提高采收率原理

提高采收率原理 《提高采收率原理》综合复习资料 一、名词解释 1.泡沫特征值 2.最低混相压力 3.波及系数 4.润湿现象 5.色谱分离现象 6.流度 7.牺牲剂 8.PI值 9.残余阻力系数 10.Jernnings碱系数 11.酸值 二、填空题 1、碱驱一般要求原油酸值大于 mg/g 。 2、注蒸汽有两种方式， 即 和 。 3、进行过聚合物驱矿场试验的两种聚合物为 、 。 4、原油采收率= × 。 5、调剖是通过提高注入水的 来提高原油采收率的。 6、在亲水地层，毛细管力是水驱油的 力，Jamin效应是水驱油的 力;在亲油地层，毛细管力是水驱油的 力。 7、地层越不均质，采收率越 。将注水采油的毛管数的数量级增至 ，则剩余油饱和度趋于0。 ++2+-8、CaCO在含Na、K、Ca、Cl的地层水中面带 电。砂岩零电位点时的pH3 为5，在pH=6.5的地层水中表面带 电。 9、调剖堵水是通过提高注入水的 来提高原油采收率的。从水井注入地层的堵剂叫调剖剂，从油井注入地层的堵剂叫 剂。 10、碱驱一般要求原油酸值大于 ，碱驱中使用的流度控制剂主要有聚合物和 。 11、 聚合物的四种稳定性是指 、 、 、 。 12、 为使二次残油变成可动油，必须克服毛管阻力，解决此问题的两种途径是 、 _ _ 。 13、 注蒸汽有两种方式， 即 和 。 14、 调剖堵水存在的两个问题是 、 。 三、选择题 1、下列表面活性剂体系驱油采收率最高的是 。 (A)上相微乳 (B)中相微乳 (C)下相微乳 2、下列哪种火烧油层方法要加水 。 (A)干式正向燃烧法 (B)干式反向燃烧法 (C)湿式正向燃烧法 ++2-2-3、若地层水中含有Na、K、SO、CO，则方解石带 。 43 (A)正电 (B)负电 (C)不带电 4、下列表面活性剂体系中表面活性剂浓度最高的是 。 (A)活性水 (B)微乳 (C)胶束溶液 5、碱驱用碱的最佳pH值为 。 (A)8,9 (B)11,13 (C)9,14 6、表面活性剂吸附的结果__________。 C)改变固体表面润湿性 (A)固体表面带电 (B)增加滞留量 ( 7、若综合考虑波及系数和洗油效率对水驱采收率的影响，下列哪种润湿岩心的采收率最 高,__________ (A)中性润湿 (B)油湿 (C)水湿 8、在所有的作用力中，哪种力对聚合物吸附的贡献最大, 9、HPAM的使用温度通常不超过 ? (A)71 (B)82 (C)93 10、磺酸盐型表面活性剂与羧酸盐型表面活性剂相比，_________耐盐性较好。 (A)磺酸盐型表面活性剂 (B)羧酸盐型表面活性剂 (C)两者同样好 11、 活性剂驱时，高温地层可选用________类型的活性剂。 (A)阳离子 (B)阴离子 (C)非离子 12、在三元复合驱中，最先产出的化学剂是 。 (A)NaOH (B)HPAM (3)石油磺酸盐 -113、 超低界面张力是指界面张力小于________mN?m。 ,,,46 2 (A)10 (B)10 (C)10 14、 在配制聚合物水溶液时要除氧， (A)加入聚合物之前加除氧剂 (B) 加入聚合物之后加除氧剂 第2页 共10页 四、 1、简述水驱油过程中油的分散现象。 2、色谱分离现象对复合驱有什么不利的影响, 3、简述CO驱提高原油采收率的机理。 2 4、活性水驱提高原油采收率的机理有哪些, 5、什么是盐敏效应,HPAM为什么会存在盐敏效应,说明聚合物驱中防止聚合物盐敏效应的方法, 6、粘土矿物表面的带电性及其来源, 7、 在“2+3”采油中需配制低成本的具有高洗油效率的活性剂体系。简要介绍在配制低成本的具有高洗油效率的活性剂体系时可以考虑使用的化学剂成分及其作用 8、简述火烧油层中实施湿式正向燃烧时所加水的作用 9、聚合物为什么能增加μ? w 10、简述碱驱中乳化-携带机理与乳化-捕集机理的区别与联系。 2+2+11、 地层水中Ca、Mg等高价金属离子对化学驱的影响。 五 综合题 1、某合成了一种聚合物欲利用其进行聚合物驱，简述需进行哪些实验或者测定哪些参数来评价聚合物的性质, 2、从采收率的定义阐述各种EOR方法的理论基础。 3、表1是各种EOR方法筛选中对原油粘度的要求，请分析表1所反应的规律，并分析其 原因。 表1 各种EOR方法筛选标准中所要求的原油粘度 序号 EOR方法名称 适用原油的粘度/(mPa.s) 1 CO混相驱 小于10 2 2 碱驱 小于35 3 表面活性剂驱 小于35 4 聚合物驱 小于150 55 蒸汽驱 小于10 第3页 共10页 4、下图说明了聚合物HPAM和XC对水的稠化现 象，根据图回答下面的问题。 (1)图所反应的规律。 (2)说明聚合物对水具有稠化能力的原因。 (3)写出水油流度比的定义式，并解释聚合 物驱提高采收率的机理。 第4页 共10页 《提高采收率原理》综合复习资料参考答案 一、名词解释 1、泡沫特征值:指泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值。 2、最低混相压力:指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。 3、波及系数:指驱油剂波及到的油层容积与整个含油容积的比值。 4、润湿现象: 固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。 5、 色谱分离现象:组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。 6、 流度:流度是指流体通过孔隙介质能力的一种量度，等于流体的渗透率与粘度之比。 7、 牺牲剂: 在驱油过程中为了减少驱油剂在地层中的损耗而首先注入的廉价化学剂。 8、 PI值:PI值是由注水井井口压降曲线和PI值的定义求出的用于调剖堵水决策的重要参数。 9、 残余阻力系数:残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 10、碱系数是指双对数坐标内油水界面张力对碱质量分数的关系 Jernnings碱系数: 曲线和0.01,1.0 mN.m-1所包的面积与0.01,1.0 mN.m-1和0.001,,1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。 11、 酸值:将1g原油中和到pH值产生突跃时，所需KOH的质量，单位是mg/g。 二、填空题 1、 0.2 mg/g 。 2、蒸汽驱 和 蒸汽吞吐 。 3、HPAM 、 XC 。 4、 波及系数 × 洗油效率 。 5、 波及系数 。 6、 动 力， 阻 力; 阻 力。 ,27、 低 。 10 。 8、 正 电。 负 电。 9、 波及系数 、 调剖 剂， 堵水 剂。 10、 0.2mg/g ， 聚合物 和 泡沫 。 11、 热稳定性 、 生物稳定性、化学稳定性 、 剪切稳定性 。 12、改变润湿角、_降低界面张力_。 第5页 共10页 13、 蒸汽驱 和 蒸汽吞吐 。 14、 堵剂使用的数量限度 、 堵剂起作用的机理限度 。 三、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B C B B B C A 题号 8 9 10 11 12 13 14 答案 C C A B B A A 四、简答题 1 简述水驱油过程中油的分散现象。 在亲水孔隙中，水驱油后油以油滴的形式留在孔隙中;在亲油孔隙中，水驱油后油以 油膜的形式集中在砂粒间的接触处。 水驱油通过并联的直径不等的毛细管时也会发生油的分散现象，当油水界面在大毛细管的移动速度大于小毛细管的移动速度时，则在大毛细管中留下油滴，反之，则在小毛细管中留下油滴。 若毛细管表面亲水并且水驱油的速度很低，则在大毛细管中留下油滴，若水驱油速度很高，则在小毛细管中留下油滴;若毛细管表面亲油，无论驱油速度是高还是低，都会在小毛细管中留下油滴。 2 色谱分离现象对复合驱有什么不利的影响, 色谱分离现象是指组合的驱油成分以不同的速度流过地层的现象。因此各种驱油成分不能有机组合，聚合物优先流出，其次是碱，最后是活性剂，使得聚合物不能很好进行流度控制，活性剂在地层吸附过多，造成活性剂浪费。 3 简述CO驱提高原油采收率的机理。 2 低界面张力原理; 降粘机理; 原油膨胀机理; 提高地层渗透率机理; 溶气驱机理。 4、 活性水驱提高原油采收率的机理有哪些, (1)低界面张力机理; (2)润湿反转机理; (3)乳化机理; (4)提高表面电荷密度机理; (5)聚并形成油带机理。 5、什么是盐敏效应,HPAM为什么会存在盐敏效应,说明聚合物驱中防止聚合物盐敏效应的方法, 盐敏效应:是指盐引起聚合物水溶液粘度降低的效应。 第6页 共10页 原因:盐对扩散双电层的压缩作用，使链段的负电性减小，HPAM分子形成金迷的无视线团，因而对水的稠化能力降低，水溶液粘度降低。 防止方法:为防止聚合物水溶液的盐敏效应，对于地层水矿化度较高的地层，应在聚合物驱前(后)用淡水段塞进行预冲洗。 