油藏经营管理第10章油气藏经营管理技术管理

第9章 回顾n油气藏经济管理的任务n财务评价n国民经济评价n不确定性分析第第10章章油气藏技术管理油气藏技术管理提高原油采收率方法提高原油采收率方法一、技术的替代过程一、技术的替代过程遵循原理是科技生命周期规律遵循原理是科技生命周期规律遵循原理是科技生命周期规律遵循原理是科技生命周期规律二、一次采油二、一次采油依靠天然能量开采原油的方法依靠天然能量开采原油的方法天然水驱天然水驱弹性驱弹性驱溶解气驱溶解气驱气顶驱气顶驱重力驱重力驱天然能量天然能量有哪些？有哪些？提高采收提高采收率情况率情况不超过不超过15%三、二次采油三、二次采油作用：作用：保持压力保持压力驱替原油驱替原油提高采收率情况：提高采收率情况：30-40%通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油影响水驱油的因素影响水驱油的因素注水油田开发模式注水油田开发模式四、三次采油四、三次采油三次采油是指油田在利用天然三次采油是指油田在利用天然能量进行开采和传统的用人工能量进行开采和传统的用人工增补能量之后，利用物理的、增补能量之后，利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾化学的、生物的新技术进行尾矿采油的开发方式矿采油的开发方式 提高采收率情况：提高采收率情况：50-60%1、三次采油技术内涵、三次采油技术内涵p二次采油之后的技术二次采油之后的技术p包括目前可应用的四大类技术（化学包括目前可应用的四大类技术（化学驱、气驱、热力驱、微生物驱）驱、气驱、热力驱、微生物驱）p属于尾矿开发属于尾矿开发2、三次采油技术外延、三次采油技术外延坚持坚持继承继承与发与发展的展的观点观点3 3、三三三三次次次次采采采采油油油油技技技技术术术术体体体体系系系系一级技术二级技术主要机理主要缺陷化化学学驱驱碱驱与原油中酸发生反应生成表面活性剂，降低界面张力，润温性反转碱耗大，破坏地层，弱碱驱不完善，适合于低粘土含量的高酸值油藏聚合物驱增加注入水粘度，降低流度比，提高波及系数聚合物在高温、高矿化度下增粘能力差，稳定性差，注入能力受渗透率限制表面活性剂驱降低油水界面张力，岩石润温性反转岩石吸附损失大，化学剂成本高三元复合驱综合了碱、聚合物、表活剂功能，扩大波及体积，提高驱油效率配方复杂，化学剂成本高，配套技术不完善泡沫复合驱综合了化学驱与气体混相驱功能，既能提高驱油效率也能扩大波及系数，效率较高配方复杂，配套技术缺乏（1）化学驱）化学驱（2）热力驱）热力驱一级技术二级技术主要机理主要缺陷热热力力驱驱蒸汽驱降低粘度、受热膨胀、蒸汽蒸馏、汽驱以及相对渗透率和润湿性改变井热损失大；蒸汽超覆现象严重；蒸汽锅炉排放污染物蒸汽吞吐周期性注蒸汽，加热井口附近原油，最后形成蒸汽驱井热损失大；蒸汽超覆现象严重作用半径小；蒸汽锅炉排放污染物火烧油层降低原油粘度原油轻质组分汽化重质原油热裂解产生气体混相驱作用蒸汽反燃烧方法产生的气体超覆；燃烧难于控制；产出气污染环境；井下管柱腐蚀严重热化学驱亚硝酸钠和硝酸铵在地层中发生化学反应，产生大量的热和氮气，加热原油，降低粘度，氮气参与气驱化学剂注入与控制（3）气驱与微生物驱）气驱与微生物驱一级技术二级技术主要机理主要缺陷气气驱驱气体混相驱降低原油粘度膨胀原油混相驱替作用重力分异导致的超覆现象；注入气源受限制；沥青沉淀降低渗透率CO2驱降低原油粘度、膨胀原油体积，多次接触混相气源限制；腐蚀、结垢和沥青沉淀N2驱多次接触混相要有足够C2-C6组分，地层压力要高，适应高压轻质油藏，成本低，气源充足生生物物驱驱微生物驱微生物堵塞大孔隙改善波及系数生物表面活性剂降低界面张力代谢酸性物质增加渗透率代谢气体驱作用降解原油作用微生物耐盐、耐高温性差；降解重质原油的微生物难于研制；微生物潜在污染水源（4）物理驱与纳米驱）物理驱与纳米驱一级技术二级技术主要机理主要缺陷物物理理驱驱声波驱油声波或者超声波具有机械振动作用、空化作用、热作用，穿透能力强、在液体和固体介质中传播距离远、传播方向性好，用超声波处理油层能疏通油流通道，降低毛细管张力，提高渗透率，改变油层流体的流变性及流态，促进油、水、气的流动，提高地层的泄油能力机理研究与实践结合不够，缺少成熟配套设备工艺技术低频脉冲波驱油低频脉冲比超声波能量衰减慢，强度更大。