《采油工程》PPT課件

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1、 興 趣 是 最 好 的 老 師1. 什 么 是 油 氣 采 收 率 ？2. 主 要 的 采 油 方 法 有 哪 些 ？3. 實(shí) 現(xiàn) 自 噴 采 油 的 地 層 條 件 是 什 么 ？ 自 噴 采 油 經(jīng) 過 哪 幾 個(gè) 步 驟 從 油 層 到 集 油 站 ？4、 注 水 的 作 用 是 什 么 ？ 為 什 么 需 要 分 層 注 水 ？5、 什 么 是 水 力 壓 裂 ？ 水 力 壓 裂 增 產(chǎn) 的 原 理 是 什 么 ？ 什 么 是 酸 化 ？ 酸 化 和 壓 裂 能 否同 時(shí) 進(jìn) 行 ？6、 何 謂 提 高 油 氣 采 收 率 ？ 提 高 采 收 率 的 主 要 方 法 有 哪 些 ？

2、一 次 采 油 、 二 次 采 油 、三 次 采 油 的 概 念 ？7、 化 學(xué) 驅(qū) 油 法 的 原 理 及 種 類 ？ 什 么 是 熱 力 采 油 法 ？ 熱 力 開 采 的 蒸 汽 吞 吐 、 蒸 汽 驅(qū)有 何 不 同 ？8、 采 油 過 程 中 的 主 要 環(huán) 境 問 題 有 哪 些 ？9、 采 油 廢 水 的 產(chǎn) 生 來 源 ？ 采 油 廢 水 的 特 點(diǎn) 有 哪 些 ？ 采 油 廢 水 中 污 染 物 種 類 有 哪 些 ？ 原 油 在 水 中 有 幾 種 存 在 狀 態(tài) ？10、 采 油 過 程 會(huì) 產(chǎn) 生 的 固 體 廢 物 種 類 及 其 來 源 ？11、 采 油 過 程 產(chǎn)

3、生 的 工 藝 廢 氣 中 主 要 成 分 是 什 么 ？12、 采 油 過 程 中 主 要 的 發(fā) 聲 設(shè) 備 有 哪 些 ？ 居 住 及 文 教 區(qū) 執(zhí) 行 的 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 晝 夜 量 值 為多 少 ？ 油 層 采 油 工 程 部 分水 井 油 井油 藏工 程部 分人 工 補(bǔ)充 能 量 人 工 舉升 采 油 液 氣 集 輸 油 氣 脫 水 處 理 污 水原 油回 注 或 排 放 液 地 質(zhì) 儲(chǔ) 量采 出 的 油 氣 總 量油 氣 采 收 率 100 5.1.4、 采 油 工 程 系 統(tǒng) 的 組 成 人 工 建 造 系 統(tǒng) ： 井 底 、 井 筒 、 井 口 裝置 、 采 油 設(shè) 備 、

4、 注 水 設(shè) 備 以 及 地 面 集 輸、 分 離 和 儲(chǔ) 存 設(shè) 備 等 油 氣 藏 ： 具 有 一 定 儲(chǔ) 存 和 流 動(dòng) 特 性的 孔 隙 或 裂 縫 介 質(zhì) 系 統(tǒng) 5.1.5、 采 油 工 程 的 方 法通過對(duì)注水井和采油井采取的一系列措施，保持油田的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)油田的開發(fā)指標(biāo) 1、 采 油 方 法 采 油 方 法 是 指 將 流 入 井 底 的 原 油 采 到 地 面 所 采 用 的 工 藝 方 法 和 方 式 。2、 采 油 方 法 分 類 5.2.1自 噴 采 油 1、 自 噴 采 油 的 定 義利 用 油 層 本 身 的 能 量 將 油 舉 升 到 地 面 的 方 式 。

5、2、 自 噴 采 油 的 特 點(diǎn)井 筒 和 地 面 設(shè) 備 簡(jiǎn) 單 。 油 井 自 噴 的 條 件 、 產(chǎn) 量 取 決 于 地 層 中 的 石 油 所 具 有 的 能 量 是 否 大 于 自 噴 井 中 流 動(dòng) 過程 的 能 量 損 失 之 和 。 地 層 能 量 能 量 損 失 之 和 自 噴 地 層 能 量 與 能 量 損 失 之 和 的 差 值 越 大 ， 產(chǎn) 量 越 大 井 口 裝 置油 層 油 管套 管喇 叭 口 噴 出 液 量 一 、 油 井 流 入 動(dòng) 態(tài) ：（ 1） 從 油 層 到 井 底 的 地 下 滲 流 ；（ 2） 從 井 底 到 井 口 的 垂 直 管 流 ；（ 3）

6、經(jīng) 油 嘴 流 出 井 口 的 嘴 流 ；（ 4） 通 過 井 口 地 面 出 油 管 線 流 至 集 油 站 分 離 器 的 水 平 管 流 。5.2.1自 噴 采 油 1、 自 噴 井 生 成 過 程 中 ， 原 油 流 至 地 面 分 離 器 一 般 要 經(jīng) 過 四 個(gè) 流 動(dòng) 過 程 ： 計(jì) 量 站 井口裝置 油 層 自 噴 井 5.2.2、 人 工 舉 升 采 油 ： 有 桿 泵 （ 桿 柱 傳 遞能 量 ）無 桿 泵（ 氣 體 傳 遞 能 量 ） 適 用 條 件 ： 供 液 能 力 較 好 、 產(chǎn) 量 較 高 的 油 井 。 適 用 條 件 ： 油 層 供 給 能 力 差 ， 產(chǎn)