6、粘土矿物表面的带电性及其来源, 粘土矿物表面的带电性:粘土矿物表面在水接触情况下的带电符号和带电量。 来源: (1)可交换阳离子的解离; (2)表面羟基与氢离子或氢氧根离子的反应。 7、 在“2+3”采油中需配制低成本的具有高洗油效率的活性剂体系。简要介绍在配制低成本的具有高洗油效率的活性剂体系时可以考虑使用的化学剂成分及其作用 (1)加入盐。盐可以调节表面活性剂的亲水亲油平衡，从而降低油水界面张力，提高洗油效率; (2)加入碱。碱可以与石油酸反应，产生石油酸盐，降低油水界面张力，提高洗油效率; (3)加入牺牲剂，比如使用廉价的表面活性剂，这些物质具有降低油水界面张力的能力，可以减少表面活性剂的损耗。 8、简述火烧油层中实施湿式正向燃烧时所加水的作用 水的质量热容和气化潜热都很大，通过水的被加热、气化，可有效带走注水井与燃热带之间的热并增加燃烧前沿前面的蒸汽带长度。 9、聚合物为什么能增加μw? (1)水中聚合物分子互相纠缠形成结构。 (2)聚合物链节中的亲水基团在水中溶剂化。 (3)若为离子型聚合物，则可在水中解离，形成扩散双电层产生许多带电符号相同的链段，使聚合物分子在水中形成松散的无规线团，因而有好的增粘能力。 10、简述碱驱中乳化-携带机理与乳化-捕集机理的区别与联系。 参考答案 (1)都是依靠碱与石油酸反应生产的表面活性剂的乳化作用; (2)乳化携带-机理中形成的油珠粒径小，而乳化-捕集机理中形成的油珠粒径大; (3)乳化-携带机理中，碱水突破前，采收率不会增加;而乳化-捕集机理中碱水突破 第7页 共10页 前，采收率可以增加。 11、 地层水中Ca2+、Mg2+等高价金属离子对化学驱的影响。 (1)Ca2+、Mg2+ 可以引起表面活性剂在地层中的滞留量增加，使表面活性降低。 (2)Ca2+、Mg2+ 与聚合物反应引起聚合物在地层中滞留量的增加，使聚合物增粘性降低。 (3)碱驱中导致碳酸钙，碳酸镁垢的生成。 (4)二氧化碳驱中导致碳酸钙，碳酸镁垢的产生。 五 综合题 1、某实验室合成了一种聚合物欲利用其进行聚合物驱，简述需进行哪些实验或者测定哪些参数来评价聚合物的性质, 聚合物不同浓度、不同盐含量、剪切速率及不同温度下的粘度; 聚合物的水解度; 聚合物的分子量; 聚合物的不可入孔隙体积; 聚合物的阻力系数; 聚合物的残余阻力系数; 聚合物的筛网系数。 2、从采收率的定义阐述各种EOR方法的理论基础 (1)采收率,波及系数×洗油效率 (2)堵水调剖提高波及系数 (3)聚合物驱提高波及系数， (4)碱驱既可提高洗油效率又可提高波及系数， (5)表面活性剂驱既可提高洗油效率又可提高波及系数， (6)混相驱同时提高波及系数和洗油效率， (7)热力采油可提高波及系数。 3、表1是各种EOR方法筛选标准中对原油粘度的要求，请分析表1所反应的规律，并分析其 原因。 表1 各种EOR方法筛选标准中所要求的原油粘度 序号 EOR方法名称 适用原油的粘度/(mPa.s) 1 CO混相驱 小于10 2 第8页 共10页 2 碱驱 小于35 3 表面活性剂驱 小于35 4 聚合物驱 小于150 55 蒸汽驱 小于10 (1)从CO混相驱到碱驱，再到表面活性剂驱、聚合物驱、蒸汽驱，所适合的原油粘度2 不断增大; (2)波及系数或水油流度比是决定采收率的重要因素; (3)流度比越小，波及系数越高，采收率越高; (4)从CO驱到聚合物驱，驱油剂的粘度是不断增大的; 2 (5)蒸汽驱所适应的原油粘度高，是因为依靠蒸汽驱过程中热的综合作用，可以降低原油粘度。 4、下图说明了聚合物HPAM和XC对水的稠化现象，根据图回答下面的问题。 (1)总结图所反应的规律。 (2)说明聚合物对水具有稠化能力的原 因。 (3)写出水油流度比的定义式，并解释 聚合物驱提高采收率的机理。 参考答案 (1)聚合物溶液的粘度随着质量浓度 的增加而增大。 (2)聚合物增加,的原因:线型水溶性w 聚合物，分子量大，链长，含有亲水基团，在水中易解离溶剂化，聚合物链伸展，增加分子运动的内摩擦阻力，因而使粘度增加。超过一定浓度，聚合物分子互相纠缠形成结构，产生结构粘度;聚合物链中的亲水基团在水中溶剂化(水化);若为离子型聚合物，则可在水中解离，形成扩散双电层产生许多带电符号相同的链段(由若干链节组成，是链中能独立运动的最小单位)，使聚合物分子在水中形成松散的无规线团，因而有好的增粘能力。 第9页 共10页 ,,k/www(3)水油流度比: M,,k/,,ooo 聚合物驱就是通过增加,和减少k来减少水的流度，降低油水流度比。使注入水均ww匀推进，扩大波及系数以提高采收率。 第10页 共10页