低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)及運(yùn)用實(shí)踐微探

祝愛(ài)國(guó)

（延長(zhǎng)油田西區(qū)采油廠 陜西延安 717500）

低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)及運(yùn)用實(shí)踐微探

祝愛(ài)國(guó)

（延長(zhǎng)油田西區(qū)采油廠 陜西延安 717500）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了我國(guó)油田事業(yè)的發(fā)展與完善，并進(jìn)一步增加了人們實(shí)際生活和社會(huì)發(fā)展對(duì)油氣開(kāi)采的需求。就一般而言，低滲透油層是油田中的一部分，并且其滲透力相對(duì)比較低，這就給油田的開(kāi)采帶來(lái)了很大的難度。在這樣的環(huán)境下，對(duì)低滲透油層的開(kāi)發(fā)具有非常重要的意義和作用，進(jìn)而有效提高我國(guó)油田的開(kāi)采效率。因此，本文主要以延長(zhǎng)油田為例，探究低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)以及應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低滲透油層的開(kāi)采，從而實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。

低滲透油層；物理；化學(xué)；采油技術(shù)

在進(jìn)行低滲透油層的開(kāi)采過(guò)程中，主要通過(guò)化學(xué)和物理等技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)低滲透油層的有效開(kāi)采，化學(xué)技術(shù)手段隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應(yīng)用在石油工業(yè)領(lǐng)域。低滲透油層由于采用的納米材料而具有一定的特殊性，其潤(rùn)濕性一定程度上影響了石油開(kāi)采的驅(qū)油效率，因此，改變油層的潤(rùn)濕性扥對(duì)提升采油效率具有非常重要的意義和作用。物理技術(shù)中的電場(chǎng)、聲場(chǎng)和熱場(chǎng)等手段通過(guò)大量的實(shí)踐證明對(duì)油層的破壞幾乎為零，并在低滲透油層開(kāi)采中具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α１救酥饕骄康蜐B透油層物理化學(xué)采油技術(shù)。

1 低滲透油層的特點(diǎn)

在油田開(kāi)采的過(guò)程中，低滲透油層相對(duì)于高滲透油層來(lái)說(shuō)具有很大的差異性：①低滲透油層的油藏方式相對(duì)比較單一，目前我國(guó)的低滲透油層是常規(guī)的油藏方式，主要采用巖性油藏與構(gòu)造巖性油藏的方式。低滲透油層的儲(chǔ)層物性比較差，低滲透油層中儲(chǔ)油層主要是中小孔，孔喉比較細(xì)，形成較低的油層空隙度，這也是低滲透油層形成的主要因素。②在低滲透油層中，油層中的泥沙呈交互狀態(tài)，并伴有嚴(yán)重的非勻質(zhì)性，其裂縫發(fā)育主要以構(gòu)造裂縫為主，裂縫的分布具有均勻性和規(guī)律性，一般情況下會(huì)以成組的方式展現(xiàn)[1]。這就使得低滲透油層含水飽和度比較高，提高了低滲透油層的原油性質(zhì)，形成低滲透油層原油密度、黏度小和膠質(zhì)以及瀝青質(zhì)少等優(yōu)勢(shì)，給低滲透油層的開(kāi)采帶來(lái)巨大的價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Α＂鄣蜐B透油層具有很強(qiáng)的敏感性，巖性油藏方式使得低滲透油層對(duì)顆粒選擇能力比較差，使得油層中含有較高的粘土礦物以及各種基質(zhì)，油層中的中小孔孔喉較小，從而使得低滲透油層更加容易受到破環(huán)，對(duì)低滲透油層的采用效率在一定程度上造成了不小的影響。另外，低滲透油層中的固液界面有很強(qiáng)的作用力，從而產(chǎn)生了油層中中小孔隙內(nèi)的液體邊界層，使得中小孔具有不同程度的潤(rùn)濕性，導(dǎo)致油層流動(dòng)的啟動(dòng)壓力梯度，因此，低滲透油層溜梯表現(xiàn)為非達(dá)西滲流。

2 物理采油技術(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用

2.1 物理采用技術(shù)的發(fā)展

隨著物理理論和技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了物理采油技術(shù)在延長(zhǎng)油田的使用和推廣，并逐漸形成以改變油層滲透性而實(shí)現(xiàn)采油效率的物理采油技術(shù)。對(duì)于物理采油技術(shù)，我國(guó)相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)研發(fā)起步比較晚，但是對(duì)物理采油技術(shù)的發(fā)展速度十分快，并已經(jīng)日趨成熟，成為延長(zhǎng)油田企業(yè)進(jìn)行油田開(kāi)采過(guò)程中的重要手段和開(kāi)采方式，并占有十分重要的地位。就目前而言，投入試驗(yàn)中的物理采油技術(shù)已經(jīng)高達(dá)10余種，電場(chǎng)、聲場(chǎng)和熱場(chǎng)還有磁場(chǎng)是目前比較常見(jiàn)的物理采油方法，并且物理采油技術(shù)通過(guò)大量的實(shí)踐證明對(duì)油層的破壞幾乎為零，并在低滲透油層開(kāi)采中具有非常大的發(fā)展?jié)摿2]。以下筆者主要以電場(chǎng)領(lǐng)域中的直流電法、熱場(chǎng)采油以及電磁場(chǎng)采油技術(shù)為例，探究物理采油技術(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用，從而有效提升延長(zhǎng)油田對(duì)低滲透油層開(kāi)采的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)油田的可持續(xù)健康發(fā)展。