7、量 低 的 油 井 。 a停 產(chǎn) 時(shí) ； b環(huán) 形 液 面 到 達(dá) 管 鞋 ； c氣 體 進(jìn) 入 油 管 連 續(xù) 氣 舉 間 歇 氣 舉 一 、 抽 油 裝 置 抽 油 機(jī) 是 有 桿 深 井 泵 采 油 的 主 要 地 面 設(shè) 備 ， 它 將 電 能 轉(zhuǎn)化 為 機(jī) 械 能 ， 包 括 游 梁 式 抽 油 機(jī) 和 無 游 梁 式 抽 油 機(jī) 兩 種 。 抽油井井口裝置 盤 根 盒 光 桿 膠 皮 閘 門 工 作 時(shí) ， 動(dòng) 力 設(shè) 備 將 高 速 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 通 過 減 速 箱 傳 遞 給 曲 柄 ， 帶動(dòng) 曲 柄 作 低 速 旋 轉(zhuǎn) ； 曲 柄 通 過 連 桿 帶 動(dòng) 游 梁 作 上 下

8、 擺 動(dòng) ； 掛 在 驢頭 上 的 懸 繩 器 通 過 抽 油 桿 帶 動(dòng) 井 下 深 井 泵 作 上 下 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) ， 把 油抽 到 地 面 。工 作 原 理 工 作 筒 (外 筒 和 襯 套 ) 柱 塞 游 動(dòng) 凡 爾固 定 凡 爾主 要 組 成抽 油 泵 是 將 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 流 體 壓 能 的 設(shè) 備 。柱 塞游 動(dòng) 凡 爾工 作 筒固 定 凡 爾 工 作 筒游 動(dòng)凡 爾拉 桿活 塞固 定凡 爾 潛 油 電 機(jī)保 護(hù) 器分 離 器多 級(jí) 離 心 泵 潛 油 電 纜井下機(jī)組部分 變 壓 器控 制 屏接 線 盒地面控制部分 泄 油 閥單 流 閥 電 力 傳輸 部 分電潛泵采

9、油系統(tǒng)示意圖電 潛 泵 電 潛 泵 它 是 將 電 動(dòng) 機(jī) 和 泵 一 起 下 入 油 井 內(nèi) 液面 以 下 進(jìn) 行 抽 油 的 井 下 采 油 設(shè) 備 。 地 面 電 源 通 過變 壓 器 、 控 制 屏 和 潛 油 電 纜 將 電 能 輸 送 給 井 下 潛油 電 機(jī) ， 使 電 機(jī) 帶 動(dòng) 多 級(jí) 離 心 泵 旋 轉(zhuǎn) ， 將 電 能 轉(zhuǎn)換 為 機(jī) 械 能 ， 把 油 井 中 的 井 液 舉 升 到 地 面 。 5.3增 產(chǎn) 措 施 ： 5.3.1注 水 開 發(fā)（ 1） 、 提 高 采 收 率油 田 依 靠 地 層 能 量 采 油 ， 除 少 數(shù) 有 邊 水 補(bǔ) 充 能 量 外 ， 一 般

10、 采 收 率不 到 10%（ 20 ） ， 而 利 用 注 水 ， 采 收 率 可 達(dá) 20% 30%（ 35 50 ） 。（ 2） 、 高 產(chǎn) 穩(wěn) 產(chǎn)采 用 注 水 ， 能 保 持 或 提 高 油 層 壓 力 ， 保 證 油 流 在 油 層 中 有 足 夠 的能 量 ， 維 持 油 田 的 合 理 開 采 速 度 ， 使 其 長(zhǎng) 期 穩(wěn) 產(chǎn) 高 產(chǎn) 。（ 3） 、 改 善 油 井 生 產(chǎn) 條 件對(duì) 于 高 飽 和 壓 力 的 溶 解 氣 驅(qū) 油 田 ， 使 井 下 流 動(dòng) 壓 力 高 于 天 然 氣 溶 解 于 原 油 中 的 飽 和 壓 力 ， 使 天 然 氣 在 油 井 中 的 上 升

11、過 程 中 攜 油 上 升 ，延 長(zhǎng) 自 噴 期 。（ 4） 、 變 廢 為 利 ， 保 護(hù) 環(huán) 境 隨 著 油 田 開 發(fā) ， 含 油 污 水 日 益 增 多 ， 將 其 處 理 后 回 注 地 下 ， 既防 止 了 環(huán) 境 污 染 ， 又 充 分 節(jié) 省 了 水 資 源 ， 變 廢 為 利 ， 利 國(guó) 利 民 。一 、 注 水 的 作 用 注 采 系 統(tǒng) 簡(jiǎn) 易 流 程 圖 二 、 注 水 的 方 式 二 、 注 水 的 方 式 二 、 注 水 的 方 式 緣 內(nèi) 注 水注 水 井緣 外 注 水 緣 上 注 水生 產(chǎn) 井二 、 注 水 的 方 式 三 、 分 層 注 水 、 分 層 調(diào) 剖

12、 和 分 層 增 注三 大 矛 盾 層 與 層 之 間 由 于 滲 透 率 差 異 達(dá) 幾 百 上 千 倍 ， 注 水 后 ， 各 層受 效 時(shí) 間 、 地 層 壓 力 、 產(chǎn) 油 速 度 、 含 水 率 都 不 一 樣 。層 間 矛 盾 三 大 矛 盾 平 面 矛 盾 一 口 注 水 井 要 對(duì) 應(yīng) 兩 口 以 上 的 油 井 注 水 ， 由 于 沉 積 相的 影 響 ， 各 油 井 受 效 情 況 差 異 很 大 。三 、 分 層 注 水 、 分 層 調(diào) 剖 和 分 層 增 注 三 大 矛 盾 層 內(nèi) 矛 盾在 同 一 油 層 內(nèi) ， 由 于 油 層 的 非 均 勻 質(zhì) 存 在 ， 影 響

