毕业论文《提高采收率技术及应用》.doc

毕业设计（论文）提高采收率技术及应用学生姓名: 学 号: 专业年级: 指导老师:2012年06月01日摘要本文主要叙述了利用化学驱（聚合物驱）、气驱（CO2驱）、热力（蒸汽驱）、微生物等 采油方法提高采收率的历史及H前国内外的发展现状，并且阐述了提高采收率的意义, 着重探讨了 CO2驱油的渗流机理关键词：采收率、化学法采油、气驱采油、热力采油、微生物采油目录第一章国内外提高采收率技术应用现状 11. 国外发展情况 12. 国内发展情况 2第二章 提高采收率相关概念及技术发展 41. 提高采收率的意义 42. 提高采收率的方法分类 4第三章化学法采油提高采收率 91、 聚合物驱概述 92、 聚合物驱提高采收率的机理 93. 聚合物驱油矿场实例 104. 聚合物驱技术现在存在的问题 10第四章C0?驱油提高采收率 121. CO?驱油提高采收率的机理 122. CO?驱油的基木方式 14第五章蒸汽驱采油提高采收率 161. 蒸汽驱使用条件 162. 蒸汽驱的驱油机理 163. 蒸汽驱的开发机理 174. 蒸汽驱开采的油藏条件 17第六章微生物采油提高采收率 191. 俄罗斯：综合研究不断加快 192. 现场应用:采收率提高显著 203. 发展前景:技术才刚刚起步 21结论及建议 22致谢 23参考文献 24第一章 国内外提高采收率技术应用现状通过对世界提高采收率(EOR)技术应用状况的统计分析，了解了不同国家提高采收率技术应用 现状及发展趋势。

热采、气驱、化学驱是目询规模化应用的三大提高采收率技术，人规模应用的热 采技术主要为蒸汽吞吐、蒸汽驱和SAGD,主要在美国、加拿大、中国、委内瑞拉和印度尼西亚应 用，规模化应用的气驱技术主耍为CO2混相驱和坯混相/非混相驱,主耍在美国、委内瑞拉和加拿大 应用，化学驱技术主要在中国应用，聚合物驱L1进入工业化应用世界提高采收率项目主要集中在美 国、中国、加拿大、委内瑞拉和印度尼西亚，这5个国家的EOR产量约占世界EOR产量的98.3% 中国已成为壯界提高采收率技术应用大国，蒸汽呑吐、聚合物驱和复合驱技术应用规模均居世界前 歹I」为适应温室气体减排的耍求,CO2-EOR技术应用规模将不断扩大改革开放以来，伴随着我国经济的持续增长，国内石油消耗量同样与日俱增20 世纪90年代，我国石油消费的年均增长率为7.0%, jfljM内石油供应年增长率仅为 1.7%这种供求矛盾使我国自1993年成为石油净进口国Z后，2004年对外依存度迅 速达到42%o国内各大油田经过一次、二次采油，原油含水率不断增加，平均含水率 已经高达80%以上，而近儿十年来发现新油01的难度加大，后备储量接替不足为此, 三大石油公司一方面加大国内外勘探力度，另一方面挖掘现有油田潜力，保持稳产， 其中提高原油采收率则是一种重要的技术手段。

部分大油田先后进入三次采油阶段， 即提高采收率技术的T业化丿应用阶段国家计委在“七五”至“十五T十划期间，把提高 采收率技术列为国家重点科技攻关项冃，先后开展了热采、聚合物驱、微乳液一聚合 物驱、碱一聚物驱以及碱一表面活性剂一聚合物驱等技术研究，使我国化学驱提高采 收率技术进入了世界领先水平1. 国外发展情况1」美国美国的提高采收率研究于二十世纪初起步，但初期发展较慢直至1973年， 由丁•阿拉们石油禁运，美国将提高原油采收率作为具能源政策的一部分，并对提 高采收率项冃给予特殊的优惠政策，使提高采收率的研究和应用得到迅速发展 1986年，提高采收率研究与应用达到高峰，全年共实施512个项冃1986年后， 随着油价急剧下跌，提高采收率项冃持续减少；而EOR产量在1992年调查时居 最高，达760907桶/天，以后略有下降，近儿年乂稍有回升根据美国《油气杂志》每两年一次的提高原油采收率调查结果，美国2006年 热采产油量占EOR产量的46.46%,注气(轻坯、二氧化碳和氮气)约占53.53%O EOR项冃共有153项，包括热采55项、气驱97项，化学驱项冃数量已降至0项 近年來，由于美国发现了十分丰富的天然CO2气源，带动了 CO2混相驱项冃的实 施，使此技术成本大幅度下降。