产生宏观裂缝、改善岩心微观孔隙结构、改善原油流变性、改善界面特性、降低油水界面张力水力冲击波、高能气体压裂已有应用，爆炸压裂应用很少，成熟配套设备和工艺不健全电脉冲驱油机械作用与声波及低频脉冲的作用相同、对不同的地层采用适当的化学液，可加强电脉冲的作用效果、利用电场来调节其相渗透率，达到控水增油的目的机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和工艺不健全磁场和电磁场驱油随着磁场强度的升高，液体粘度下降；电磁场作用于油藏产生大量的热，从而改变原油的流变性机理不待验证，重视不够。成熟配套设备和工艺不健全纳纳纳纳米米米米驱驱驱驱纳米驱油膜剂分子将在油膜局部脱落的岩石表面上吸附形成超薄膜，降低了原油和岩石表面间的粘附力，使得原油易于剥落和流动，具体有吸附作用、润湿性改变、扩散作用、毛细管自渗吸作用以及界面性质改变纳米材料的研制是最大限制国家国家国家国家原油总产量原油总产量原油总产量原油总产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量三次采油产量/总产量总产量总产量总产量美国美国美国美国623.33623.3374.874.874.874.812%12%12%12%委内瑞拉委内瑞拉委内瑞拉委内瑞拉322.58322.585050505015.5%15.5%15.5%15.5%加拿大加拿大加拿大加拿大272.11272.114040404014.7%14.7%14.7%14.7%印度尼西亚印度尼西亚印度尼西亚印度尼西亚144.93144.933030303020.7%20.7%20.7%20.7%中国中国中国中国325.58325.58282828288.6%8.6%8.6%8.6%4、三次采油国内外现状、三次采油国内外现状2000年三次采油在产油国中的产量比例年三次采油在产油国中的产量比例 产量单位：产量单位：104桶桶/天天 从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、从其三次采油产量构成看，蒸汽驱、CO2CO2CO2CO2混相驱、烃类混相混相驱、烃类混相混相驱、烃类混相混相驱、烃类混相/非非非非混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的混相驱是前三名的措施，分别占三次采油总产量的55.83%55.83%55.83%55.83%、25.33%25.33%25.33%25.33%、16.64%16.64%16.64%16.64%，合计为，合计为，合计为，合计为97.8%97.8%97.8%97.8%。这也反应了其技术多样性。这也反应了其技术多样性。这也反应了其技术多样性。这也反应了其技术多样性美国三次采油形势美国三次采油形势我国三次采油发展历程我国三次采油发展历程1979197919791979年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一年，我国将三次采油列为油田开发十大科学技术之一1982198219821982年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选年，对国外五个主要石油生产国十余种三次采油方法筛选标准进行了综合分析标准进行了综合分析标准进行了综合分析标准进行了综合分析1984198419841984年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面活年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