13、 該 層 的 注水 采 收 率 。 大 厚 油 層 層 內(nèi) 矛 盾巖 性 變 壓 的 層 內(nèi) 矛 盾三 、 分 層 注 水 、 分 層 調(diào) 剖 和 分 層 增 注 這 三 大 矛 盾 ， 使 所 有 注 水 開 發(fā) 的 油 田 都 是 躲 不 過 繞 不 開的 問 題 。 因 此 ， 地 質(zhì) 家 和 工 程 師 都 在 忙 此 事 。 解 決 這 三 大 矛盾 的 關(guān) 鍵 是 ： 就 如 何 改 善 出 油 剖 面 和 調(diào) 整 吸 水 剖 面 ， 以 達(dá) 到穩(wěn) 產(chǎn) 、 增 產(chǎn) 、 提 高 采 收 率 的 目 的 。 因 此 在 注 水 井 中 ， 對(duì) 各 油 層 要 進(jìn) 行 分 層 定 量 注

14、 水 ， 即 分層 注 水 ； 對(duì) 完 不 成 配 注 的 個(gè) 別 層 要 進(jìn) 行 分 層 改 造 （ 壓 裂 或 酸化 ） ； 對(duì) 特 高 滲 透 層 除 實(shí) 行 分 層 配 注 手 段 外 ， 還 要 進(jìn) 行 單 獨(dú)注 調(diào) 剖 劑 ， 限 制 水 的 推 進(jìn) 進(jìn) 度 ， 同 時(shí) 達(dá) 到 提 高 存 水 率 和 擴(kuò) 大波 及 體 積 的 目 的 。 為 解 決 三 大 矛 盾 ， 也 要 同 時(shí) 在 油 井 上 采 取 分 層 堵 水 、 分層 壓 裂 、 分 層 酸 化 、 分 層 采 油 等 技 術(shù) 措 施 。 三 大 矛 盾 三 、 分 層 注 水 、 分 層 調(diào) 剖 和 分 層 增

15、注 油 層油 層 人 工 井 底油 層偏 心 配 水 器球 座死 堵封 隔 器 封 隔 器偏 心 配 水 器 尾 管 分層注水井井下工藝管柱 篩 管 用 壓 力 將 地 層 壓開 一 條 或 幾 條 水 平 的 或垂 直 的 裂 縫 ， 并 用 支 撐劑 將 裂 縫 支 撐 起 來 ， 減小 油 、 氣 、 水 的 流 動(dòng) 阻力 ， 溝 通 油 、 氣 、 水 的流 動(dòng) 通 道 ， 從 而 達(dá) 到 增產(chǎn) 增 注 的 效 果 。 油 管套 管封 隔 器油 層 水 力 壓 裂 增 產(chǎn) 增 注 的 原 理 :（ 1） 由 于 壓 裂 在 井 底 附 近 形 成 了 具 有 一 定 規(guī) 模 高 導(dǎo) 流

16、 能 力 的 裂 縫 ， 改 善 了 油 層 的 導(dǎo) 流 能 力 ， 從 而 降 低 井 底 附 近 地 層 中 流 體 的 滲 流 阻 力 ; （ 2） 改 變 了 流 體 的 滲 流 狀 態(tài) ， 由 徑 向 流 變 成 雙 線 性 流 （ 地 層 線 性 流 向 裂 縫 ， 裂 縫 內(nèi) 流 體 線 性 流 入 井 筒 ） ， 消 除 了 徑 向 節(jié) 流 損 失 ， 大 大 降 低 了 能 量 消 耗 。 支 撐 劑 的 類 型 ：按 其 力 學(xué) 性 質(zhì) 分 為 兩 大 類 ： 脆 性 支 撐 劑 如 石 英 砂 、 玻 璃 球 等特 點(diǎn) 是 硬 度 大 ， 變 形 小 ， 在 高 閉 合

17、壓 力 下 易 破 碎 韌 性 支 撐 劑 如 核 桃 殼 、 鋁 球 等特 點(diǎn) 是 變 形 大 ， 承 壓 面 積 大 ， 在 高 閉 合 壓 力下 不 易 破 碎目 前 礦 場(chǎng) 上 常 用 的 支 撐 劑 有 兩 種 ： 一 是 天 然 砂 ；二 是 人 造 支 撐 劑 （ 陶 粒 ） 。 水 力 壓 裂 施 工 現(xiàn) 場(chǎng) 水 力 壓 裂 施 工 現(xiàn) 場(chǎng) 水 力 壓 裂 施 工 現(xiàn) 場(chǎng) 油 層 酸 化 處 理 是 利 用 酸 液 能 溶 解 巖 石 中 所含 鹽 類 物 質(zhì) （ 巖 石 膠 結(jié) 物 或 地 層 孔 隙 (裂 縫 )內(nèi)堵 塞 物 等 ） 的 特 性 ， 擴(kuò) 大 近 井 地 帶

