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提高石油采收率原理和方法（西安石油大学---石工0902班---版权所有）1/13绪论一、名词解释1、一次采油：完全依靠油气藏自身天然能量开采石油的方法。2、二次采油：用人工方式向油藏注水补充油层能量来增加石油采出量的方法。3、三次采油：为进提高油藏开发后期的石油采出量，向油藏注入化学剂或气体溶剂，继续开采剩余在油藏中的石油。4、提高石油采收率或强化采油（EOR）：自一次采油结束后对油藏所进行的所有提高石油采收率的措施。二、问答题1、提高石油采收率的方法按注入工作剂种类分为哪几类？答：分为：水驱、化学驱、气驱、热力采油和微生物采油五大类。2、提高石油采收率方法按提高石油采收率机理分为哪几类？答：分为：流度控制类、提高洗油效率类、降低原油粘度类和改变原油组分类。3、简述提高石油采收率技术的发展方向。答：发展方向有：●进一步改善聚合物驱油效果，降低成本，加快新型聚合物的研制工作，扩大聚合物驱的应用范围；●加快三元复合驱工业化生产步伐，优化三元复合驱体系配方，尽快研制出高效、廉价的表面活性剂；●完善蒸汽驱配套技术，加快中深层稠油油藏蒸汽驱技术攻关，努力扩大稠油蒸汽驱规模；●加快注气提高采收率配套技术的研究，争取以较快的速度使其发展成为一种经济有效的提高采收率技术；●因地制宜开展微生物采油、物理法采油等多种提高采收率方法的研究与推广。第一章油气层地质基础一、名词解释：1、石油地质学：是应用地质学的一个分支学科，这是一门应石油工业发展需要而建立起来的学科。是一门观察地球的各种现象，并研究这些现象之间的联系、成因及其变化规律的自然科学。2、地壳运动：引起地壳结构和构造发生大规模改变的运动。3、平行不整合：它是指上下两套地层的产状要素基本一致，但二者之间缺失了一些时代的地层，表明当时曾有沉积间断，这两套地层之间的接触面即为不整合面，它代表没有沉积的侵蚀时期。4、角度不整合：即狭义的不整合，它是指上下两套地层之间不仅缺失部分地层，而且上下地层产状也不相同。5、褶皱：层状岩石在构造应力的作用下所形成的一系列连续的波状弯曲现象称为褶皱，它是在地壳中广泛发育的一种构造变动，也是岩石塑性变形的变化形式。6、背斜：为岩层向上弯曲，中间地层老，两侧地层新。7、向斜：为岩层向下弯曲，中间地层新，两侧地层老。8、断盘：是指断层面两侧的岩层或岩体，也即断层面两侧相对移动的岩块。二、填空题1、地壳表面高低起伏，由(海洋)和(陆地)所构成。2、地壳表层长期与大气和水接触，遭受各种外力作用，形成一层沉积层，平均厚度为18千米，最厚可达70千米，局部地区缺失，是现代石油地质研究与勘探的主要目标。3、地球自形成以来时刻都在运动着，其表现形式各种各样，它们的根本原因是(地球的自身提高石油采收率原理和方法（西安石油大学---石工0902班---版权所有）2/13运动)。4、构造运动的方式与地壳运动一样，最主要、最基本的是(垂直运动)和(水平运动)两种。5、构造运动形成地壳中的各种地质构造包括(不整合构造)、(褶皱构造)、(节理构造)、(裂缝构造)、（底辟构造）、（断层构造）、（逆冲推覆构造）等。6、不整合面以下的岩系叫（下伏岩系），不整合面以上的岩系叫（上覆岩系）。不整合面在地面上的出露线叫（不整合线），它是一种重要的地质界线。7、不整合可分为两大基本类型，即（平行不整合）和（角度不整合）。8、褶曲是褶皱的基本组成单位，是褶皱中的一个简单弯曲。褶曲的基本类型分为（背斜）和（向斜）。9、节理由（原生节理）和（次生节理）两种。前者指由于成岩过程中失水收缩或岩浆冷却收缩所形成的节理；后者指成岩后形成的节理。次生节理又根据成因分为（构造节理）和（非构造节理）。10、根据断盘相对错动可将断层分为：（正断层）、（逆断层）、（平移断层）和（枢纽断层）。第二章油层岩石的物理性质一、名词解释：1、碎屑岩：碎屑岩是由碎屑物质经压实﹑胶结而形成的岩石。2、粘土岩：黏土岩主要是由黏土矿物组成的岩石。3、化学岩：化学岩又称“化学沉积岩”。