低滲透油田的石油開采技術(shù)研究

代立可

摘要：根據(jù)實際需求選用石油開采技術(shù)，開展低滲透油田的開采作業(yè)，能夠提升油田的石油產(chǎn)量。基于此，本文對油田注水開采技術(shù)、油田壓裂開采技術(shù)、油田酸化解堵開采技術(shù)、油田表面活性劑開采技術(shù)這幾項低滲透油田的石油開采技術(shù)展開了深入研究，希望能夠為油田石油開采領(lǐng)域的發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：油田開發(fā);石油開采;酸化解堵

引言：低滲透油田是指油層滲透率為（0.1～50）×10-3μm2的油田，此類油田通常具有油層儲層產(chǎn)能低、豐度低、滲透率低等特點，而且富含油氣資源。據(jù)統(tǒng)計，其的油藏儲量占據(jù)我國總儲量的2/3以上，具有巨大的開發(fā)潛力，這使得此類油田的開采技術(shù)逐漸成為石油開采領(lǐng)域的研究重點。

油田注水開采技術(shù)

此項開采技術(shù)是指，借助注水井將水壓入油藏中，使其恢復(fù)、保持一定的壓力，賦予油藏更大的驅(qū)動力，由此改善油田開采作業(yè)效率的開采技術(shù)。一般來說，低滲透油田的油藏壓力本身就小，而待其投產(chǎn)后，油藏壓力還會迅速降低，因此，人們經(jīng)常會選用此方法，來優(yōu)化油藏壓力狀態(tài)，降低開采難度。但在實踐和研究中，人們發(fā)現(xiàn)低相較于高滲透油田，低滲透油田對壓力更加敏感，也更容易在壓力作用下，受到傷害，由此經(jīng)常會出現(xiàn)注水壓力升高、注水量下降的情況，導(dǎo)致注水開采技術(shù)并不能達到預(yù)期的效果。在此背景下，有研究者經(jīng)過實踐、假設(shè)與研究，提出了早期注水措施，并在研究過程中，觀察了早期注水、同期注水、滯后注水條件下的石油產(chǎn)量，如圖1，由此看出，早期注水能夠顯著地提升油田開采效率。但在此過程中，為了避免破壞油層，進行注水時，也要根據(jù)實際情況計算出注水壓力，由此讓注水技術(shù)的實施，能夠在滿足油田地層能量需求，提高排液量的同時，防止油層破壞造成的原油損失問題，以保證此項技術(shù)的應(yīng)用效果。

此外，還要注意，此項開采技術(shù)對所用水的水質(zhì)存在一定的要求，因此，在進行此項技術(shù)操作時，要嚴格按照現(xiàn)行的水質(zhì)標準，選用水體，以保證此項技術(shù)的落實效果。

油田壓裂開采技術(shù)

在低滲透油田的開采中，壓裂技術(shù)是指通過讓油層產(chǎn)生裂縫，來提高其滲透率，改善油的流動狀態(tài)，由此優(yōu)化石油產(chǎn)量的石油開采技術(shù)。就目前來看，根據(jù)制造裂縫方法的差異，可以將此項技術(shù)劃分為兩個類型，即水力壓裂技術(shù)、高能氣體壓裂技術(shù)。其中，在水力壓裂技術(shù)下，需要運用高壓泵車車組，將流體迅速注入井中，讓井底處形成高壓環(huán)境，由此向巖層施加水壓，使其受壓破裂，由此制造裂縫，改善石油的流動狀態(tài)，弱化開采難度，如圖2。在此過程中，考慮到可能會出現(xiàn)泵車關(guān)停后，裂縫恢復(fù)的情況，因此，需要在流體中摻入粒徑大于地層砂，數(shù)倍的沙子，使其隨著流體進入裂縫，撐起裂縫，使其保持開口的狀態(tài)，以增強該技術(shù)的應(yīng)用效果。在該技術(shù)的應(yīng)用中，必須確定關(guān)泵壓力、破裂壓力、裂縫擴展壓力這幾個參數(shù)，作為技術(shù)操作依據(jù)。為此，可以運用公式，、、，來計算出上述參數(shù)，其中，為最小水平應(yīng)力、為關(guān)泵壓力、為最大水平應(yīng)力、為裂縫擴展力、為空隙壓力、為鉛錘應(yīng)力、ρ為巖石密度、H為深度、g為重力加速度。

在高能氣體壓裂技術(shù)下，需要先將火藥彈設(shè)置在井筒內(nèi)的油層位置，然后進行引燃，此時，引燃后的火藥，會產(chǎn)生溫度超過1000攝氏度的高壓氣體，這些氣體會向油層高速施加壓力，讓地層形成長度10多米的輻射狀裂紋，這些裂紋無需砂子支撐，也能保持開裂狀態(tài)，并極大地改善石油流動狀態(tài)，弱化石油開采難度。此外，火藥的燃燒，也會消除堵塞油井的物質(zhì)，讓石油的輸出更加暢通，深入優(yōu)化石油開采效果[1]。