18、油 層 的 孔 隙度 ， 提 高 地 層 滲 透 率 ， 改 善 油 、 氣 流 動(dòng) 狀 況 ，以 增 加 油 氣 產(chǎn) 量 的 一 種 增 產(chǎn) 措 施 。 酸 壓 與 水 力 壓 裂 相 比 ：相 同 點(diǎn) ： （ 基 本 原 理 和 目 的 均 相 同 ）不 同 點(diǎn) ： 實(shí) 現(xiàn) 其 導(dǎo) 流 性 的 方 式 不 同 目 標(biāo) 均 是 為 了 產(chǎn) 生 有 足 夠 長(zhǎng) 度 和 導(dǎo) 流 能 力 的 裂 縫 ， 減少 油 氣 水 滲 流 阻 力 。水 力 壓 裂 ： 裂 縫 內(nèi) 的 支 撐 劑 阻 止 停 泵 后 裂 縫 閉 合 ；酸 壓 ： 一 般 不 適 用 支 撐 劑 ， 而 是 依 靠 酸 液 對(duì)

19、 裂 縫 壁 面 的 不 均 勻 溶 蝕 產(chǎn) 生 一 定 的 導(dǎo) 流 能 力 。 5.4提 高 采 收 率 技 術(shù) ： 三 次 采 油 :也 稱 提 高 原 油 采 收 率 (或 “ 強(qiáng) 化 開采 ” “ Enhanced Oil Recovery” ,即 EOR或Improvement Oil Recovery， 即 IOR)。概 述 一 次 采 油 ： 原 油 是 利 用 天 然 能 量 來 開 采 的 ,其 最 終 采 收 率 一 般 只 能 達(dá) 到 15%左 右 。二 次 采 油 ： 當(dāng) 天 然 能 量 衰 竭 時(shí) ,通 過 注 水 （ 或注 氣 ） 向 油 層 提 供 補(bǔ) 充 能 量

20、 ， 采 收 率 遠(yuǎn) 比 能 量 衰竭 法 高 ,最 終 采 收 率 通 常 為 30% 40%。 2、 提 高 原 油 采 收 率 在 我 國(guó) 各 油 田 的 潛 力 非 常 大 。 原 油 可 采 儲(chǔ) 量 的 補(bǔ) 充 ， 越 來 越 多 地 依 賴 于 已探 明 地 質(zhì) 儲(chǔ) 量 中 采 收 率 的 提 高 。 注 水 開 采 只 是 整 個(gè) 油 田 開 發(fā) 全 過 程 度 一 個(gè) 階段 ， 而 提 高 采 收 率 則 是 油 田 開 發(fā) 永 恒 的 主 題 。新 增 原 油 可 采 儲(chǔ) 量 的 方 法1、 新 增 地 質(zhì) 儲(chǔ) 量 （ 新 油 田 、 新 油 藏 、 油 藏 擴(kuò) 邊 ） 原

21、油 增 產(chǎn) 和 穩(wěn) 產(chǎn) 最 直 接 、 最 有 效 的 途 徑越 來 越 難 ， 潛 力 越 來 越 小 。 一 、 提 高 石 油 采 收 率 （ EOR） 向 地 層 中 注 入 驅(qū) 油 劑 ， 改 善 油 藏 及 其 流體 的 物 理 化 學(xué) 性 質(zhì) ， 提 高 宏 觀 與 微 觀 驅(qū) 油 效率 的 采 油 方 法 統(tǒng) 稱 為 提 高 石 油 采 收 率 方 法 。 “ 提 高 采 收 率 ” 作 為 一 個(gè) 術(shù) 語 ， 已 被 廣 泛 普 遍 接受 和 使 用 。 近 幾 年 在 國(guó) 際 上 ， “ 提 高 采 收 率 ” 逐漸 取 代 了 “ 三 次 采 油 ” 。提 高 采 收 率

22、 方 法 可 以 包 括 除 了 利 用 天 然 能 量 開采 和 以 補(bǔ) 充 地 層 能 量 、 保 持 地 層 壓 力 為 目 的 的注 水 （ 注 氣 ） 開 采 以 外 的 各 種 采 油 方 法 。 目 前 ， 世 界 上 已 經(jīng) 開 發(fā) 的 油 氣 田 ， 其 采 收 率 高 的 已 超過 70%， 低 的 不 足 10%。 我 國(guó) 東 部 油 田 平 均 采 收率 為 30%， 尚 有 2/3的原 油 滯 留 在 地 下 沒 有 被開 采 出 來 。 巨 大 的 待 開發(fā) 的 油 氣 資 源 ！ 包 括 ： 聚 合 物 驅(qū) 、 活 性 劑 驅(qū) 、 堿 驅(qū) 和 復(fù) 合 驅(qū) 。 通

23、過 向 油 藏 注 入 化 學(xué) 劑 ， 以 改 善 流體 和 巖 石 間 的 物 化 特 征 ， 如 降 低 界 面 張力 、 改 善 流 度 比 等 ， 從 而 提 高 原 油 采 收率 。 n 定 義 ： 實(shí) 際 上 是 一 種 把 水 溶 性 聚 合 物 （ 如聚 丙 烯 酰 胺 ） 加 到 注 入 水 中 。 以 增 加 注 入水 黏 度 的 方 法 ， 它 是 一 種 改 善 的 水 驅(qū) 方 法 。（ 1） 注 聚 合 物 驅(qū) 油 n 聚 合 物 分 子 特 點(diǎn)（ 1） 注 聚 合 物 驅(qū) 油 n 聚 合 物 驅(qū) 油 的 適 用 性 注 水 的 流 度 比 較 大 （ 2 20） 油

