文档介绍：提高采收率技术
目录
第一章绪论
第二章油层的物理和化学性质
第三章采油物理化学与流变学基础
第四章驱油基本原理
第五章化学驱油技术
第六章气体驱油技术
第七章热力采油技术
第八章微生物采油技术
第一章绪论
石油是一类埋藏于地层深部的流体矿藏,具有独特的开采方式。与其他矿物资源相比,石
油的采收率较低。例如在非均质油藏中,注水开发的石油采收率(OilRecoveryEfficiency)通
常只有20%~40%。也就是说,水驱开采达到经济极限后,仍有一半以上的石油留在油层中。
如何利用先进技术将这些剩余油尽可能多地、经济高效地开采出来,即提高石油的采收率,是
所有油田开发必然面临,并具有极大吸引力的问题。
在特定技术和经济条件下,剩余的石油可采储量(犌r)与已探明的原始石油地质储量
(犌ooip)、采出油量(犌p)以及应用该技术可达到的石油采收率(犈R)有如下关系
犌r =犌ooip犈R -犌P (1 1)
由上式可见,增加石油可采储量的途径有两个:一是补充原始石油地质储量(犌ooip),
二是提高石油采收率(犈R)。
通过勘探发现新的油田、新的油藏以及通过油藏的扩边来补充石油地质储量是石油增产
和稳产最直接、最有效的途径。但是,由于石油是一种不可再生资源,其总地质储量是一定
的,随着勘探程度的提高,新增地质储量的难度将越来越大,潜力越来越小。近年来,我国
几个大油田新增地质储量多数都是丰度很低、油层物性很差、开采难度很大的油藏。因此,
石油可采储量的补充,将越来越多地依赖于已探明地质储量中采收率的提高。
对于一般油藏,尤其是非均质油藏,依靠注水开采方法只能采出石油地质储量中的一小
部分,而且这部分石油的开采速度一般很高。因此,从油田开发的自然规律来看,传统的注
水开采只是整个油田开发全过程的一个阶段,而提高石油采收率则是油田开发永恒的主题。
同时,依靠先进技术最大限度地提高石油采收率,也是对这类不可再生资源进行有效保护、
合理利用,实现社会可持续发展的需要。
第一节基本概念
一、提高石油采收率的定义
近年来,“提高石油采收率”(EnhancedOilRecovery———EOR) 作为一个术语,在概
念上已逐渐趋于完善和统一,并被普遍使用。
早期,人们曾习惯于按照油田开发的不同阶段将石油开采技术分为“一次采油”、“二次
采油”和“三次采油”。所谓“一次采油”,就是油田的第一个开采阶段,实质上是利用油层
所具有的天然能量,如溶解气、气顶等,将原油采至地面的采油方法。在天然能量枯竭之
后,采用人工补充油藏能量的开采方法被称为“二次采油”,一般是指以保持地层压力为主
要目的的注水(或注气)采油技术。所谓“三次采油”,即油田的第三个采油阶段,是指注
水开发之后的开采阶段,如化学驱、混相驱和热采等。
实际上,按照油田的开采阶段(或时间顺序)来划分采油技术的类别存在着明显的缺
·1·
书
陷,是不科学的。因为许多油田的开采并不是按照完全统一的顺序进行的。例如,对于稠油油
藏,由于地下原油粘度很高,既不能利用天然能量开采,也不能依靠常规的注水开采,大多数
稠油油藏只有靠热采才能投入开发。那么,对于稠油油藏而言,在“一次采油”技术范畴的开
采阶段是不存在的,而且作为“二次采油”范畴的注水开发在技术上和经济上也是不可行的,
而热采却是其第一次(也许是最后一次)开采阶段,这与传统的一次采油、二次采油、三次采
油概念是不相符的。另外,我国许多油田在开发之初便采用早期注水保持压力进行开采,如果
按照早期的概念,作为这些油田第一个开采阶段的水驱却被称为“二次采油”。还可能会有这
样的情况,某些油田在利用天然开采之后,从经济和技术角度考虑不适宜采用注水开发,只能
采用在早期概念下的“三次采油”方法进行开采。显然,在上述情况下,油田的实际开采阶
段与“二次采油”、“三次采油”的概念是矛盾的。对于这一问题,在 Don W. Green和 G.
PaulWillhite所著的教科书《EnhancedOilRecovery》中也有专门的论述。
由于上述原因,在近年的国际石油工程文献中已经很少见到使用“三次采油”这一词,
而“提高石油采收率”则被广泛接受和采用。为使术语更加科学和规范,本教材中使用“提
高石油采收率”这一术语。
石油开采技术可以分为如下三大类:
(1)利用天然能量采油技术———利用油藏中的天然能量作为驱油动力的一类原油开采方法。
用于石油开采的天然能量包括溶解气、气顶、边水和底水、原油和岩石的弹性能、重力等。
(2)补充能量采油技术———通过注水(或注气