2.2 直流電法的應(yīng)用

國(guó)際上對(duì)低滲透油層開(kāi)采研究是在20世紀(jì)中期開(kāi)始，主要探究物理采油技術(shù)中的電場(chǎng)激勵(lì)，并獲得比較顯著的成績(jī)，直流電法是油層加電的一種，就是給低滲透油層通電，利用電來(lái)改變油層的滲透性。這種加電方式有直流與交流兩種，交流法是通過(guò)給低滲透油層加熱的方式來(lái)降低原油粘度，從而有效改變低滲透油層原來(lái)的流變性能，實(shí)現(xiàn)滲透油層的有效開(kāi)采，這種方式主要適用于稠油油藏的開(kāi)采。直流法主要是利用電力來(lái)改變低滲透油層的孔隙結(jié)構(gòu)和液界面性質(zhì)或者是油水的流動(dòng)狀態(tài)等等方式，從而有效改善油水相滲透率，實(shí)現(xiàn)滲透油層的有效開(kāi)采。直流電法的主技術(shù)原理是在正常底層水ph的環(huán)境下，礦物表面會(huì)存在些許電荷，從砂巖表面中的負(fù)電荷來(lái)看，其負(fù)電荷會(huì)和地層水正離子產(chǎn)生庫(kù)侖力作用，使得砂巖表面產(chǎn)生擴(kuò)散雙電層，如下圖所示。當(dāng)負(fù)電荷與正離子產(chǎn)生電位差時(shí)，砂巖表面擴(kuò)散層中形成的陽(yáng)離子會(huì)迅速向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，并在此過(guò)程中會(huì)拖拉水分子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而提高了地層水的水向流動(dòng)。利用這一原理，即是直流電場(chǎng)對(duì)低滲透油層的電驅(qū)動(dòng)和電滲透以及電加熱等作用來(lái)改變低滲透油層中多孔介質(zhì)所具備的滲流特性，并有效改善低滲透油層表面流體原本的流動(dòng)特性和流動(dòng)規(guī)律以及分布狀態(tài)，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。另外，直流電法可以的在低滲透油層中營(yíng)造一個(gè)堿性環(huán)境，有效提高采油過(guò)程中的注水驅(qū)油效果[3]。

圖1

2.3 熱場(chǎng)采油技術(shù)

物理采油技術(shù)中的熱場(chǎng)采油主要有蒸汽驅(qū)、吞吐和輔助重力蒸汽驅(qū)以及電加熱采油。熱場(chǎng)采用技術(shù)通過(guò)熱作用來(lái)減少低滲透油層的原油粘度，從而有效提升稠油油藏的采油效率。然而隨著熱場(chǎng)采油技術(shù)的不斷發(fā)展，使得熱場(chǎng)采油技術(shù)打破了傳統(tǒng)稠油油藏的局限性，逐漸向改善原油粘度的方向發(fā)展，在一定程度上有效促進(jìn)了低滲透油層中的物理采用技術(shù)的發(fā)展。

2.4 電磁場(chǎng)采油技術(shù)

電磁場(chǎng)采油技術(shù)主要是通過(guò)大功率電磁能進(jìn)入到低滲透油層中，利用其產(chǎn)生的電熱效應(yīng)和電化學(xué)效應(yīng)以及電滲透效應(yīng)等作用來(lái)改變低滲透油層原有的滲流特性，并有效改善低滲透油層表面流體原本的流動(dòng)特性和流動(dòng)規(guī)律以及分布狀態(tài)，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。電磁場(chǎng)采油技術(shù)對(duì)油層的高粘性、高凝性、低滲性以及薄層等這類的特殊油藏進(jìn)行開(kāi)采具有很大的作用，并可以解決井筒結(jié)蠟導(dǎo)致的地層堵塞以及井礦的污染等采油問(wèn)題，在延長(zhǎng)油田的低滲透油層開(kāi)采工作中廣泛使用。

3 化學(xué)采油技術(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用

在進(jìn)行低滲透油層的開(kāi)采過(guò)程中，化學(xué)技術(shù)手段隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應(yīng)用在石油工業(yè)領(lǐng)域。低滲透油層中的化學(xué)采油技術(shù)由于采用的納米材料而具有一定的特殊性，其潤(rùn)濕性一定程度上影響了石油開(kāi)采的驅(qū)油效率，因此，改變油層的潤(rùn)濕性扥對(duì)提升采油效率具有非常重要的意義和作用。這種納米材料主要是納米聚硅材料，納米聚硅材料屬于一種降壓注水劑，可以增加低滲透油層的吸水能力，平衡低滲透油層中注水井間存在的壓力[4]。同時(shí)，納米聚硅材料由于自身的微粒可以有效包裹在粘土表面，從而有效阻止注入水進(jìn)入到油層中，起到對(duì)低滲透油層的防膨作用。在化學(xué)采用技術(shù)中的納米聚硅材料的最大優(yōu)勢(shì)在于改善低滲透油層的潤(rùn)濕性，從而有效提高原有采收質(zhì)量和效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)的分析，讓我們知道了在進(jìn)行低滲透油層的開(kāi)采過(guò)程中，主要通過(guò)化學(xué)和物理等技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)低滲透油層的有效開(kāi)采?；瘜W(xué)采油技術(shù)和物理采油技術(shù)都是以改善低滲透油層表面流體原本的流動(dòng)特性和流動(dòng)規(guī)律以及分布狀態(tài)為目的，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。

[1]郝海彥.低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)綜述[J].黑龍江科技信息，2013（18）：117.

[2]徐麗萍.淺談低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（23）：80.

[3]韓愛(ài)均.淺談低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)[J].化工管理，2014（20）：106.

[4]何玉芹.低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)的探討[J].化工管理，2015（02）：128.

TE355

A

1004-7344（2016）21-0171-02

2016-7-6

祝愛(ài)國(guó)（1988-），男，助理工程師，主要從事石油開(kāi)采工作。