24、 層 溫 度 不 高 于 120 150 油 層 不 存 在 大 裂 縫 和 溶 洞 水 驅(qū) 尚 未 產(chǎn) 水 或 產(chǎn) 水 不 多 的 油 層（ 1） 注 聚 合 物 驅(qū) 油 n 我 國(guó) 注 水 開 發(fā) 油 田 的 油 藏 條 件 研 究 得 知 ，適 合 聚 合 物 驅(qū) 的 油 藏 占 相 當(dāng) 大 的 比 例 。n 聚 合 物 驅(qū) 在 一 定 條 件 下 可 提 高 采 收 率 約 為3-5 ， 個(gè) 別 條 件 更 為 合 適 的 可 達(dá) 10 。（ 1） 注 聚 合 物 驅(qū) 油 通 過 向 油 層 中 注 入 表 面 活 性 劑 達(dá) 到 降低 油 水 界 面 張 力 ， 使 油 水 增 溶

25、解 ， 改 善 巖石 表 面 潤(rùn) 濕 性 ， 改 善 流 度 比 而 提 高 驅(qū) 油 效率 的 一 種 提 高 采 收 率 方 法 。（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 特 性 表 面 活 性 劑 用 量 很 小 就 可 顯 著 改 變 界面 張 力 的 物 質(zhì) 。 表 面 活 性 劑 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 兩 親 結(jié) 構(gòu)（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 特 性 界 面 吸 附 降 低 界 面 張 力 形 成 膠 束（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 特 性 形 成 膠

26、 束（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 作 用 潤(rùn) 濕 作 用 乳 化 作 用 起 泡 作 用增 溶 作 用（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 驅(qū) 油 原 理 混 相 驅(qū)u 就 是 將 兩 種 流 體 完 全 溶 解 在 一 起 ， 它 與 非 混 相流 體 的 區(qū) 別 在 于 兩 種 流 體 之 間 的 界 面 張 力 很 小 。u 例 如 ： 水 酒 精 油 （ 體 系 ） 非 混 相 驅(qū)u 由 于 現(xiàn) 場(chǎng) 通 常 采 用 注 微 乳 液 段 塞 ， 并 非 連 續(xù) 注微 乳 液 ， 難 免 會(huì) 因 地 下

27、 水 稀 釋 等 原 因 而 喪 失 微乳 液 性 質(zhì) 。（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 n 表 面 活 性 劑 的 驅(qū) 油 原 理（ 2） 注 表 面 活 性 劑 溶 液 驅(qū) 油 按 照 使 用 的 混 相 注 入 劑 ， 分 為 ： 烴 類 混 相 驅(qū) 、 非 烴 類 混 相 驅(qū) 驅(qū) 油 機(jī) 理 ： 氣 體 與 原 油 之 間 建 立 混 相 帶 ， 消 除 界 面 張 力 ， 提 高 驅(qū) 油 效 率 。 混 相 驅(qū) ： 指 向 油 藏 中 注 入 一 種 能 與 原 油 在 地 層 條 件 下 完 全 或 部 分 混 相 的 流 體 驅(qū) 替 原 油 的 開 發(fā) 方 法

28、。 烴 類 混 相 驅(qū) 高 壓 干 氣 驅(qū) 油液 化 石 油 氣 驅(qū)富 氣 驅(qū) 油非 烴 類 混 相 驅(qū) CO2 驅(qū) 油N2 驅(qū) 油 n 注 氣 驅(qū) 油 原 理 混 相 驅(qū)n 烴 混 相 驅(qū) 注 液 化 石 油 氣 注 高 壓 注 干 氣 富 氣 驅(qū)n CO2驅(qū)n 惰 性 氣 體 驅(qū)n 氮 氣 驅(qū) n 煙 道 氣 驅(qū) n 氣 體 混 相 驅(qū) 油 原 理 熱 力 采 油 是 指 向 油 層 注 入 熱 流 體 或 使 油 層 就 地 發(fā) 生 燃 燒 形 成移 動(dòng) 熱 流 ， 主 要 依 靠 熱 能 降 低 原 油 粘 度 ， 以 增 加 原 油 流 動(dòng) 能 力 的采 油 方 法 。 （ 地 層

29、溫 度 下 脫 氣 油 粘 度 大 于10000mPa.s或 相 對(duì) 密 度 大 于 0.95的 原 油 ） 1、 注 熱 流 體 法 蒸 汽 注 蒸 汽 采 油 是 以 水 蒸 氣 為 介 質(zhì) ， 把 地 面 產(chǎn) 生 的 熱 注 入 油 層 的一 種 熱 力 采 油 方 法 。 分 為 ： 蒸 汽 吞 吐 和 蒸 汽 驅(qū) 兩 種 。 在 一 口 井 完 成 注 蒸 汽 、 燜井 、 開 井 生 產(chǎn) 三 個(gè) 連 續(xù) 過 程 。從 注 蒸 汽 開 始 到 油 井 不 能 生 產(chǎn)為 止 ， 即 完 成 一 個(gè) 過 程 ， 稱 為一 個(gè) 周 期 。 根 據(jù) 油 藏 實(shí) 際 情 況 ， 可 吞吐 若

30、干 個(gè) 周 期 。 蒸 汽 吞 吐 開 采 原 理 示 意 圖蒸 汽 油層 油注 汽 燜 井 采 油 蒸 汽 驅(qū) 開 采 方 式 蒸 汽 帶熱 油 水 混 合 帶油 層 2、 火 燒 油 層 反 向 燃 燒 法正 向 燃 燒 微 生 物 采 油 （ Microbial Enhanced Oil RecoveryMEOR） 通 過 有 選 擇 地 向 油 層 注 入 微 生 物 基 液 和 營(yíng) 養(yǎng) 液 ， 使得 微 生 物 就 地 繁 殖 生 長(zhǎng) ， 其 代 謝 產(chǎn) 物 與 原 油 產(chǎn) 生 物 化 作用 。 產(chǎn) 生 氣 體 或 活 性 物 質(zhì) ， 可 以 降 低 油 水 界 面 張 力 ， 以提