面活年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面活年开始在大港、大庆、玉门等油田进行聚合物驱油、表面活性剂驱油的国际技术合作性剂驱油的国际技术合作性剂驱油的国际技术合作性剂驱油的国际技术合作“七五七五七五七五”（19861986198619861990199019901990）、）、）、）、“八五八五八五八五”（19911991199119911995199519951995）期间，三次）期间，三次）期间，三次）期间，三次采油技术连续列为国家重点科技攻关项目采油技术连续列为国家重点科技攻关项目采油技术连续列为国家重点科技攻关项目采油技术连续列为国家重点科技攻关项目到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌到目前为止，用了十年左右的时间，聚合物驱油技术已基本掌握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田握，并完善配套了十大技术，保证了大庆油田27272727年稳产年稳产年稳产年稳产 “九九五五”以以来来，三三次次采采油油在在中中国国石石油油原原油油生生产产中中发发挥挥了了越越来来越越重重要要的的作作用用，产产量量逐逐年年增增加加，从从1996年年的的302104t增增 加加 到到 2003年年的的1234104t，占占到到中中国国石石油油原原油油年年总总产产量量11.9%。三次采油在中国石油原油生产中发挥重要作用三次采油在中国石油原油生产中发挥重要作用大庆油田三次采油发展过程大庆油田三次采油发展过程创新什么？创新什么？创新什么？创新什么？如何创新？如何创新？如何创新？如何创新？如何产业化？如何产业化？如何产业化？如何产业化？五、科技创新五、科技创新分系统分系统指标指标选择项选择项社会系统社会系统对维持近期石油供给的重要程度对维持近期石油供给的重要程度A A1 1很重要、重要、一般、不重要很重要、重要、一般、不重要对保障中长期石油持续的重要程度对保障中长期石油持续的重要程度A A2 2很重要、重要、一般、不重要很重要、重要、一般、不重要经济系统经济系统对提高石油企业经济效益的重要程度对提高石油企业经济效益的重要程度A A3 3很重要、重要、一般、不重要很重要、重要、一般、不重要对增强石油企业品牌竞争力的重要程度对增强石油企业品牌竞争力的重要程度A A4 4很重要、重要、一般、不重要很重要、重要、一般、不重要环境系统环境系统防止生态环境破坏的被信任程度防止生态环境破坏的被信任程度A A5 5很信任、信任、一般、不信任很信任、信任、一般、不信任技术本身技术本身进一步提高采收率的先进程度进一步提高采收率的先进程度A A6 6很先进、先进、一般、不先进很先进、先进、一般、不先进技术在企业特定地质条件下驱油的适合程度技术在企业特定地质条件下驱油的适合程度A A7 7很适合、适合、一般、不适合很适合、适合、一般、不适合当前制约该技术的发展因素当前制约该技术的发展因素A A8 8技术可能性、商业可行性、法规技术可能性、商业可行性、法规政策、人力资源、研发投入、基政策、人力资源、研发投入、基础设施础设施认为企业开始较大规模应用的时间认为企业开始较大规模应用的时间A A9 920102010年之前、年之前、20102010年年20152015年、年、2016-20202016-2020年、年、20202020年之后年之后专家本身专家本身专家对该技术的熟悉程度专家对该技术的熟悉程度A A1010很熟悉、熟悉、一般、不熟悉很熟悉、熟悉、一般、不熟悉1 1、评价指标体系、评价指标体系2、智慧集成研讨厅、智慧集成研讨厅主体主体/内涵内涵独立独立创创新新联联合合创创新新自主自主创创新新较较高的内在智力和能力；高的内在智力和能力；企企业拥业拥有有创创新成果新成果绝对绝对控制控制权权；回回报报率高，率高，一旦一旦成功可以迅速占成功可以迅速占领领市市场场；资资金投入由金投入由企企业业承担；承担；风险风险非常大。