同吋在高油价下修好了三条输送CO2的管道，可 以把CO2从产地直接输送到用地得克萨斯州，使一些较小的项冃也有利可图，从 而促进了 CO2驱的快速发展1.2加拿大已探明原油储量居世界第二的加拿大，仅艾尔伯塔省就拥有175()亿桶的沥青 储量，这也促进加拿大热采技术的高速发展，使具拥有国际一流的稠油开采技术, 如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)、火烧油藏(Imsim Combustion)> foamy oil等应用数量最多的是蒸汽辅助重力泄油(SAGD)项冃， 大都应用于油砂开采中此外Encana公司的Weyburn CO2混相驱是加拿大主耍的 CO2驱项冃，该项冃被认为是世界上最大的减少二氧化碳排放的联合实施项冃 Talisman能源公司拥有在Turner Valley油田的氮气EOR项冃,计划投资1 • 5亿 美元进行3年的先导性试验，以证明用注氮气开采15%地质储量的可能性1.3前苏联前苏联的多数油出在20世纪50年代至60年代期间仍处于注水有效期，因此 在80年代以前，其三次采油的方法研究进展较慢6()年代，EOR的试验工作才开 始开展，70年代有了较大发展，进人80年代，前苏联对EOR的研究工作极为重 视。

进人90年代的1991高速发展前苏联曾在122个油叩的237个区块上实施过 EOR方法，主要为热力采油、化学驱和气驱实施热采的主要地区是哈萨克累 计产油量到1992年已达4080万吨其中近一半是靠蒸汽驱采出的(2030万吨) 注热水产油1690万吨，火烧油层产油360万吨实施化学驱的地区主耍是毬电斯 坦、西西伯利亚、伏尔加一乌拉尔到1992年己累计产原油3920万吨，其中主耍 是靠聚合物驱采出的也做过一些活性剂驱的矿场试验，但由于设备陈］口、管理不 善、活性剂成本高，大多数试验的经济效益不好2. 国内发展情况我国针对大多数油田是陆相沉积的特点，经过四个连续五年计划的重点项冃攻 关，在石油系统各单位以及中国科学院、高等院校的共同努力下，提高采收率技术有 了飞速的发展，在化学驱一些领域已达到国际先进水平如聚合物驱油已形成完整的 配套技术，并已在大庆、胜利等大油出工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先 导性试验获得成功同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的 研究课题此外，蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采方法已在我国石油生产中占有相当大的比重蒸 汽吞吐是冃前国内应用范閑最广的一种技术，已完善配套，且中深层的蒸汽吞吐技术 已处于国际先进水平。

蒸汽驱技术也进行了大规模的T业化试验，积累了一定的经验气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距尽管在8()年代开展了 CO2 和天然气驱矿场试验，取得了一定效果，但因气源问题，一直未得到发展随着西部 油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻 关项冃吐哈油区的葡北油田注坯混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱 提高采收率技术的快速发展同时，吉林的扶余油出、苏北黄桥气出、江苏秦潼凹陷 以及广东三水盆地等一批CO2气藏的发现，推动了 C02混相或非混相驱先导试验研究, 同时“温室气体的地下埋存及在提高油气采收率中的资源化利用"已被列为国家“973"重 点攻关课题在微生物采油技术方面，早在1966年新瞩石油管理局就开始利用微生物进行原油 脱蜡技术的研究，被认为是微生物技术研究的开端七五"期间，这项技术被列为国 家科技攻关项冃，主要开展了以下工作：微生物地下发酵提高采收率研究，生物表面 活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究注水油层微生物活动规律及其控制的 研究，20世纪80年代，大庆油田率先进行了两口单井微生物吞吐矿场实验，结果含水 量下降，原油产量增加。

