試論低滲透油層物理化學(xué)的采油技術(shù)

郭軍龍+范洪江+陳尚楨

摘要：近年來，由于我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)石油開采量也不斷增加，但是在石油開采過程中低滲透油層的出現(xiàn)，對(duì)石油開采影響比較大。對(duì)于全世界很多地區(qū)來說，石油資源比較貧瘠，在需求量不斷增加的情況下，如理進(jìn)行石油資源的有效開采，提升低滲透油層物理化學(xué)的采油技術(shù)成了全世界的熱點(diǎn)話題。為此，本文通過低滲透油層的形成特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)綜述。

關(guān)鍵詞：低滲透油層；特點(diǎn)；物理采油技術(shù)；化學(xué)采油技術(shù)

前言：隨著石油開采的增加，對(duì)石油開采技術(shù)的要求也不斷提升。截止目前為止，中低滲油層占據(jù)我國(guó)油氣儲(chǔ)備的很大比例，運(yùn)用合理的開采技術(shù)，對(duì)中低滲油層進(jìn)行有效開發(fā)是我國(guó)當(dāng)前石油開發(fā)項(xiàng)目的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.低滲透油層分布的地質(zhì)條件和特征

1.1低滲透油層分布的地質(zhì)條件

在實(shí)際環(huán)境因素影響下，低滲透油層的形成存在一定差異，對(duì)于我國(guó)來說，低滲透油層一般分布在“三角洲”的沉積地帶，這種環(huán)境下容易形成砂碳油層、粉砂碳和砂巖油層等各種常見的巖石形態(tài)。這其中還包含很多天然沉積礦物在成熟度低，分層差以及遠(yuǎn)源近源深水重力流等作用下，形成特殊油層[1]。

1.2低滲透油層概念以及特點(diǎn)

在相關(guān)領(lǐng)域中，一直沒有對(duì)低滲透油層進(jìn)行統(tǒng)一概念，導(dǎo)致低滲透油層在概念定義上具有一定相對(duì)性，經(jīng)常因?yàn)榈赜虿煌蛘甙l(fā)展不同而根據(jù)具體經(jīng)濟(jì)條件和資源儲(chǔ)存情況進(jìn)行區(qū)分劃定，所以在理論上存在很大差異。但在我國(guó)，相對(duì)于其他國(guó)家來說對(duì)低滲透油層的范圍確定還是具有相對(duì)一致性。

對(duì)于低滲透油層的特點(diǎn)，簡(jiǎn)單來說就是滲透能力低，而且具有較低流動(dòng)性，液體本身相互作用能力較強(qiáng)，滲透阻力也十分巨大，根據(jù)這些特點(diǎn)也使得低滲透油層產(chǎn)生特別變化，被人們稱之為達(dá)西定律。而在正常的油田開發(fā)中，這種情況會(huì)造成油氣產(chǎn)量下降，差量極不穩(wěn)定，還會(huì)導(dǎo)致注水井壓力升高，讓注水后的效果難以實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于油田生產(chǎn)來說會(huì)造成嚴(yán)重影響。

2.優(yōu)化開發(fā)方式，提高采收率

低滲透油層的開發(fā)對(duì)采收率有明顯提升，在實(shí)踐生產(chǎn)中可以發(fā)現(xiàn)，開采初期中一般都是選擇利用天然能量進(jìn)行低滲透油層開采，很容易受到壓力影響，在壓力降低時(shí)，要想保證開采工作的持續(xù)，要通過人工進(jìn)行能量補(bǔ)充，保證壓力提升。在經(jīng)過不斷的研究實(shí)驗(yàn)后人們發(fā)現(xiàn)，注水是補(bǔ)充壓力的最有效方式。在注水過程中，要保證水質(zhì)量滿足要求，隨后在進(jìn)行高壓注水。另外，根據(jù)以往總結(jié)出來的油層特點(diǎn)，可以通過改變注水方式提高油層采收率，最好的注水方式就是周期注水。國(guó)外在低滲透油層開發(fā)技術(shù)要比國(guó)內(nèi)研究起步較早，因此技術(shù)也相對(duì)比較先進(jìn)，在國(guó)外開采中，會(huì)采取氣體補(bǔ)充方式來保持能量，這種方式在我國(guó)還在研究當(dāng)中，別沒有投入生產(chǎn)使用[2]。

3.低滲透油層物理采油技術(shù)的應(yīng)用

3.1直流法采油技術(shù)的應(yīng)用

直流法采油技術(shù)是通過改變油層中細(xì)小的孔隙結(jié)構(gòu)和介質(zhì)中油物質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)，來實(shí)現(xiàn)油層開采的，這種技術(shù)目前在我國(guó)應(yīng)用廣泛，它也是油層中油水滲透率調(diào)整的主要手段。在實(shí)際生產(chǎn)工作中也進(jìn)一步證明，使用同樣的采油基礎(chǔ)，在運(yùn)用施加電場(chǎng)的直流法進(jìn)行油層處理時(shí)，會(huì)將采收率提高10%以上。