油田酸化解堵開采技術(shù)

低滲透油田在經(jīng)過一段時間的開采后，受種種因素的影響，如儲層溫度變化、固井施工等因素，地層會被逐漸堵塞，導(dǎo)致油田的滲透率下降，而作為滲透率本身就比較低的低滲透油田，滲透率的進一步下降，會在很大程度上增加開采的難度。此時，就需要運用酸化解堵開采技術(shù)，提升油田的滲透率，以保證開采工作的正常開展。在此過程中，應(yīng)當(dāng)注意，鉆井泥漿、油井水泥經(jīng)常會在開采作業(yè)中，被帶入地層，而泥漿、水泥中的膨潤土，就會堵塞地層，降低滲透率，此時，就要運用酸化解堵開采技術(shù)，并考慮到膨潤土的成分為Al2SiO14（OH）2，且根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式，Al2SiO14（OH）2+36HF→4H2SiF4+2H3AlF6+12H2O可知，膨潤土具有易溶于HF的特點，因此，需要選用HF作為酸化解堵技術(shù)的酸性解堵劑。在此過程中，由于HF會與地層巖石骨架產(chǎn)生反應(yīng)，生成一些沉淀物，如氟硅酸鈉、氟化鈣等，所以，在運用該酸性解堵劑之前，一定要用鹽酸作為隔離液，并調(diào)節(jié)好酸液的濃度，以避免對巖石骨架產(chǎn)生傷害。此外，在該技術(shù)的應(yīng)用中，也要注意，考慮到地層堵塞形成的原因是多樣性的，而不同類型的堵塞，選擇的酸性解堵劑也存在差異，因此，必須先調(diào)查清楚具體的地層堵塞情況，然后根據(jù)實際情況，調(diào)配解堵劑，以提高低滲透油田的滲透率，改善石油開采工作狀態(tài)[2]。

油田表面活性劑開采技術(shù)

在低滲透油田開采中，為了讓注水開采獲得更好的效果，人們通常會使用表面活性劑這一輔助性的開采技術(shù)。在此項技術(shù)的應(yīng)用中，通過向需要注入的水中摻入表面活性劑，可以降低油水接觸面的張力，讓水更順利地被注入油層中，增加油藏能量，而且也會使油滴更容易變形，改善石油流動狀態(tài)，同時，在表面活性劑的作用下，石油的選擇性濕潤接觸角會變小，強化其親水性，由此更容易被開采出去，提高低滲透油田開采作業(yè)效果?，F(xiàn)階段，表面活性劑開采技術(shù)主要有三種，即粘彈性表面活性劑技術(shù)、高濃度表面活性劑技術(shù)、低濃度表面活性劑技術(shù)。但在國內(nèi)，目前最常見的表面活性劑開采技術(shù)，為低濃度表面活性劑技術(shù)，該技術(shù)的主要優(yōu)勢在于，其能夠讓石油的界面張力下降到超低的水平。而僅采用一種活性劑，并不能讓石油的界面張力達到超低，因此，在運用此項技術(shù)時，需要根據(jù)實際情況，通過反復(fù)分析和試驗，制定出與實際情況相匹配的表面活性劑配方。目前，借助該技術(shù)，基本能夠達到10-3mN/m的界面張力，但為了降低注水壓力，人們經(jīng)常會向水中加入一些堿類物質(zhì)，而這些物質(zhì)，會與地層中的鈣離子、鎂離子，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成沉淀，堵塞地層，因此，在進行表面活性劑配置時，需盡量達到在不加入堿類物質(zhì)的情況下，讓石油達到理想的界面張力，由此消除上述的技術(shù)應(yīng)用不足。此外，在表面活性劑配置過程，也要注意考慮經(jīng)濟性因素，讓此項技術(shù)更加可行，由此獲得更佳的石油開采作業(yè)效果[3]。

結(jié)論：綜上所述，增強石油開采技術(shù)的應(yīng)用效果，有助于低滲透油田石油開采生產(chǎn)水平的提升。在低滲透油田開采中，通過制定并執(zhí)行石油開采技術(shù)方案，能夠提高石油開采生產(chǎn)效率、降低油田開采難度、增強低滲透率油田開發(fā)效果，從而推動石油產(chǎn)能水平的可持續(xù)優(yōu)化。

參考文獻：

[1]宋新愛，劉天時，魏航信. 特低滲透油藏抽油決策優(yōu)化模型[J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2021，36（06）：96-102.

[2]王希龍. 低滲透竄槽水平井暫堵重復(fù)壓裂分段改造技術(shù)的應(yīng)用[J]. 化學(xué)工程與裝備，2021，（11）：113-114+110.

[3]張匡鈺. 低滲透油田壓裂技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 化學(xué)工程與裝備，2021，（11）：201-202.