提高采收率保护技术要点.ppt

提高采收率保护技术 康毅力 游利军 西南石油学院/石油工程学院 油 井 完 井 技 术 中 心 提 纲 1、概述 2、混相驱保护技术 3、蒸汽驱保护技术 4、化学驱保护技术 5、微生物驱保护技术 1、概 述 提高采收率的重要意义 提高采收率与储层保护的关系 如何协调二者矛盾？ 2.0 气体混相驱采油 （1）气体混相驱 —注CO2、烃、烟道气等，通过抽提或凝析过程发生相态变化达到混相，提高原油采收率 （2）气体非混相驱 —通过传质和组分变化使原油膨胀和粘度降低，以提高采收率 2.1 混相驱油层损害 （1）沥青沉积 —定义：油中不溶于直链烷烃，如戊烷、庚烷等，沥青质是相对分子量为数百或数千的稠环芳烃或环烷烃化合物组成的含有N、S、O等杂原子有机物质 —沥青质通过胶质而成为胶溶状态，胶粒直径20-65埃，在地层条件下达到热力学平衡，沥青溶解于原油中 —温度、压力改变，引发沥青质沉积 —注气后，原始组分改变，诱发沥青沉积 2.1 混相驱油层损害 （2）烃类水化物堵塞 —注气过程中，温度压力骤然变化，烃类与水发生水化作用，形成固态烃类水化物 —存在于地面管线 —也可能在地下形成 2.1 混相驱油层损害 （3）无机垢损害 —注气CO2过程中，容易引起碳酸盐沉积 —CO2和烟道气中的H2S气体腐蚀严重，金属腐蚀物会进入地层 2.2 混相驱保护技术 进行充分的相态研究，预防由于温度、压力和组分变化出现的固相沉积 用溶剂解除沥青沉淀 提 纲 1、概述 2、混相驱保护技术 3、蒸汽驱保护技术 4、化学驱保护技术 5、微生物驱保护技术 3.0 蒸汽驱采油 蒸汽驱在开采重油和高粘油中起着重要作用 连续或周期性地注入蒸汽 蒸汽发生可以在井下，也可以在地面 单井蒸汽吞吐采收率10%~25%，成本较低 连续注蒸汽驱，采收率可达50%~60% 3.0 蒸汽驱采油 油藏原油多为稠油（重质油） 储层岩性：疏松砂岩、疏松砾岩 粘土矿物含量高，膨胀性矿物多 埋藏浅，温度、压力低 中国稠油分类 UNITAR推荐的重质原油及沥青分类标准 蒸汽驱提高采收率机理 就地降低原油粘度，使油易于流动 减小残余油饱和度，提高油的相对渗透率 改善波及效率 提高地层体积系数 从原油中汽化和蒸馏可冷凝的烃类 提供一个气驱的机制 影响蒸汽驱的因素 地下流体性质：包括相态、密度、粘度、组成、压缩系数、PVT关系 岩石性质：孔隙度、渗透率、岩石压缩系数 流体—岩石相互作用：残余油饱和度、相对渗透率、毛管压力，润湿性、界面张力 地层及所含流体热力学：如比热、导热性、热膨胀系数 油藏环境：油层厚度、非均质性、温度压力 注入井网：形状、井距、层段、位置 工艺参数：注入速率、蒸汽干度、注入压力、温度、累计注入量 蒸汽驱的有利条件 地层原油重度为10~36oAPI，粘度1000mPa.S 原油地质储量至少为1200bbl/acre.ft，平均含油饱和度要超过40%，孔隙度20% 油藏深度1500m 油藏注入能力足够高，便于注蒸汽 地层压力和油藏产能足够大，以确保至少达到适度的产油量 油藏压力和温度能保持在300~400oF的最佳蒸汽温度 3.1 蒸汽驱油层损害 （1）微粒运移损害 ——粘土矿物微结构易于失稳 ——非粘土矿物微粒也趋于失稳，脱落 ——水湿微粒随蒸汽和热水运移 ——胶体微粒热运动活跃 3.1 蒸汽驱油层损害 （2）粘土矿物膨胀损害 —膨胀性粘土矿物与低矿化度热水作用 —高温条件下，非膨胀性粘土矿物与碳酸盐、长石等作用形成膨胀性矿物 —高温促进粘土矿物水化 3.1 蒸汽驱油层损害 （3）高温水热反应损害 ——高温碱性条件，形成新矿物 ——矿物溶解，微粒释放 3.1 蒸汽驱油层损害 （4）乳化物损害 ——低密度淡水与原油作用，发生乳化 ——乳化物形成，粘度提高，流动阻力增大 ——贾敏效应 （5）凝析液与地层水不配伍损害 （6）出砂 3.2 蒸汽驱油层保护 （1）蒸汽驱保护技术 蒸汽注入速度控制 蒸汽pH值控制 采取合理的防砂措施 提高蒸汽干度 对锅炉排出液进行处理，清除机械杂质 添加硝酸铵、氯化铵等铵盐，减低pH值和硅的溶解，其添加量与NaHCO3含量成正比 （2）稠油冷采 General observationsof cold production High sand cuts in the range of 10% to 50% at the start of cold production. After about 6 months to 1 year, sand cuts normally stabilize to lower values of 0.1% to 5%. Reservoirs as thin as 3 m can be