973-化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究.doc

项目名称:
化学驱和微生物驱提高石油采收率的基础研究
首席科学家:
袁士义中国石油天然气股份有限公司勘探开发科学研究院
起止年限:

依托部门:
中国石油天然气集团公司
一、研究内容
(1) 分子设计理论及高效廉价低/无储层伤害驱油剂合成
以化学驱为重点,研究油水界面层分子结构和化学剂分子结构-性能的定量关系,发展定量化分子设计理论,开展适合弱碱/无碱体系的新型高效表面活性剂分子设计与合成,研制出对储层低/无伤害的表面活性剂体系,使界面张力达到超低水平(<10-3mN/m)或高效乳化启动残余油之后采出原油。开展适宜中低渗储层的中分子量聚合物和耐温抗盐聚合物分子设计与合成,研制出适合中低渗储层的高效聚合物和耐温80~120℃、抗盐30000-100000mg/L的新型聚合物产品。
(2)化学驱油和破乳机理及物理化学复杂渗流理论研究
开展弱碱/无碱复合化学体系与原油形成超低界面张力机理研究,研制出高效稳定的驱油配方体系;开展弱碱/无碱体系乳化、结垢和化学剂吸附规律研究,搞清主要影响因素,保持驱油体系在油藏中的长期有效性;通过复杂产出液组成对乳化程度的影响以及界面膜破裂机理研究,提供高效产出液分离方法;开展物理化学非线性渗流和微观渗流规律研究,发展物理化学渗流等复杂渗流理论,为驱油过程的描述、预测和优化设计提供理论基础。
(3)剩余油分布数字化定量描述及精细模拟方法研究
开展数字化油藏精细描述方法和精度研究,在地质知识库的基础上建立储层数学描述方程,提高井间储层描述和剩余油饱和度分布数字化描述精度,为化学驱油和微生物驱油提供可靠的油藏地质基础;通过室内和油藏条件下化学驱模拟对比研究,找出结果差异的主要影响因素,提出合理模拟方法;进行考虑物理化学渗流的数值模拟研究,形成复杂系统精细数值模拟方法,为化学驱优化设计和矿场应用提供可靠的模拟方法和手段。
(4)微生物驱油机理及适宜菌种培育方法研究
进行油藏条件下微生物资源分布及对驱油效率的影响研究,搞清油藏内原生菌的分布类型及对外加微生物菌种的影响,为选择适合驱油的微生物提供指导;针对主要类型油藏和原油情况,搞清微生物菌种驱油的主要机理及影响因素;研究利用基因工程、地下激活等方法培育微生物有效菌种的方法,培育出具有特定功能的微生物菌种,探索微生物驱提高采收率新方法。
二、预期目标
1、总体目标
在基础理论重大发展的基础上,使复合化学驱具备工业化应用的条件,在实施地区提高采收率5~15%(如果全国已开发油田平均提高采收率1%,,可增加产值2000亿元以上),同时探索微生物驱提高石油采收率新方法。
2、五年预期目标
本项目将围绕一个目标、发展两个理论、合成两类驱油剂、建立和探索四个方法,为“十一五”后形成提高采收率技术系列提供理论基础和科学依据。
围绕一个目标:提高石油采收率,在应用地区提高5~15%。
发展两个理论:
发展定量化分子设计理论:通过化学剂结构与性能定量关系研究,发展定量化的化学驱油剂分子设计理论,为低/无储层伤害驱油剂合成提供理论指导。
发展物理化学渗流理论:通过化学驱油过程中物理化学非线性渗流和微观渗流特征研究及其数学描述,发展物理化学渗流理论,为正确描述化学驱复杂渗流机理和驱油过程及其优化设计奠定基础。
合成两类驱油剂:
低/无储层伤害的表面活性剂:在分子设计理论指导下,合成出适合弱碱/无碱体系的低/无储层伤害新型表面活性剂体系,为化学驱矿场应用提供高效驱油表面活性剂。
适合中低渗储层和耐高温高盐的高效聚合物:在分子设计理论指导下,合成出适合中低渗透油藏的中分子量高效增粘聚合物及耐温(80-120℃)耐盐(30000-100000mg/l)聚合物,为化学驱矿场应用提供高效聚合物。
建立和探索四个方法:
剩余油分布数字化定量描述方法:建立数字化油藏精细描述方法和定量预测剩余油分布方法,为化学驱和微生物驱方法的应用提供地质基础。
化学驱精细模拟方法:建立考虑复杂物理化学渗流的物理模拟和数值模拟方法,为化学驱应用提供科学的模拟方法和手段。
复杂产出液高效分离方法:通过复杂产出液组成特征、界面膜强度及其破裂机理研究,合成出新型高效破乳剂,建立产出液高效分离方法;
探索微生物提高采收率方法:搞清微生物主要驱油机理,通过基因工程等方法培育有效菌种,探索微生物驱提高采收率新方法。
三、研究方案

提高石油采收率研究主要包括认识油藏和开采油藏两大方面。
认识油藏主要是认识长期注水开发后油藏非均质性的变化及剩余油的分布形态和分布规律,这是提高采收率方法应用的地质基础,决定着提高采收率方法的选择,也决定着油田现场实施的效果。为此