是母岩风化产物中的溶解物质（真溶液或胶体溶液）搬运到湖泊或海洋盆地，以化学方式沉积下来，经成岩作用形成的岩石4、粒度：岩石颗粒的大小称为粒度，用其直径来表示（单位：mm或μm）。5、粒度组成：是指不同粒径范围的颗粒占全部颗粒的百分数，通常用质量百分数来表示。6、比面：是指单位体积岩石内孔隙总内表面积或单位体积岩石内岩石骨架的总表面积。7、空隙：岩石颗粒间未被胶结物质充满或未被其他固体物质占据的空间统称为空隙。8、岩石的孔隙结构：是全部孔隙特征的总称，包括岩石孔隙的大小、形状、孔间连通情况、孔隙类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特征和它的构成方式。9、孔隙度：是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值，10、岩石的压缩系数：是指地层压力每降低单位压力时，单位视体积岩石中孔隙体积的缩小值。11、地层综合弹性压缩系数：地层压力每产生单位压降时，单位岩石视体积中孔隙及液体的总体积变化量。12、流体的饱和度：当岩石孔隙被多种流体所饱和，某种流体所占的体积百分数。13、敏感性：由于各种因素导致地层的孔隙度渗透率降低的性质。14、储层伤害：如果注入流体与储层流体不匹配，则会导致储层渗流能力的下降，损害储层的生产能力。15、岩石的热容：单位体积的岩石温度升高1℃所需的热量。16、岩石的比热容量：单位质量的岩石温度升高1℃所需要的热量，简称比热。17、导热系数：指单位时间内、单位温度梯度下、单位面积上所通过的热量。18、岩石的热扩散系数α：反映了非稳态传热过程中岩石的导热能力与沿途岩石储热能力之间的关系。二、填空题1、地壳是由(岩浆岩)、(变质岩)和(沉积岩)三大类岩石组成的。2、粒度组成可以用作图法表示。矿场上常用的是（粒度组成分布曲线）和（粒度组成累积分布曲线）。3、两种基本构造单元：（硅氧四面体）与（铝氧八面体）。提高石油采收率原理和方法（西安石油大学---石工0902班---版权所有）3/134、自生粘土矿物在砂岩孔隙中的产状可分为三种基本类型，即（分散质点式）、（薄膜式）和（架桥式），它们对储层渗透性有不同的影响。5、胶结方式可分为（基底式胶结）、（孔隙式胶结）及（接触式胶结）。6、蒙脱石是（强）膨胀性的矿物。伊利石属于（弱）膨胀性粘土矿物。绿泥石属于（非）膨胀性矿物。7、孔隙结构参数有（孔喉比）、（孔隙配位数）、（孔隙迂曲度）和（孔隙表面粗糙度）。8、粘土矿物与水接触后，分两个阶段发生变化：（表面水化)和（渗透水化）。9、孔隙性岩石由骨架及孔隙空间组成。按导电机理的不同，可把岩石大致分为两大类：（离子导电的岩石）和（电子导电的岩石）。10、岩石孔隙度越大或地层水电阻率越低，岩石的导电能力就（越强），电阻率就（越低）。11、岩石密度是决定地层声速大小的重要因素，岩石密度越大，则声波速度（越大）。三、计算题1、某油藏含油面积A=14.4km2，油层有效厚度10m，孔隙度20%，束缚水饱和度30%，原油地下体积系数1.2，原油相对密度ρ为86。试计算该油藏的原油储量。解：根据题意，由储量计算公式，该油藏原油的储量（地面）为2、某岩心长L=3cm，截面积A=2cm2，空气的绝对渗透率为K=0.375μm2，饱和有70%的盐水和30%的原油，并且总是保持这一比例通过岩心，盐水和油的粘度分别为μw=1mPa·s，μo=3mPa·s,在压差为∆P=2×105Pa的作用下，测得盐水流量为Qw=0.3cm3/s，油的流量为Qo=0.03cm3/s，求油水的有效渗透率和相对渗透率。解：由达西定律，可以得到水的有效渗透率的表达式为：同理对油的有效渗透率为：油相的相对渗透率为：水相的相对渗透率为：答：略。第三章油层流体的高压物性一、名词解释1、组成：体系中所含组分以及各组分在总体系中所占的比例。2、饱和压力：温度一定时、压力降低过程中开始从液相中分离出第一批气泡时的压力。3、露点压力：温度一定时、压力升高过程中从汽相中凝结出第一批液滴时的压力。