31、 高 石 油 采 收 率 的 方 法 。 驅(qū) 油 機(jī) 理 ： 產(chǎn) 生 表 面 活 性 劑 ， 降 低 油 水 界 面 張 力 ， 并 乳 化 原 油 ， 改 變 巖 石 對(duì) 原 油 的 相 對(duì) 滲 透 率 。(2)產(chǎn) 生 各 種 氣 體 （ CH4、 H2、 CO2、 H2S等 ） 溶 于 石 油 ， 從 而 降 低 原 油 粘 度 。(3)產(chǎn) 生 有 機(jī) 酸 酮 類 、 醇 類 等 有 機(jī) 溶 劑 ， 降 低 界 面 張 力 。(4)產(chǎn) 生 分 解 酶 類 ， 裂 解 重 質(zhì) 烴 和 石 臘 組 分 ， 改 善 原 油 流 動(dòng) 性 ， 降 低 地 層 滲 流 阻 力 。 存 在 問 題 微

32、生 物 吃 石 油 ， 據(jù) 報(bào) 道 世 界 原 油 儲(chǔ) 量 的 10%損 失 于 微 生 物 吃 油 ； 篩 選 高 效 分 解 原 油 各 組 分 的 細(xì) 菌 ； 微 生 物 堵 塞 油 層 ； 其 它 問 題 ： 細(xì) 菌 地 下 新 陳 代 謝 的 活 性 問 題 ； 注 入 菌 與 固 有 細(xì) 菌 的 競(jìng) 爭(zhēng) 問 題 ； 如 何 抑 制 不 期 望 細(xì) 菌 的 過 度 繁 殖 問 題 。 我 國(guó) 提 高 采 收 率 技 術(shù) 的 發(fā) 展 概 況聚 合 物 技 術(shù) 發(fā) 展 目 前 ： 大 慶 油 田 聚 合 物 驅(qū) 產(chǎn) 量 已 超 過 1000 104t/y， 已 成 為世 界 上 聚 合

33、物 驅(qū) 規(guī) 模 最 大 、 增 產(chǎn) 效 果 最 好 的 國(guó) 家 ?；?學(xué) 復(fù) 合 驅(qū) 技 術(shù) 發(fā) 展 我 國(guó) 在 化 學(xué) 驅(qū) 方 面 取 得 了 長(zhǎng) 足 的 發(fā) 展 ， 目 前 我 國(guó) 的 化 學(xué) 驅(qū) 不論 理 論 研 究 水 平 、 應(yīng) 用 規(guī) 模 、 年 增 產(chǎn) 原 油 量 、 技 術(shù) 配 套 等 方 面 ，均 屬 國(guó) 際 領(lǐng) 先 。 2010年 化 學(xué) 驅(qū) 增 產(chǎn) 油 量 占 全 國(guó) 陸 上 油 田 總 產(chǎn) 量 的 15%。 5.5、 采 油 過 程 中 的 環(huán) 境 問 題 采 油 過 程 中 的 主 要 的 環(huán) 境 污 染 問 題 有 ： 廢 水 污 染 、 固 體 廢 棄 物 污 染

34、 、 廢 氣 污 染 和 噪 聲 污 染 。 在 石 油 開 采 過 程 中 ， 絕 大 部 分 時(shí) 間 是 在 中 、 高 含 水 期 下（ 20%-70%） 進(jìn) 行 的 ， 無 水 采 油 期 很 短 ， 油 田 生 產(chǎn) 后 期 ， 原 油 含水 可 達(dá) 90%以 上 ， 這 便 產(chǎn) 生 了 大 量 采 油 廢 水 。 采 油 廢 水 主 要 來 自采 出 水 和 注 水 井 洗 井 水 。 （ 1） 采 出 水 ： 從 地 層 中 隨 原 油 一 起 開 采 出 來 的 含 油 的 廢 水稱 為 采 出 水 。 經(jīng) 污 水 處 理 站 處 理 后 可 回 注 油 層 。 （ 2） 注 水

35、 井 洗 井 水 ： 對(duì) 注 水 井 進(jìn) 行 反 沖 洗 ， 以 清 除 濾 網(wǎng) 上沉 積 的 固 體 和 生 物 膜 ， 從 而 產(chǎn) 生 了 洗 井 廢 水 。1.采 油 廢 水 隨 著 油 田 開 發(fā) ， 我 國(guó) 許 多 油 田 已 進(jìn) 入 高 含 水 期 ， 采 出液 綜 合 含 水 不 斷 上 升 ， 含 油 污 水 成 為 油 田 的 第 一 大 污 染 源 。如 勝 利 油 田 20世 紀(jì) 90年 代 末 期 污 水 產(chǎn) 生 量 近 70萬 m 3/d， 污水 外 排 近 8萬 m3/d， 每 年 用 于 污 水 的 處 理 投 資 達(dá) 數(shù) 億 元 ， 污水 處 理 站 已 達(dá) 1

36、00多 座 。 高 礦 化 度 的 廢 水 易 腐 蝕 輸 油 管 線 ，使 外 輸 管 線 穿 孔 ， 污 染 土 壤 及 地 下 水 。 采 油 廢 水 的 特 點(diǎn) ： （ 1） 產(chǎn) 生 量 大 油 田 經(jīng) 過 多 年 的 開 發(fā) 建 設(shè) ， 其 石 油 開 采 已 處 于 “ 三 高 ” 階段 。 隨 著 油 田 進(jìn) 入 開 發(fā) 后 期 ， 采 出 液 含 水 率 將 逐 年 上 升 ， 由 此造 成 了 污 水 量 增 加 ， 注 水 難 度 增 大 ， 再 加 上 低 滲 透 區(qū) 塊 和 特 殊開 采 工 藝 （ 注 蒸 汽 開 采 ） 無 法 實(shí) 施 污 水 回 注 、 利 用 清