九五"期间，大港油田率先进行了微生物菌液驱矿场先导试 验冃前辽河油出、胜利油出、新疆油出等油出也在开展室内研究与应用总体上来看，世界范围内的EORZ程在20世纪80年代处于高峰期，而后略有下 降，90年代末乂稍有回升进入21世纪，EOR工程的数量仍大幅度减少但随着勘 探费用上涨、勘探难度加大以及冃前高油价的形势，终将再一次刺激EOR T.程数量的 增加和技术研究的热潮第二章 提高采收率相关概念及技术发展1. 提高采收率的意义石油是一种埋藏于地层深部的流体矿藏，具有独特的开采方式，与具他矿物资 源相比，石油的采收率较低作为一种重要的能源和化工原料，世界范閘内对石油 的需求仍将持续增长尤其在我国，一方面国民经济发展对石油需求量的增长速度 比以往任何时候都大；另一方而，我国的各主力油出均已进入高含水或特高含水开 采期，廿采难度增大，产量递减幅度加大，而且后备储量严重不足，石油的供求矛 盾日益突出抑预测，按冃前的开采水平，到2005年我国进口原油将高达IO8 （1 亿）吨/年大庆是我国最大的油田，按现已探明的地质储量计算，采收率每提高 一个百分点，就可增油5000万吨这对国民经济的发展具有极其重耍的意义。

缓解石油供求之间FI益突出的孑盾有两条有效的途径:一是寻找新的原油地质 储量；二是提高现有地质储量中的可采储量，即提高采收率寻找新的油田、补充 后备储量是原油增产和稳产最直接、最有效的途径多年以来，各油田在开发过程 中也不断加大勘探力度，找到新的储量但是，石油是一种不可再生资源，它的总 地质储量是一定的，而且我国陆上石油资源的勘探程度已经很高，新增地质储量的 难度越来越大，潜力越来越少近年来，儿个大油出新增地质储量多数都是丰度很 低、油层物性差、开采难度大的油藏在有限的原油地质储量中，其可采储量是一 个变量它随着开采技术的发展而增加，而且其潜力一般很大在H前技术水平下, 石油的采收率平均约在30%〜60%Z间在非均质油藏中，水驱采收率一般只有 30%〜40%o也就是说，水驱只能开采出地质储量的一小部分，还有大部分原油残 留在地下如何将油藏中的原油尽可能的、经济有效地开采出来，是一个极有吸引 力的问题，也是世界性的难题从长远来看，只要这个世界需要石油，人们必将越 来越多地将注意力集中到提高采收率上实际上，与勘探新油皿不同，提高采收率 问题口油田发现到开采结束，自始至终地贯穿于整个开发全过程。

可以说，提高采 收率是油田开采永恒的主题2. 提高采收率的方法分类在油［B开发史上，运用油藏天然能量开采石油叫做一次采油一次采油也被称为 能量衰竭法采油，其釆收率一般只能达到15%左右通过注水或非混相注气提高油层 压力并驱替油层中的原油叫做二次采油二次采油时原油的物理、化学性质不发生变 化此时的二次采油叫做维持压力采油如我国的大庆油出和前苏联有相当一部分油 田在投人开发的同时进行人工注水人工注水采油方法远比能量衰竭法的采收率高， 通常为30%-40%,个别油田可达80%0由丁•水的来源广，价格便宜，采收率乂高， 所以，美国自20卅纪40年代初便迅速地在油田发展起了注水采油技术20世纪50 至60年代，注水开发的工程项冃数达到了顶峰但到60年代后期，注水开发项冃一 直下降，其原因是一些注水油出已进入开发后期，这时产水率持续上升，产油量却不 断下降当产水率高达95%- 98%时，继续注水是不经济的，这时被迫停止注水我 国的大庆油HI从20世纪60年代初期就采用人丁注水方法采油，在进入高含水期后， 坚持“稳油控水"这一基本开发方针，开拓了一条改善高含水期油田开发高经济效益的 新路子，为“八五期间原中国石油天然气总公司。