堵塞小孔径。 ③形成稳定的“油丝”通道。由于粘弹性作用，拖拉携带盲端残余油以及形成稳定的 “油丝”通道。聚合物具有弹性，通过孔隙就像海绵通过一样，可以拖拉携带出孔隙边缘中油滴状的油以及使孔隙壁上的油膜变薄，将残余油拉伸形成细长的油柱，跟下游油柱相遇即形成稳定的"油丝"通道，也可能是由于油水界面的内聚力而形成多个细小油珠，并与下游油珠结合形成稳定的"油丝"通道。（2）油层条件对提高采收率 ①聚合物驱适用的油藏类型是陆相沉积的砂岩油藏，砂体发育连片，不含泥岩或含量非常少。油层含大量泥岩，那么聚合物就会被泥岩吸附。气顶油藏，或者油层具有裂缝，那么注入的聚合物会充填到气顶中，或者沿着聚合物前进造成聚合物绕流。 ②油层非均质性影响。当油层比较均匀时，聚合物流体推进就比较均匀，比非均质油藏推进速度慢，被聚合物流体波及到体积越大，驱油效率就越高。当油层非均质程度严重时，体积扫油效率提高幅度就越大。综合考虑，油层非均质性越强(一般在0.5-0.8之间)，越适合实施聚合物驱油。 ③地层原油粘度的影响。当原油粘度过低，那么一般水驱后孔隙中的残余油就会很少，实施聚合物驱就没有意义。当原油粘度过高，要想改变水油流度比，则需要更高粘度的聚合物溶液，那么要求的聚合物浓度和量就高，从而需要更强的注入压力

5.表面活性剂驱表面活性剂是指能够由溶液中自发地吸附到界面上，并能显著地降低该界面自由表面能（表面张力）的物质。表面活性剂的分子是由非极性的亲油基和极性的亲水基两部分组成。在一个分子中既具有亲油基，又具有亲水基即构成了表面活性剂分子的“两亲性”（既亲油又亲水）。亲油基一般是碳氢链，而亲水基一般是一COOM（羧酸基）、一SO3M（磺酸基）、一0S03M（硫酸基）等。降低表面张力。当表面活性剂溶于水后，必然向溶液表面层进行定向吸附，从而引起溶液表面的净吸力发生变化。由于水分子极性较大，当以极性较小的表面活性剂的极性部分代替了表面层中的水分子时，由于表面活性剂分子的非极性部分与气相的吸引力.随着相对分子质量的增加而增大，因此，当表面活性剂的分子代替了表面层水分子并把其非极性部分露在气相时，减小表面张力，分子易于进入深液。乳化。一种液体或多种液体以微小的液珠均匀地分散于另一种液体中形成的乳液，称为乳状液。加入表面活性剂之类的物质得到较稳定的乳状液，提高乳状液稳定性。形成“胶束”。当表面活性剂分子在液面层上吸附达到饱和后，新溶人的表面活性剂分子留在水溶液中。由于是个两亲性的分子，其极性部分在水溶液中能和水紧密结合在一起，然而非极性部分为了减少与水的接触机会，采取相互靠拢、缔合成一种亲油基在内，亲水基在外的球形聚集体，此聚集体称为“胶束”。阴离子表面活性剂：分子结构中离子性亲水基为阴离子，亲水基组成盐有磺酸盐、羧酸盐、硫酸(酯)盐、磷酸(酯)盐。非离子表面活性剂：亲水基为非离子性基团。由手非离子性基团的亲水性要比离子性基团差得多，因此非离子性表面活性剂要保持较强的乳化作用，一般含有多个非离子性亲水基，形成含许多醚键、酯键、酰胺键或羟基或者它们相互两两组合或多种组合的结构。两性表面活性剂：分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性，常用的有甜菜碱型两性表面活性剂等。由于该种表面活性剂对金属离子有螯合作用，因而大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，且能大大降低非离子型与阴离子型活性剂复配时的色谱分离效应，但同样有价格高的缺点。6.气体驱N2驱、CO2驱、烃气驱CO2驱的原理：当CO2与原油接触时，连续进行一些物理化学过程。首先，CO2溶于原油中，原油膨胀并降低粘度，原油中的轻组分转入到CO2中，形成包含烃类的混合物。如果压力足够高，即等于或高于最小混相压力（MMP）那么这种交换过程将一直持续到富含烃类的CO2同原油完全混溶并成为一种混合均匀的流体，它能驱动与之接触的原油，于是提高了原油采收率。7.泡沫驱泡沫驱是一种用泡沫作为驱替介质的驱油方法。泡沫视黏度高，可改善流度比，增大高渗层流动阻力，发挥低渗层作用：封堵调剖能力强，遇水稳定遇油破灭的特性增加了封堵的选择性，堵水不堵油：

