提高原油采收率原理(1).ppt

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1、中国地质大学石油工程专业选修课2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第1页提高原油采收率原理ENHANCEDOILRECOVERYTHEORY袁彩萍2010.11.10本章的重点：1、从微观和宏观上分析水驱油的形成机理；2、从平面、垂向上分析水驱油采收率低的主要原因；3、从驱油动力（粘滞力）和阻力（毛管力）因素着手，探讨提高水驱油采收率的主要途径。2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第2页Chapter1水驱油机理第一节油藏排驱过程中的力1、毛细管力（1）亲水毛管2010年11月10日资源学院石

2、油系YuanCaiping第3页Chapter1水驱油机理Pc油注水θ水r对于亲水毛管，由于θ<90°,必然有Po>Pw。Pc方向指向非润湿油相方向，与水驱油方向一致，是动力。毛管中，因为两种不互溶液体中的界面存在张力，在分界面上存在压力差，这个压力差称毛管压力。界面张力（σ）:指表平面的单位表面长度上的作用力（mN/m）。油水是两种不互溶液体，其σ高达30-35mN/m。（2）亲油毛管2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第4页对于亲油毛管，由于θ>90°,必然有Po

3、驱油的阻力，要实现水驱油必须建立人工压差克服毛管力。注水水rθChapter1水驱油机理Pc2、粘滞力：孔隙介质中的粘滞力是以流体过介质时所出现的压降大小来反映的。计算粘滞力大小最简单近似的方法是把一束平行毛管作为多孔介质，则以层流的方式通过单根毛管的压降可由Poiseuille定律给出：2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第5页P—穿过毛细管的压降；L—毛管长度；r—毛管半径—流体的粘度；V—流体在毛细管中的平均速度；gc—换算系数。Chapter1水驱油机理对一束尺寸相同的毛细管，渗透率可用下式表示：K=1

4、2.93107d2K—毛管束的渗透率，m2；d—毛管直径，cm；—毛管束的有效孔隙度。孔隙介质中的粘滞力可根据达西定律表示为：2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第6页P—穿过孔隙介质的压降，P2-P1L—孔隙介质的长度;K—孔隙介质中的渗透率;—孔隙介质中的孔隙度;—流体的粘度;V—流体在孔隙介质中的平均速度。Chapter1水驱油机理第二节微观水驱油机理注水驱油微观效率（ED）：ED等于从注入水波及过的单位孔隙体积中采出的油量（地面储罐条件下）除以注水开始时被水波及的单位体积的原油地质储量（地面储

5、罐条件下）。2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第7页Chapter1水驱油机理当被波及的孔隙体积中含油饱和度降至残余油饱和度（Sor）时，油的地层体积系数（FVF）相等：2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第8页Chapter1水驱油机理例：一个油藏在钻井后即将注水开发。模拟油藏条件先所做的注水试验表明，岩心的剩余油饱和度为0.28，而其原始含油饱和度为0.67。如果原油的FVF为1.4且在注水过程中不变的话，试计算注水驱替效率。解:微观上建立并联毛细管模型（1）不存在毛细管力的排驱机理：单

6、根毛管中两相流公式：2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第9页V—油水界面推进速度；L—A、B两点间的毛管长度；x—油水界面距入口端A的距离；r—毛管半径。V，μoxLμwPAPBPXrChapter1水驱油机理流速与毛管半径平方成正比。因为w<o,随着油水界面位置x增加，分母变小，速度增加：2010年11月10日资源学院石油系YuanCaiping第10页当x=L时：此时流速最大此时流速最小在x=0时：当0

7、0日资源学院石油系YuanCaiping第11页在x=L处也是Vr1V1Chapter1水驱油机理对比上两式，因为2010年11

8、月10日资源学院石油系YuanCaiping第13页当经过t时刻后，上下毛管中的油水界面位置分别为x1和x2，这时两毛管中的速度分别为：x2AB水油x1Chapter1水驱油机理这说明，当油水界进入并联毛