4、欠饱和油藏：油藏压力高于饱和压力，油藏未被天然气所饱和。5、溶解系数，表示单位压力、单位体积液体中溶解的气量。6、溶解度：某一温度、压力下单位体积液体所溶解的气量。7、天然气等温压缩率(或称为弹性系数)：指在等温条件下,天然气随压力变化的体积变化率。8、粘度：流体流动时分子的内部摩擦而引起的阻力大小的量度。9、饱和绝对湿度：指在某一温度下天然气中含有最大的水蒸气量。10、地层油的溶解气油比Rs：是指单位体积或单位质量地面原油在地层条件（压力、温度）下所溶有的天然气在标准状态下的体积。11、原油体积系数：原油在地下的体积（即地层油体积）与其在地面脱气后的体积之比。12、地下油气两相体积系数：指当油层压力低于饱和压力时，地层中原油和析出气体的总体积与它在地面脱气后原油体积之比。13、所谓原油压缩系数：指地下原油体积随压力变化的变化率。二、填空题提高石油采收率原理和方法（西安石油大学---石工0902班---版权所有）4/131、油气的分离方式通常有三种基本类型（闪蒸分离）、（差异分离）和（微分分离）。2、通常一次脱气比多级脱气所分离出的气量（多），而油量（少），亦即测出的气油比（高）；而且一次脱气分出的气相对密度较高，说明气体中含轻质油（较多）。3、溶解度反映了液体中溶解气量的（多少），而溶解系数则反映了液体溶解气体的（能力）。如果溶解系数为常数，则溶解度与压力成（线性）关系。4、溶解气量随温度的增加而（降低），高压时这种（降低）更大些。5、天然气的密度越大，它在石油中的溶解度（越大）；石油的密度（越小），它越容易溶解更多的天然气。6、天然气在原油中溶解度的大小取决于以下因素：（压力）、（温度）、（天然气）和（原油的组成）等。7、影响天然气在石油中的溶解和分离因素很多，但主要的还是（油气组成）的性质，溶解分离时的压力、温度、脱气方式等。8、在低压下，烃类气体的粘度随分子量的增加而（减少）；随温度的增加而（增大）。9、气体在高压下的粘度将随压力的增加而（增加），随温度的增加而（减少），随分子量的增加而（增加），即具有类似于液体粘度的特性。10、以饱和压力为界，当压力小于饱和压力时，随压力增加，溶解的天然气量（增加），因而原油密度（减小）；当压力高于饱和压力时，天然气已全部溶解，随压力增加原油受压缩，因而原油密度（增大）。11、地下原油与地面原油相比有三个不同点：（溶解天然气）、（因高温而膨胀）、（因高压而受压缩）。12、地层油的溶解气油比越大，其体积系数Bo也（越大）。13、(1）当ppb时，随地层压力的降低，溶解气量（减小），原油体积Vf（收缩），故B0随压力降低而（减小）。(2）当ppb时，体积系数随压力的增加而（降低）。这是由于地下原油（受压缩），体积Vl（缩小）,故Bo也（减小）。(3）当p=pb时，溶解气油比Rs最大，体积系数Bo（最大）。14、原油粘度对于温度的变化是很敏感的，温度提高，原油粘度（降低）。15、地下原油的压缩系数大小主要取决于原油的（溶解气油比）、原油所处的温度及压力。16、地层油中“轻质”烷烃含量增加，石蜡初始结晶温度将会（降低）。17、在高温高压地层条件下，地层水中溶有大量的（盐类），但仅溶解少量天然气。18、天然气的溶解度还与水的矿化度有关，随含盐量的增加而溶解度（减小）。19、地层水随着温度的增高而粘度大大降低，但（压力）对其影响甚微。三、计算题：有某体系M1，其组成分别为20%S、20%W和60%O；有某体系M2，其组成分别为40%S、50%W和10%O；假定取体系M160份和体系M240份混合成一个新的体系M，求新体系M的组成S、W、O？解：已知：SM1=20%，WM1=20%，OM1=60%；SM2=40%，WM2=50%，OM2=10%；VM1=60，VM2=40；根据混合物的组成符合杠杆规则，对于新体系M有：，即，则组分S=28%同理有：，则组分W=32%，O组分为：128%答：新体系M的组成为分别含活性剂S:28%、盐水W:32%和油O:40%。第四章多相流体的渗流机理及残余油形成机理一、名词