胜利油田eor技术及发展方向(1).ppt

1、中国石化上游科技工作会议,曹绪龙2009年6月,胜利油田EOR技术及发展方向,中国石化上游科技工作会议,在“三高”开发阶段，若控水稳油、保持油田产量稳定就需要我们寻求提高石油采收率的理论和技术。,中国石化上游科技工作会议,汇 报 提 纲,一、EOR现状二、胜利油田化学驱油技术三、技术发展方向,中国石化上游科技工作会议,1、什么是EOR技术?2、开展化学驱的必要性3、化学驱技术发展历程及现状,EOR技术简介,中国石化上游科技工作会议,1、什么是EOR技术?2、开展化学驱的必要性3、化学驱技术发展历程及现状,EOR技术简介,中国石化上游科技工作会议,石油采出过程相互作用,驱油过程中油层物理化学问题

2、研究示意图,降低粘滞力、粘附力：热、化学剂降低毛管力：化学剂，要求活性剂降低界面张力、洗油能力毛管力：对驱替相是动力，对毛管中被驱替相是运移阻力，对降低剩余油不一定有利,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,EOR简介,原油采收率,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,EOR简介,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,EOR简介,原油采收率,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,EOR简介,中国石化上游科技工作会议,1、化学因素,EOR技术简介,（1）流度比的影响,中国石化上游科技工作会议,1、化学因素,EOR技术简介,（1）流度比的影响,流度比减小可以增大油相

3、流动、扩大驱替相波及 方向：降低油黏度、增加水相黏度 方法：热力降粘、活性剂乳化降粘、气体膨胀降粘 聚合物增粘、泡沫增粘、活性剂乳化增粘等,中国石化上游科技工作会议,EOR技术简介,1、化学因素,（2）毛管数的影响,中国石化上游科技工作会议,毛管数增大可以提高洗油效率方向：增大驱替相黏度、增大驱替相速度 减小油水间界面张力 Nc需要增加10010,000倍才能驱动残余油。因v（驱替液流动速度和粘度）提高的潜力有限，因此只能大幅度（10010,000倍）降低界面张力。方法：活性剂、混相驱,NC=/,EOR技术简介,中国石化上游科技工作会议,润湿性对水驱采收率的影响,EOR技术简介,USBM指数,

4、水湿岩心的水驱采收率大于油湿岩心的水驱采收率,中国石化上游科技工作会议,影响因素：油层非均质、驱替相与被驱替相间流动的差异方向:调整井、注入粘性流体、粘弹性流体或颗粒等,2、地质因素,EOR技术简介,（1）非均质性,中国石化上游科技工作会议,EOR技术简介,3、油藏因素,布井方式与波及系数,井网调整、多向受效井,中国石化上游科技工作会议,EOR技术简介,中国石化上游科技工作会议,化学驱油技术,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,1、EOR技术简介2、化学驱的必要性3、技术发展历程及现状,中国石化上游科技工作会议,1、国家经济发展对石油的需要,化学驱的必要性,2006年原油消耗量3.14亿

5、吨,进口1.227亿吨,占39.1%2007.05 胜利油价$60.86/桶预计2020年原油消耗量5亿吨,进口依存度将达到60%，国家将面临着重大的经济安全问题，原油价格的上升，使该问题越来越严重。要提高原油的有效供给途径：1.发现新的储量；2.老油田提高采收率。,原油价格变化曲线,中国石化上游科技工作会议,化学驱的必要性,随着勘探程度的不断加深，资源品位逐渐变差（稠、储层差、小土豆等），隐蔽油气藏比例逐渐，增加优质资源不足。,2、勘探优质资源不足的需要,10011.8,胜利油田历年勘探储量,中国石化上游科技工作会议,1、EOR技术简介2、化学驱的必要性3、技术发展历程及现状,中国石化上游科

6、技工作会议,1.化学驱油技术,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国外,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国外,目前国外75个化学驱项目，其中三元复合驱、二元复合驱28个,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国内,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国内,中国石化上游科技工作会议,化学驱已经成为增加可采储量的

7、重要阵地，目前累增油达到1623万吨，增加可采储量1919万吨。,胜利油区化学驱增油和新增可采储量变化曲线,累增油万吨,年增油万吨,累积增加可采储量万吨,年度增加可采储量万吨,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国内,中国石化上游科技工作会议,20%,5.4%,一、EOR现状,国内外化学驱应用状况国内,中国石化上游科技工作会议,一、EOR现状,经济效益显著,国内外化学驱应用状况国内,中国石化上游科技工作会议,三次采油技术为油田稳产做出的重要贡献,一、EOR现状,中国石化上游科技工作会议,汇 报 提 纲,一、EOR现状二、胜利油田化学驱油技术三、技术发展

