《提高采收率原理》综合复习资料
一、名词解释
1、润湿现象：固体界面上一种流体被另一种流体取代的现象。 2、润湿滞后：固体表面润湿性分布不均匀的现象叫做润湿滞后。 3、调剖：从注水井封堵高渗透层，调整注水层段的吸水剖面。
4、双液法调剖剂：封堵高渗透层时，向地层注入的两种工作液叫做双液法调剖剂。 5、聚合物驱：以聚合物溶液作为驱油剂的驱油法。
6、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。
7、泡沫特征值：泡沫中气体体积对泡沫总体积的比值，其范围为0.52～0.99。 8、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。 9、流度比：指驱油时驱动液流度对被驱动液流度的比值。
10、色谱分离现象：组合的驱油成分以不同的速度流过地层的的现象。
11、蒸汽吞吐：稠油的开采方式中,在一定的时间内注入一定数量的水蒸气，关井一定时间，开井投产一段时间，然后再做下一个循环。
12、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。 13、Jamin效应：液珠或气泡经过喉孔时由于界面变形而对液流产生的阻力效应。 14、最低混相压力：指气驱中气驱采收率超过90%的驱替压力。
15、稠油：在地层温度和脱气条件下，粘度超过100mPa·s或密度超过0.934的原油。 16、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。 17．混相注入剂：在一定条件下注入地层，能与地下原油混相的物质叫混相注入剂。 18、Jennings碱系数：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曲线和0.01～1.0 mN.m所包的面积与0.01～1.0 mN.m和0.001％～1.0%碱质量分数所包的面积之比乘6。
19、．水油流度比：水的流度与油的流度的比值。
20、复合驱－复合驱是指两种或两种以上驱油成分组合起来的驱动。
21．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。
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二、简答题
1． 聚合物为什么能增加μw?
答：（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。 2． 粘土矿物表面的带电性及其来源？
参考答案：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。
3． 简述碱驱中乳化-携带机理与乳化-捕集机理的区别与联系。
区别：乳化-携带机理形成油珠相当小的乳状液；通过乳化提高碱驱的洗油效率；碱水突破前采油量不可能增加；油珠的聚并性质对过程有较大影响。
乳化－捕集机理：油可在碱水相中形成乳状液；分散的油珠会被捕集在较小孔道，改善了碱驱的波及系数；碱水突破前采油量可以增加；油珠的聚并性质对过程有有利的影响。
联系：在低的碱质量分数和低的盐含量下，由碱与石油酸反应生成的表面活性剂可使地层中的剩余油乳化，形成乳状液。
4． 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？
（1） 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； （2） 聚合物的水解度； （3） 聚合物的分子量； （4） 聚合物的不可入孔隙体积； （5） 聚合物的阻力系数； （6） 聚合物的残余阻力系数； （7） 聚合物的筛网系数。 5． 简述聚合物驱提高采收率的机理。
参考答案：通过对水的稠化，增加水的粘度和在孔隙介质中的滞留，减小孔隙介质对水的渗透率，达到减小水油流度比，增加波及系数，从而提高原油采收率的目的。
6． 写出流度比与毛管数的表达式，并分析提高原油采收率的基本思路。
?wkoMow?kw?o?dVdNc??
（1）采收率＝波及系数×洗油效率。水油流度比越小，采收率越高；毛管数越大，采收率越高； （2）通过降低水的渗透率kw和（或）油的粘度?o，或者增加水的粘度?w，来降低水油流度比，增加波及系数，这是聚合物驱和热采的基本思路；
（3）通过增加驱动流体的粘度?d、驱动流体的驱动速度Vd，降低油和驱动流体之间的界面张力?来增加毛管数。增加驱动流体的粘度?d是聚合物驱的主要思路，降低?是碱驱及表面活性剂驱的主要思路。
7． 活性水驱提高原油采收率的机理有哪些？
参考答案：（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。
8． 简述火烧油层中实施湿式正向燃烧时所加水的作用
答：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． 解释砂岩表面带电现象。
参考答案：（1）砂岩表面带负电，一个来源是由于砂岩矿物都是由硅氧四面体和铝氧八面体组成，由于晶格取代使晶体结构的电价不平衡，从而使砂岩表面带负电；
（2）另一个来源是砂岩表面的羟基可H或OH结合，使砂岩表面带正电或负电，在pH值为6.5～7.5的范围内，砂岩表面通常带负电。
10． 烃类混相驱的分类及各自与地层原油产生混相的差别。
参考答案：（1）烃类混相驱分为液化石油气（LPG）驱、富气驱和干气驱。 （2）LPG驱是一次接触混相，适合于不含富化剂的原油； （3）富气驱是多次接触混相，适合于驱贫油； （4）干气驱是多次接触混相，适合于驱富油
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三、综合题
1、从地质的角度论述影响EOR方法的因素。
答：（1）地层是不均匀的，地层越不均匀，采收率越低，地层的不均质性因素：
? 渗透率变异系数，渗透率变异系数越小，地层越均匀.
? 孔吼大小分布曲线，曲线峰值对应的半径为出现频率最高的孔吼半径. ? 孔吼比，孔吼比大的孔喉结构易产生贾敏效应. ? 孔吼配位数，数值越大，油越易分散，贾敏效应越严重. ? 孔吼表面粗糙程度，粗糙度越大润湿滞后越严重.
（2）地层表面的润湿性:
? 对于均质的地层，当亲水时，水驱油的粘附功小，洗油效率高； ? 对于非均质的地层，地层表面的润湿性同时影响波及系数和洗油效率。
2、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 1 2 3 4 5 EOR方法名称 CO2混相驱 碱驱 表面活性剂驱 聚合物驱 蒸汽驱 适用原油的粘度/(mPa.s) 小于10 小于35 小于35 小于150 小于105 答：
（1）从CO2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CO2驱到聚合物驱，驱油剂的粘度是不断增大的；
（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。 3、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?w的原因：线型水溶性聚合物，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。
（3）水油流度比：M??wkw/?w? ?oko/?o聚合物驱就是通过增加?w和减少kw来减少水的流度，降低油水流度比。使注入水均匀推进，扩大波及系数以提高采收率。