37、 水 配 注 聚合 物 的 “ 三 次 采 油 ” 影 響 了 污 水 回 注 等 ， 使 采 油 廢 水 排 放 量 呈逐 年 增 加 趨 勢(shì) 。 如 勝 利 油 田 20世 紀(jì) 90年 代 末 期 采 出 液 的 含 水 率達(dá) 90%以 上 ， 污 水 產(chǎn) 生 量 近 70萬 m3/d， 其 中 外 排 近 8萬 m3/d。 （ 2） 水 溫 高 一 般 在 40-60 之 間 。 來 源 于 地 層 深 處 。 （ 3） 礦 化 度 高 ， 腐 蝕 和 結(jié) 構(gòu) 現(xiàn) 象 嚴(yán) 重 我 國(guó) 陸 上 幾 個(gè) 油 田 ， 如 江 漢 、 勝 利 、 中 原 、 長(zhǎng) 慶 油 田 采 出 水的 礦 化

38、 度 、 硬 度 都 很 高 ， 如 江 漢 油 田 為 17 104-20 104mg/l； 勝利 油 田 為 2 104 -5 104mg/l， 中 原 油 田 為 8 104 -14 104mg/l，最 高 可 達(dá) 30 104mg/l。 礦 化 度 高 的 水 導(dǎo) 電 率 高 ， 加 速 電 化 反 應(yīng) ， 使 腐 蝕 速 度 加 快 。另 外 采 油 廢 水 中 還 溶 解 了 一 些 氣 體 ， 如 氧 氣 、 硫 化 氫 、 二 氧 化 碳等 ， 其 中 氧 氣 是 很 強(qiáng) 的 氧 化 劑 ， 容 易 造 成 電 化 學(xué) 腐 蝕 ， 酸 性 氣 體與 氧 氣 共 同 作 用 會(huì)

39、使 腐 蝕 速 度 成 倍 增 長(zhǎng) 。 高 礦 化 度 廢 水 中 的 大 量 HCO 3-、 SO42-、 Ca2+、 Mg2+、 Ba2+等 離 子 ，在 一 定 條 件 下 ， 極 容 易 產(chǎn) 生 碳 酸 鹽 沉 淀 和 硫 酸 鹽 沉 淀 （ 結(jié) 垢 ） ，影 響 生 產(chǎn) 。 （ 4） PH值 高 一 般 在 7.5-8.5之 間 。 （ 5） 有 機(jī) 物 含 量 高 、 種 類 多 采 出 水 本 身 含 有 多 種 有 機(jī) 物 ， 如 揮 發(fā) 酚 、 硫 化 物 和 石 油 類 。為 保 證 油 水 分 離 ， 紡 織 服 飾 、 結(jié) 構(gòu) ， 還 添 加 了 大 量 化 學(xué) 藥 劑

40、 ，造 成 采 出 水 成 分 復(fù) 雜 。 （ 6） 細(xì) 菌 含 量 高 油 田 采 出 水 中 含 有 豐 富 的 有 機(jī) 物 ， 又 有 詩 意 的 水 溫 ， 是 硫酸 鹽 還 原 菌 、 腐 生 菌 繁 殖 的 場(chǎng) 所 。 大 部 分 采 出 水 中 細(xì) 菌 含 量 為100-1000個(gè) /ml， 有 的 高 達(dá) 1億 個(gè) /ml。 細(xì) 菌 大 量 繁 殖 可 腐 蝕 管線 。 懸 浮 固 體 ： 粒 徑 范 圍 1-100微 米 。 主 要 包 括 泥 沙 、 腐 蝕 產(chǎn) 物 、細(xì) 菌 、 有 機(jī) 質(zhì) （ 膠 質(zhì) 、 瀝 青 質(zhì) 類 和 石 蠟 等 重 質(zhì) 油 類 ） ， 這 些 顆

41、粒 大 部 分 構(gòu) 成 水 的 濁 度 ， 少 部 分 形 成 水 的 色 度 和 臭 味 。 膠 體 ： 當(dāng) 直 徑 在 1 10-3-1.0微 米 之 間 時(shí) ， 顆 粒 在 水 中 呈 膠體 狀 態(tài) 分 布 。 這 類 物 質(zhì) 有 ： 腐 殖 質(zhì) 、 金 屬 氫 氧 化 物 、 硅 酸 、 蛋白 質(zhì) 、 粘 土 顆 粒 等 。 這 些 物 質(zhì) 主 要 構(gòu) 成 水 的 色 度 。 原 水 （ 未 經(jīng) 任 何 處 理 的 含 油 污 水 ） 中 的 原 油 ： 一 般 為 500-1000mg/L， 有 時(shí) 高 達(dá) 數(shù) 千 mg/L。 決 定 油 水 分 離 的 主 要 因 素 是 原油 在

42、 水 中 分 散 的 粒 徑 大 小 和 密 度 差 。 根 據(jù) 油 在 水 中 的 粒 徑 大 小 ，將 油 的 分 散 狀 態(tài) 分 為 四 種 （ 表 ） 。采 油 廢 水 中 的 污 染 物 ： 溶 解 物 質(zhì) ： 主 要 包 括 溶 解 鹽 類 、 溶 解 氣 體 、 溶 解 氧 、 二氧 化 碳 、 硫 化 氫 、 烴 類 氣 體 等 。類 型 粒 徑 特 性浮 油 大 于 100微 米 稍 加 靜 置 即 可 浮 升 至 水 面分 散 油 10-100微 米 有 足 夠 的 靜 置 時(shí) 間 ， 油 珠 可 浮 生 至 水 面乳 化 油 0.1-10微 米 單 純 用 精 置 的 方