8、方向,中国石化上游科技工作会议,二、胜利油田化学驱油技术,化学驱条件苛刻,中国石化上游科技工作会议,二、胜利油田化学驱油技术,化学驱条件苛刻,中国石化上游科技工作会议,二、胜利油田化学驱油技术,中国石化上游科技工作会议,中国石化上游科技工作会议,二、胜利油田化学驱油技术,聚合物驱技术三元复合驱技术二元复合驱技术泡沫复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,发展历史：上世纪60年代“八五”期间，合成工艺水平不断提高，分子量由300万提高到1500万以上，推动了聚合物驱技术的大规模应用。,发展现状：生产规模迅速扩大，年产量达1418万吨，生物酶法水解丙烯氰、后水解工艺等新型工艺手段，聚丙烯酰胺的分子量

9、提高到3000万左右,发展趋势：聚丙烯酰胺改性：由传统向改性发展 在聚合物链上引入新的共聚单体、侧基、抗水解基团 两性或疏水缔合聚合物 效果：抗盐性能改善，表观粘度提高，但抗温性能没有明显发展，驱油机理更加复杂，驱油能力不强。,聚合物发展现状及趋势,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,何种类型的聚合物适应胜利油田不同油藏化学驱的需要？胜利油田不同油藏条件下聚合物产品的粘度、稳定性、驱油效率？,？,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,胜利油藏条件下聚合物驱要解决的核心问题:1.驱替相粘

10、度对提高采收率有何影响?2.驱替相粘度应当如何选择?3.何种聚合物适合要求？浓度多大合理?,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(

11、一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,聚合物驱项目27个，地质储量3.37108t 年增油151104t，累积增油1420104t提高采收率612，平均7.0吨聚已增油50143t/t，平均73t/t,(一)聚合物驱技术,中国石化上游科技工作会议,二、胜利油田化学驱油技术,聚合物驱技术三元复合驱技术二元复合驱技术泡沫复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,胜利条件下单一碱、活性剂与碱复配体系界面张力,开展三元复合驱的必要性,胜利条件下单一碱与原油作用界面

12、张力高，且窗口窄。碱与活性剂的协同作用可形成超低界面张力，且浓度窗口宽。,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,相态理论,目的：得到最佳含盐量下的中相微乳 1.中相乳状液驱油效果最好；2.中相体积越大越好-增溶参数；3.形成中相含盐需求量越低越好。,相性质与采收率的关系,微乳状液类型示意图,活性图区域界面张力低，驱油效率最高,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,(二)三元复合驱技术,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,(二

13、)三元复合驱技术,2.界面张力,(二)三元复合驱技术,2.界面张力,(二)三元复合驱技术,(二)三元复合驱技术,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,3.现场试验效果,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(二)三元复合驱技术,中国石化上游科技

14、工作会议,聚合物驱技术三元复合驱技术二元复合驱技术泡沫复合驱技术,二、胜利油田化学驱油技术,中国石化上游科技工作会议,水,原油,岩石,聚合物,表面活性剂,核心,关键,规避,揭示界面微观行为与相互作用，发展新的研究方法，创新理论认识，指导配方设计,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,试验区油藏条件下，毛管数的取值范围：Ncw.v/(0.004440.001157)/17.55.910-7 设砂岩孔隙的喉道大约为5m，设一油滴的长度约为孔喉的20倍 当驱动压力梯度大于或等于毛管压力梯度时即当

15、dP/dxdPc/dL时，油滴活化：聚驱前水驱压力梯度（dP/dx）约为355Pa/cm，远小于使上述油滴活化所需的压力梯度数值。其中：Pc2/rdP/dxL3.55 Pa/cm 8.9103 mN/m,在特定的孔隙介质中，油滴能否开始移动，直接和毛管数Nc值的大小有关,活化束缚油的途径降低界面张力,（1)试验区油藏条件下界面张力限度的确定-通过孔隙介质毛管压力确定,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,随着Nc值的增大，驱油效率增加。胜利条件下当5.0103mN/m时，Ncw.v/（0.004440.002314）/5.01032.05103，约为80。,（1)试验区油藏条件下界面

16、张力限度的确定-通过CDC曲线确定,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,不同界面张力体系对驱油效率的影响,试验表明：随着体系界面张力的降低，提高采收率明显提高。因此，所选配方界面张力应达到超低。,试验条件：70；原油粘度：40mP.s；注入水总矿化度10428mg/L(Ca2+、Mg2+浓度330mg/L，),（1)试验区油藏条件下界面张力限度的确定-通过物理模拟试验结果确定,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,（1)试验区油藏条件下界面张力限度的确定-通过数值模拟试验结果确定,界面张力在10-2与10-3之间，驱油效果差别较大；界面张力大于10-2时，模型二元驱提高采收率在11.5%以下；当界面张力达到10-3以下时，提高采收率在14.5%以上，而它们含水达到98的时间基本相同。二元驱配方应保证：界面张力达到10-3下,不同界面张力体系对驱油效率的影响,(三)二元复合驱技术,中国石化上游科技工作会议,小结：(1)对于目的油藏而言，若有效提高驱油效率，油水间界面张力须低于X103mN/m；且界面张力越低越好.（2）考虑到实际非均质性油藏，虽然IFT低可以提高洗油