第一部分 文獻綜述

1、中國石油大學(xué)（北京）2010級博士研究生文獻綜述及開題報告1第二部分第二部分開題報告開題報告2.1選題背景選題背景與研究意義與研究意義隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國對原油的消耗量逐年增加，2011年我國原油產(chǎn)量2.04億噸，但消耗量達(dá)到4.54億噸，對外依賴度已達(dá)到55%以上，預(yù)計到2015年將達(dá)到60%以上，可見，提高我國原油產(chǎn)量已迫在眉睫。注水開發(fā)是油田開發(fā)中應(yīng)用最為廣泛的補充地層能量的手段，經(jīng)過幾十年的注水開發(fā)，我國大部分油田如大慶、勝

2、利、新疆、大港、中原油田等已相繼進入高含水期甚至特高含水期，油田綜合含水率達(dá)到90%，甚至更高，自然遞減速度加快，面臨著穩(wěn)產(chǎn)困難的嚴(yán)峻形勢。進入高含水期后，由于長期沖刷作用，一方面高滲層滲透率逐漸升高，另一方面高滲層中阻力較大的原油被采出，使得這些層位滲流阻力非常低，因此導(dǎo)致注入水在這些層位出現(xiàn)無效循環(huán)，而低滲透層中大量的剩余油無法采出，目前油田采收率約為35%左右，仍有約23的原油埋藏在地下。導(dǎo)致原油采收率較低的原因很多，如油藏、流體

3、的復(fù)雜性，但最重要的原因是油藏的靜態(tài)非均質(zhì)性和注水驅(qū)替過程中逐漸強化的流體非均質(zhì)性，這一因素導(dǎo)致至少20%的原始地質(zhì)儲量尚未動用。眾所周知，原油采收率是波及系數(shù)與洗油效率的乘積：RVDEEE??這兩者的高低直接決定最終采收率的大小，而這兩者中波及系數(shù)的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強過洗油效率。因此，改善波及系數(shù)是高含水期油田采收率獲得大幅度提高的重要途徑。非均質(zhì)性決定了波及系數(shù)的高低，它包括儲層非均質(zhì)性和流體非均質(zhì)性。儲層非均質(zhì)性指的是油藏性質(zhì)空間分布的

4、不均一性，它是沉積、成巖、構(gòu)造等綜合作用的結(jié)果，表現(xiàn)為靜態(tài)非均質(zhì)性；流體非均質(zhì)性是指水驅(qū)開發(fā)過程中油藏流體重新分布，油水物性差異導(dǎo)致的滲流阻力的不均一性，表現(xiàn)為動態(tài)非均質(zhì)性。動態(tài)非均質(zhì)性源于靜態(tài)非均質(zhì)性，又在靜態(tài)非均質(zhì)性的基礎(chǔ)上強化了油藏的整體非均質(zhì)性。此外，由于長期的注入水沖刷作用，一方面導(dǎo)致高滲層大量出砂形成大孔道，強化了儲層本身固有的非均質(zhì)性，同樣表現(xiàn)出動態(tài)非均質(zhì)性的特征；另一方面，注入水主要進入高滲層并將其中的原油驅(qū)替出來，而且

5、注入水的黏度往往比原油黏度低很多，因此水驅(qū)后充滿水的高滲層滲流阻力會更低，從而形成優(yōu)勢竄流通道，而低滲層不僅滲透率低，而且充滿大量的原油，黏度較大，整體阻力更大，這種情況下注入水只會沿高滲透層位從注入井流入生產(chǎn)井，而低滲透層為吸水系數(shù)很低，導(dǎo)致生產(chǎn)井含水率非常高?？梢?，若要使后續(xù)的驅(qū)替液進入低滲層驅(qū)替其中的剩余油，就必須削弱原有的靜態(tài)非均質(zhì)或中國石油大學(xué)（北京）2010級博士研究生文獻綜述及開題報告3就是通過注入凝膠體系、黏彈性顆粒等，