另外，在使用直流法進(jìn)行油層采收過程中，在這個(gè)油層的滲透率和巖性沒有過多要求，這就等于在開采過程中忽略了油層中水的影響，而且水量越多，開采率越大，這也令這種技術(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)開始普及，目前，我國(guó)大多數(shù)油田已經(jīng)開始運(yùn)用這種開采技術(shù)，對(duì)油層進(jìn)行高含水開采，增加油田含水率之后，使得油層滲透率下降，這樣能夠有效提升原油的最終采收率，帶動(dòng)了我國(guó)油田行業(yè)的發(fā)展[3]。

3.2其它物理采油技術(shù)

除了上述直流法采油技術(shù)以外，在物理采油技術(shù)中還包括聲波采油技術(shù)和熱力采油技術(shù)，以及電磁場(chǎng)強(qiáng)化采油技術(shù)。以上這三種技術(shù)在不同情況下得到了不同程度應(yīng)用。其中發(fā)展比較快的是聲波采油技術(shù)，根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)可知，利用頻率高的超聲波進(jìn)行油層開采時(shí)，可以將整個(gè)油田產(chǎn)量提升40%到50%，這對(duì)我國(guó)發(fā)展能起到絕對(duì)性作用。而且利用聲波法進(jìn)行油層開采，可以改變油層流體物性，對(duì)油層多用效果也明顯增加，還降低了很多開采費(fèi)用但是對(duì)于這種開采方法來說整體技術(shù)運(yùn)用并不成熟，有待于進(jìn)一步提升。

對(duì)于熱力采油技術(shù)來說，是利用熱作用原理，將原油粘度進(jìn)行降低，使密度較大的油層開采效果得到明顯提升。目前這種熱力采油技術(shù)在低滲透油層中開采效率也比較明顯。例如在長(zhǎng)慶油田中，一般原油結(jié)蠟溫度都在50到60℃之上，這種溫度造成原油的粘度和滲透率很低，采用此種技術(shù)后，有效提高開采效率。

4. 化學(xué)采油技術(shù)在低滲透油層開采中的應(yīng)用

4.1微生物驅(qū)油技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

在化學(xué)采油技術(shù)當(dāng)中，微生物驅(qū)油技術(shù)的作用最為明顯。以長(zhǎng)慶油田實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)為例，在長(zhǎng)慶油田3號(hào)注水井中，于2014年10月30日開始進(jìn)行微生物注入，截止到2015年1月10日，微生物的注入量達(dá)到了140m？，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自從加入微生物驅(qū)油技術(shù)以來，對(duì)增油量和降水方面都有明顯效果，平均每天增油量在4.33噸以上，含水率從69.5下降到了65.6%。到2016年12月1日，試驗(yàn)井累積增油3018.07噸，投入與產(chǎn)出比值最高達(dá)到了1：9，效果極其明顯。

4.2聚硅材料在降壓增注中的作用

聚硅材料是一種新型的降壓注水劑，它的作用就是可以有效提高低滲透油層的吸水能力，由于本身形態(tài)較小，也有人稱之為納米聚硅材料。另外，由于聚硅材料自身特點(diǎn)，可以對(duì)油層中的黏土進(jìn)行包裹，切斷水分子進(jìn)入黏土的途徑，使得黏土無法膨脹，確保油層開采順利進(jìn)行。另外，在實(shí)際應(yīng)用中可以看出，聚硅材料在低滲透油層中注水開發(fā)過程中，可以體現(xiàn)出明顯的降壓增注效果，提升了油田開采速度[4]。

4.3改變油層的濕潤(rùn)程度提高油層采收率

這種特性，主要是在油藏巖石中體現(xiàn)出來的，這種油藏巖石通過本身濕潤(rùn)程度可以影響油水在多孔介質(zhì)中的分布，針對(duì)這種特性，再結(jié)合化學(xué)處理，通過改變油層濕潤(rùn)性來提高油層采收率的方式是可行的。舉個(gè)實(shí)際列子來說，硅油能改變水濕性，而有機(jī)氯硅可以控制油濕，這樣經(jīng)過物質(zhì)相互作用，實(shí)現(xiàn)化學(xué)驅(qū)油，另外，還可以通過控制化學(xué)劑，通過改變一些化學(xué)試劑的吸附方式，來改變油藏濕潤(rùn)程度，從而實(shí)現(xiàn)了采收率的提升。

總結(jié)：隨著我國(guó)近年來的低滲透油田的增長(zhǎng)，將成為我國(guó)未來一段時(shí)期內(nèi)主要的開采資源，所以，提高低滲透油層的采收率，是我國(guó)目前實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要能源基礎(chǔ)，對(duì)其采油技術(shù)的深入研究，也是保證我國(guó)石油行業(yè)取得進(jìn)步的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊索.低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)探討[J].化工管理，2016，（03）：181.

[2]宋佳隆，張建會(huì)，李晶瑩.低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)的研究[J].科技與企業(yè)，2015，（05）：237.

[3]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.

[4]張玉華，尹維慶，孫長(zhǎng)臣.低滲透油層理化學(xué)采油技術(shù)研究[J].化工管理，2014，（35）：145.