5 .表面活性剂驱表面活性剂是指能够由溶液中自发地吸附到界面上，并能显著地降低该界面自由表面能 (表面张力) 的物质。表面活性剂的分子是由非极性的亲油基和极性的亲水基两部分组成。在一个分子中既具有亲油基，又具有亲水基即构成了表面活性剂分子的“两亲性”(既亲油又亲水)。亲油基一般是碳氢链，而亲水基一般是—COOM(羧酸基)、—SO3M(磺酸基)、 —OSO3M(硫酸基)等。降低表面张力。当表面活性剂溶于水后，必然向溶液表面层进行定向吸附，从而引起溶液表面的净吸力发生变化。由于水分子极性较大，当以极性较小的表面活性剂的极性部分代替了表面层中的水分子时，由于表面活性剂分子的非极性部分与气相的吸引力．随着相对分子质量的增加而增大，因此，当表面活性剂的分子代替了表面层水分子并把其非极性部分露在气相时，减小表面张力，分子易于进入深液。乳化。一种液体或多种液体以微小的液珠均匀地分散于另一种液体中形成的乳液，称为乳状液。加入表面活性剂之类的物质得到较稳定的乳状液，提高乳状液稳定性。形成“胶束” 。当表面活性剂分子在液面层上吸附达到饱和后，新溶人的表面活性剂分子留在水溶液中。由于是个两亲性的分子，其极性部分在水溶液中能和水紧密结合在一起，然而非极性部分为了减少与水的接触机会，采取相互靠拢、缔合成一种亲油基在内，亲水基在外的球形聚集体，此聚集体称为“胶束”。阴离子表面活性剂：分子结构中离子性亲水基为阴离子，亲水基组成盐有磺酸盐、羧酸盐、硫酸(酯)盐、磷酸(酯)盐。非离子表面活性剂：亲水基为非离子性基团。由于非离子性基团的亲水性要比离子性基团差得多，因此非离子性表面活性剂要保持较强的乳化作用，一般含有多个非离子性亲水基，形成含许多醚键、酯键、酰胺键或羟基或者它们相互两两组合或多种组合的结构。两性表面活性剂：分子中既有阴离子亲水基又有阳离子亲水基而呈现两性，常用的有甜菜碱型两性表面活性剂等。由于该种表面活性剂对金属离子有螯合作用，因而大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层驱油，且能大大降低非离子型与阴离子型活性剂复配时的色谱分离效应,但同样有价格高的缺点。 6 .气体驱 N2驱、CO2驱、烃气驱 CO2驱的原理：当CO2与原油接触时，连续进行一些物理化学过程。首先，CO2溶于原油中，原油膨胀并降低粘度，原油中的轻组分转入到CO2中，形成包含烃类的混合物。如果压力足够高，即等于或高于最小混相压力（MMP）那么这种交换过程将一直持续到富含烃类的 CO2同原油完全混溶并成为一种混合均匀的流体，它能驱动与之接触的原油，于是提高了原油采收率。 7 .泡沫驱泡沫驱是一种用泡沫作为驱替介质的驱油方法。泡沫视黏度高，可改善流度比，增大高渗层流动阻力，发挥低渗层作用；封堵调剖能力强，遇水稳定遇油破灭的特性增加了封堵的选择性，堵水不堵油；

长江大学：《油气田地下地质学》课程教学资源（教案讲义）第十章 剩余油预测与挖潜

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