非常大。主主导导企企业拥业拥有核心技有核心技术术控制控制权权；通通过过制定制定标标准形成技准形成技术垄术垄断断联联盟；盟；可以分散可以分散风险风险；对对主主导导企企业业的技的技术术和和经济实经济实力都有很高要求。力都有很高要求。模仿模仿创创新新降低企降低企业业开开发发核心技核心技术术的成本；的成本；可以可以避开技避开技术垄术垄断的壁断的壁垒垒；依据市依据市场场的需的需求求进进行模仿，行模仿，柔性高；柔性高；容易容易发发生知生知识识产权纠纷产权纠纷。降低企降低企业业开开发发核心技核心技术术的成本；的成本；可以享受到技可以享受到技术联术联盟内部的盟内部的协协同同支持；支持；多多为为技技术联术联盟的中小企盟的中小企业业；没有核心技没有核心技术术的控制的控制权权。引引进创进创新新避开技避开技术垄术垄断的壁断的壁垒垒，获获得核心技得核心技术术的二次引的二次引进创进创新新 开开发权发权；降低企降低企业业研研发发的的时间时间成本；成本；引引进进技技术术成果一般不成果一般不是最新成果；是最新成果；经济经济代价高。代价高。对对企企业业技技术创术创新能力要求不太高；新能力要求不太高；要求有一定的技要求有一定的技术产业术产业化、化、应应用用化和本地化能力；与技化和本地化能力；与技术联术联盟的盟的关系松散，关系松散，缺乏缺乏稳稳定性。定性。3 3、创新模式选择、创新模式选择4、技术管理的战略背景考虑、技术管理的战略背景考虑1 1 1 1、初级小康向全面小康转变、初级小康向全面小康转变、初级小康向全面小康转变、初级小康向全面小康转变 2 2 2 2、经济发展向科学发展转变、经济发展向科学发展转变、经济发展向科学发展转变、经济发展向科学发展转变3 3 3 3、国家安全向能源安全转变、国家安全向能源安全转变、国家安全向能源安全转变、国家安全向能源安全转变 4 4 4 4、产业规模向自主创新转变、产业规模向自主创新转变、产业规模向自主创新转变、产业规模向自主创新转变国家层次重大战略转变国家层次重大战略转变国家层次重大战略转变国家层次重大战略转变1 1 1 1、石油供应挑战、石油供应挑战、石油供应挑战、石油供应挑战2 2 2 2、科技创新挑战、科技创新挑战、科技创新挑战、科技创新挑战3 3 3 3、油价高涨挑战、油价高涨挑战、油价高涨挑战、油价高涨挑战4 4 4 4、资源全球挑战、资源全球挑战、资源全球挑战、资源全球挑战5 5 5 5、战略转型挑战、战略转型挑战、战略转型挑战、战略转型挑战企业层次面临持续发展巨大挑战企业层次面临持续发展巨大挑战企业层次面临持续发展巨大挑战企业层次面临持续发展巨大挑战时间段时间段发展方向发展方向20062006-2010-2010利用聚合物驱技术优势，积极开拓海外生产市利用聚合物驱技术优势，积极开拓海外生产市 场，同时，开展聚驱后三采技术研究。场，同时，开展聚驱后三采技术研究。从设备、材料、人才及配套技术上完成三元复合从设备、材料、人才及配套技术上完成三元复合 驱对聚合物驱的主体换代；驱对聚合物驱的主体换代；借用国内已有蒸汽驱技术，发展以蒸汽驱为另一借用国内已有蒸汽驱技术，发展以蒸汽驱为另一 主体方向的联合模仿创新技术，使油气开采技术主体方向的联合模仿创新技术，使油气开采技术 多元化；多元化；进一步研究泡沫复合驱和进一步研究泡沫复合驱和COCO2 2驱技术，为下一步的驱技术，为下一步的 技术作好储备。技术作好储备。5、技术发展规划、技术发展规划思考思考u三次采油技术的内涵和外延三次采油技术的内涵和外延三次采油技术的内涵和外延三次采油技术的内涵和外延u更先进的三次采油技术更先进的三次采油技术更先进的三次采油技术更先进的三次采油技术u科技创新管理功能与过程科技创新管理功能与过程科技创新管理功能与过程科技创新管理功能与过程u科技创新中的智力资源充分发挥作用的科学方法科技创新中的智力资源充分发挥作用的科学方法科技创新中的智力资源充分发挥作用的科学方法科技创新中的智力资源充分发挥作用的科学方法