43、 法 不 能 把 油 水 分 開溶 解 油 小 于 0.1微 米 溶 解 在 水 中表 原 水 中 油 的 狀 態(tài) 2.固 體 廢 物 污 染 落 地 原 油 及 油 泥 砂 （ 1） 落 地 原 油 采 油 生 產(chǎn) 過 程 中 未 進(jìn) 入 集 輸 管 線 而 散 落 在 地 面 的 原 油 。 采 油 過 程 中 落 地 原 油 的 來 源 ： 管 線 、 閥 門 發(fā) 生 故 障 而 跑 、 冒 、 滴 、 漏 的 原 油 ； 井 噴 、 管線 穿 孔 或 斷 裂 等 事 故 ， 造 成 的 落 地 原 油 。 （ 2） 油 泥 砂 油 泥 砂 是 沉 淀 于 儲(chǔ) 油 罐 、 沉 降 灌 等

44、 底 部 的 含 油 污 泥 ， 產(chǎn) 生量 與 采 出 液 含 砂 率 密 切 相 關(guān) ， 其 組 成 成 分 是 油 泥 和 水 。 3.廢 氣 污 染 （ 1） 燃 料 廢 氣 原 油 開 采 及 集 輸 過 程 中 ， 要 建 許 多 加 熱 爐 和 鍋 爐 ， 采 用 蒸汽 吞 吐 或 蒸 汽 驅(qū) 動(dòng) 開 發(fā) 方 式 的 稠 油 開 采 ， 還 必 須 建 立 高 壓 蒸 汽爐 以 適 應(yīng) 生 產(chǎn) 需 要 。 上 述 加 熱 爐 、 鍋 爐 、 高 壓 蒸 汽 爐 每 年 多 哦要 消 耗 大 量 的 原 油 、 渣 油 、 天 然 氣 和 各 種 煤 。 這 些 燃 料 燃 燒 過程

45、 中 必 然 產(chǎn) 生 許 多 廢 氣 和 煙 塵 ， 對(duì) 大 氣 構(gòu) 成 污 染 。 （ 2） 工 藝 廢 氣 源 自 采 油 井 場(chǎng) 、 聯(lián) 合 站 和 油 氣 集 輸 系 統(tǒng) 輕 烴 的 揮 發(fā) 。 產(chǎn) 生原 因 在 于 產(chǎn) 能 系 統(tǒng) 不 配 套 、 油 氣 分 離 不 徹 底 、 工 藝 流 程 密 封 性差 等 。 如 儲(chǔ) 油 溫 度 偏 高 造 成 烴 類 蒸 發(fā) 損 失 ； 有 的 油 田 伴 生 氣 沒有 集 氣 系 統(tǒng) ； 開 式 流 程 油 罐 呼 吸 氣 的 排 放 等 。 排 放 揮 發(fā) 出 來 的 輕 烴 主 要 成 分 為 甲 烷 烴 和 非 甲 烷 烴 ， 其 中

46、毒 性 較 大 的 非 甲 烷 烴 所 占 比 例 較 大 是 油 田 大 氣 污 染 的 主 要 原 因 。 4.噪 聲 污 染 主 要 是 機(jī) 械 噪 聲 。 主 要 由 大 型 機(jī) 械 設(shè) 備 ， 如 ， 大 型 注 水 泵組 、 通 井 機(jī) 、 壓 裂 車 、 壓 風(fēng) 機(jī) 等 產(chǎn) 生 ， 其 近 處 噪 聲 強(qiáng) 度 多 在 90-110分 貝 之 間 ， 給 長(zhǎng) 期 生 活 在 其 附 近 的 人 帶 來 危 害 。 類 別 晝 間 夜 間 0 50 40 1 55 45 2 60 50 3 65 55 4 70 55 城 市 環(huán) 境 噪 聲 標(biāo) 準(zhǔn) 單 位 ： dB（ A） 0類 ：

47、 適 用 于 療 養(yǎng) 區(qū) 、 高 級(jí) 別 墅 區(qū) 、 高 級(jí) 賓 館 區(qū) 等 特 別 需 要 安 靜 的 區(qū) 域 ， 位 于 城 郊 和 鄉(xiāng) 村 的 這 一 類 區(qū) 域 分 別 按 嚴(yán) 于 0類 標(biāo) 準(zhǔn) 5dB執(zhí) 行 。1類 ： 適 用 于 以 居 住 、 文 教 機(jī) 關(guān) 為 主 的 區(qū) 域 。 鄉(xiāng) 村 居 住 環(huán) 境 可 參 照 執(zhí) 行 該 類 標(biāo) 準(zhǔn) 。2類 ： 適 用 于 居 住 、 商 業(yè) 、 工 業(yè) 混 雜 區(qū) 。3類 ： 適 用 于 工 業(yè) 區(qū) 。4類 ： 適 用 于 城 市 中 的 道 路 交 通 干 線 道 路 兩 側(cè) 區(qū) 域 ， 穿 越 城 區(qū) 的 內(nèi) 河 航 道 兩 側(cè) 區(qū) 域 。 穿 越 城 區(qū) 的 鐵 路 主 、 次 干 線 兩 側(cè) 區(qū) 域 的 背 景 噪 聲 (指 不 通 過 列 車 時(shí) 的 噪 聲 水 平 )限 值 也 執(zhí) 行 該 類 標(biāo) 準(zhǔn) 。