6、封堵高滲層，增加滲流阻力，使后續(xù)注入的驅(qū)替液發(fā)生液流轉(zhuǎn)向進入低滲透層位，從而驅(qū)替出大量的剩余油。轉(zhuǎn)變開發(fā)方式主要是指通過注入高粘流體改善儲層流體分布的非均質(zhì)性，即降低驅(qū)替相與被驅(qū)替原油的黏度差異。通常采用的技術(shù)是聚合物驅(qū)、泡沫驅(qū)、二元復(fù)合驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)。這些技術(shù)可以有效增加驅(qū)替相黏度，降低驅(qū)替相與原油的流度差異，一方面削弱了微觀指進效應(yīng)，另一方面利用高含水期高滲層吸水系數(shù)大的特點，優(yōu)先進入高滲層，使高滲層滲流阻力大大增加，注入井吸水剖面

7、變均勻，低滲層吸液指數(shù)上升，其中的大量的剩余油被驅(qū)替出來，生產(chǎn)井含水率降低，采收率大幅升高。2.2.2聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)（1）聚合物驅(qū)提高采收率機理）聚合物驅(qū)提高采收率機理聚合物驅(qū)是一項較為成熟的提高采收率技術(shù)，我國聚合物驅(qū)技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。早期的研究認(rèn)為，注入水中加入高分子量聚合物后粘度會大幅度升高，聚合物驅(qū)提高采收率的機理主要是聚合物增加水相黏度，降低水油流度比，改善油藏非均質(zhì)性，提高驅(qū)替液波及系數(shù)，它并無法降低油水界面

8、張力，因而不能提高洗油效率。隨著多孔介質(zhì)中聚合物溶液滲流理論研究的逐漸深入，聚合物驅(qū)提高采收率機理進一步得到補充。1990年，郭尚平等聚合物驅(qū)微觀機理實驗發(fā)現(xiàn)，由于聚合物對油的剪切應(yīng)力大于水對油的剪切應(yīng)力，因此聚合物驅(qū)可以在水驅(qū)基礎(chǔ)上提高洗油效率。近年來，大家逐漸認(rèn)識到聚合物黏彈性的重要性，許多研究表明聚合物溶液在多孔介質(zhì)中滲流時的黏彈效應(yīng)會導(dǎo)致水相黏度大幅增加，降低水油流度比；2000年后，王德民等提出聚合物黏彈性對微觀驅(qū)替效率有很大

9、影響，可以提高驅(qū)油效率；夏惠芬等實驗研究了HPAM的黏彈性特性及其對剩余油的作用機理，聚合物黏彈性提高原油采收率這一機理正逐漸被越來越多的研究者所接受。因此，聚合物驅(qū)提高原油采收率可以歸結(jié)為以下幾個方面：①增加驅(qū)替相粘度，降低水油流度比，削弱“指進”效應(yīng)，改善油藏平面非均質(zhì)性，使注入水均勻推進；②高粘度的驅(qū)替液進入高滲層，增加高滲層滲流阻力，改善驅(qū)替液在垂向各層的分配比例，調(diào)整吸水剖面，增加低滲層吸液量，使低滲層大量剩余油得到動用；③聚

10、合物黏彈性可以進一步增加水相黏度，使聚合物粘度為剪切粘度和拉伸粘度之和，另一方面聚合物分子的彈性作用可以降低殘余油飽和度，提高洗油效率。（2）油田驅(qū)油用聚合物類型）油田驅(qū)油用聚合物類型聚合物驅(qū)是一項相對成熟的三次采油技術(shù)，我國首先在大慶油田取得了成功并得到大規(guī)模推廣應(yīng)用，為我國大多數(shù)油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)作出了巨大貢獻。隨著應(yīng)用范圍的擴大，應(yīng)用條件日趨復(fù)雜，這推動了我國聚合物工藝技術(shù)的飛速發(fā)展。已由早期較低分子量的普通單體聚合物發(fā)展到現(xiàn)在超高分