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提高原油采收率分析研究
摘要
油气田开发的任务就是尽可能经挤、合理地提高地下油气的采出程度,,其实就是一个不断提高采收率的过程。在原油生产的第一阶段(一次采油),原油是利用天然能量来开采的,其最终采收率一般只能达到15%左右。当天然能量衰竭时,通过注水向油层提供补充能量,即开始了开采的第二阶段(-次采油)。它的采收率远比能量衰竭法高,最终采收率通常为30%~40%。当该油田的水油比接近作业的经济极限时,即产出油的价值与水处理及其注入费用相差太小,而使纯收益减少时,则进入了三次采油的阶段,这个阶段被称为提高原油采收率(或“强化开采 Emhanced OilRecovery”,即EOR)。由于一次采油和二次采油方法采出的原油总量一般小于原始地质储量的40%,地下还有至少60%的储量等待开采,因而提高采收率方法的研制,目前备受国内外重视
。
关键词:提高原油采收率;三次采油;EOR
ABSTRACT
目录
绪论 1
第一章气体混相驱 7
1. 液化石油气驱(LPG驱) 7
2. 二氧化碳驱 9
3. 富气驱 13
4. 高压干气驱 14
5. 高压氮气驱 15
第二章化学驱 17
1. 聚合物驱 17
2. 表面活性剂驱 22
3. 碱水驱 24
4. 三元复合驱(ASP驱) 26
5. 泡沫驱 27
第三章热力采油法 28
1. 蒸汽吞吐 28
2. 蒸汽驱 30
3. 火烧油层 33
第四章微生物采油 36
第五章物理采油法 41
第六章结论 43
绪论

根据石油开采及油田开发的投资过程,可分为三个阶段:一次采油、二次采油和三次采油。一次采油是指利用油藏天然能量开采的过程,如利用溶解气驱、气顶驱、天然水驱、岩石和流体弹性能驱及重力排驱等能量,它是油藏开发的第一个阶段。油田投资主要在钻井及油气集输两方面,它是油田开发的第一次投资过程,因此称为第一次采油。一般来说,一次采油采油率低于15%.
二次采油是指采用外部补充地层能量(如注水、注气),以保持地层能量为目的的提高采收率的采油方法。一次采油后,要进一步提高采收率,需要对油田注水注气设备进行第二次投资,因此称为二次采油。以前,二次采油是指油藏能量衰竭时采用的提高采收率的方法。现在,一些油藏一开发就进入了注水的二次采油过程。这样可以使注水后的采收率提高。二次采油的采收率可达45%。
二次采油后,油藏还存在这大量的原油,为了获得更高的采收率,需要进行三次采油。作为第三次采油过程的三次采油,是指通过注入其他流体,采用物理、化学、热量、生物等方法改变油藏岩石及流体性质,提高水驱后油藏采收率。化学驱、气体混相驱、热法采油和微生物采油等都是提高采收率(Enhanced Oil Recovery,简称EOR)的方法。在第三次采油过程中,要投入大量的资金,建设注入化学剂、载热流体、混向气体的注入设备,注入流体也需要大量的资金。由于三次采油的规模较大,三次采油的采收率提高幅度较大,获利较大,因此三次采油具有很大的风险性,油藏经历三次采油后,采收率可达50%~90%。采收率提高幅度的大小取决于采用的方法、油藏条件以及当时的技术经济状况等许多因素。
按上述采油阶段来划分石油开采方法的最大缺陷在于现在的许多油藏的开发过程并非按上述过程进行的。如我国大庆油田的开发模式是油藏一开发就注水,以保持地层压力,提高水驱采收率。克拉玛依油田九区稠油油藏是以蒸汽吞吐和蒸汽驱方法开始开采的。这些例子表明,油藏不经过一次或二次采油,直接进行三次采油可获得更多的采收率,经济上更具有吸引力。因此,三次采油的概念已失去了一定的应用性,而提高采收率(EOR)的概念更为合理更易为人们所接受。

采收率的定义
油藏的采收率定义为油藏累计采出的油量与地质储量的比值的百分数。从理论上来说,采收率取决于驱油效率(ED)和波及效率(EV)。采收率
η=ED·EV (1-1)
式中:
ED 驱油效率,又称微观驱替效率,它是指注入流体波及区域内,采出的油量与波及区域内石油储量的比值:
EV 波及效率,又称扫油效率或宏观驱替效率,它是指注入流体及区域的体积与油藏总体积的比值。
对于一个典型的水驱油藏来说,如果油藏的原始含油饱和度(Soi),水驱后注入水波及区内的残余油饱和度(Sor),那么注入水驱油效率为:
ED=Soi-SorSoi=-= (1-2)
如果油藏相对比较均质,注水的波及系数(EV),那么水驱采收率为:
η=ED·EV=·==35% (1-3)