對三次采油技術(shù)的探討與認(rèn)識

同鴻文

[摘 要]三次采油是油田開發(fā)技術(shù)上的一次飛躍，與二次采油相比，它借助物理和化學(xué)的雙重作用，提高驅(qū)油的波及體積和效率，最大限度地提高采收率和經(jīng)濟(jì)效益。

[關(guān)鍵詞]三次采油 采收率 經(jīng)濟(jì)效益 發(fā)展前景

中圖分類號：TE357 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）27-0016-01

1 三次采油技術(shù)提出的時(shí)代背景與意義

20世紀(jì)40年代以前，油田開發(fā)主要是依靠天然能量消耗開采，一般采收率僅5%～10%，我們稱為一次采油。它反映了早期的油田開發(fā)技術(shù)水平較低，使90%左右的探明石油儲量留在地下被廢棄。隨著滲流理論的發(fā)展，達(dá)西定律應(yīng)用于油田開發(fā)。人們認(rèn)識到油井產(chǎn)量與壓力梯度呈正比關(guān)系，一次采油采收率低的主要因素是油層能量的衰竭，從而提出了人工注水（氣），保持油層壓力的二次采油方法，使油采收率提高到30%～40%。這是至今世界上各油田的主要開發(fā)方式，是油田開發(fā)技術(shù)上的一次大飛躍。但二次采油仍有60%～70%的油剩留地下。為此，國內(nèi)外石油工作者進(jìn)行了大量研究工作，逐步認(rèn)識到制約二次采油采收率提高的原因，從而提出了三次采油新方法。

大量實(shí)踐和理論研究證明，油層十分復(fù)雜，具有非均質(zhì)性，油、水、氣多相流體在油層多孔介質(zhì)中的滲流過程十分復(fù)雜，不僅注入水（氣）不可能活塞式驅(qū)油，不可能波及到全油層，而且在多相滲流過程中，受粘度差、毛細(xì)管力、粘滯力、界面張力等的影響，各相流量將隨驅(qū)油過程中各相飽和度的變化而變化。只有進(jìn)一步擴(kuò)大注入水（氣）波及體積，提高驅(qū)油效率，才能大幅度提高采收率。由此，人們在非均質(zhì)性的油層提出了多種三次采油方法，一種是旨在提高注入水粘度、降低油水粘度差、提高注入水波及體積的聚合物驅(qū)；第二種是旨在降低界面張力、提高注入水驅(qū)油效率的表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)、混相驅(qū)；第三種是80年代后期發(fā)展起來的既可擴(kuò)大波及體積又可提高驅(qū)油效率的復(fù)臺驅(qū)。

2 三次采油技術(shù)與二次采油的優(yōu)劣

三次采油遠(yuǎn)不同于二次采油。二次采油是依靠人工補(bǔ)充油層能量的物理作用提高采收率，而三次采油方法是在注水保持油層壓力的基礎(chǔ)上，又依靠注入大量新的驅(qū)油劑，改變流體粘度、組分和相態(tài)，具有物理化學(xué)的雙重作用，不僅進(jìn)一步擴(kuò)大了注入水波及范圍，而且使分散的、束縛在毛細(xì)管巾的殘余油重新聚集而被采出。因此，三次采油要求更精細(xì)地掌握分散原油在地下油層巾的分布、研究新的驅(qū)油劑與十分復(fù)雜的巖石礦物、流體的物理一化學(xué)作用、摸索并掌握非牛頓流體多相滲流的基本規(guī)律，從而正確合理地進(jìn)行石油開發(fā)部署，井網(wǎng)、井距、層系劃分、注采關(guān)系、注采工藝、動(dòng)態(tài)監(jiān)測、相應(yīng)的地面集輸系統(tǒng)和凈化處理等?？傊?，一整套技術(shù)都將隨著三次采油技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生變化。油田開發(fā)要建立在更廣泛的多學(xué)科綜合應(yīng)用基礎(chǔ)上，從宏觀和微觀更深化對地下流體滲流的認(rèn)識，深化對油田的認(rèn)識。三次采油將把油田開發(fā)帶入一個(gè)更高技術(shù)水平的新階段。

3 中國的三次采油具有很大潛力

我國油田主要分布在陸相沉積盆地，以河流——三角洲沉積體系為主，受氣候和河流頻繁擺動(dòng)的影響，儲油層砂體縱橫向分布和物性變化均比海相沉積復(fù)雜，泥質(zhì)含量高，泥砂交錯(cuò)分布，油藏非均質(zhì)性遠(yuǎn)高于主要為海相沉積的國外油田；陸相盆地生油母質(zhì)為陸生生物，原油含蠟高、粘度高。這種陸相沉積環(huán)境和生油條件，加大了油田開發(fā)難度。對25個(gè)主力油田資料的研究表明，平均水驅(qū)渡及系數(shù)最大為0.693，驅(qū)油效率0.531，預(yù)測全國油田采收率僅34.2%，這意味著我國近百億噸探明石油地質(zhì)儲量采不出來。反過來，它為開展三次采油提供了巨大資源條件。

4 圍繞提高經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展我國三次采油技術(shù)

理論和現(xiàn)場試驗(yàn)均說明，三次采油可以大幅度提高采收率。但從總體上說，世界三次采油仍處于試驗(yàn)研究階段，至今未進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。其主要原因，一是三次采油機(jī)理復(fù)雜，涉及多學(xué)科、多專業(yè)；另一個(gè)很重要的原因是投入高和風(fēng)險(xiǎn)大。我國今天重視并發(fā)展三次采油技術(shù)，是對比了多種可大幅度增加可采儲量的方法而確定的。在穩(wěn)步推進(jìn)和優(yōu)化二次采油方法的基礎(chǔ)上，努力推進(jìn)三次采油新技術(shù)，將二次采油與三次采油的技術(shù)結(jié)合，簡單來說在二次采油的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮二次采油的作用，能進(jìn)一步促進(jìn)三次采油技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。在油水井的原油開采工作中，為了提高原油開采的含量，經(jīng)過與特定的驅(qū)油劑配比和驅(qū)油劑用量的調(diào)節(jié)能充分的達(dá)到這一目的，二次采油與三次采油的結(jié)合技術(shù)能有效的完成這一過程。二次采油是對油水井的注水過程，能為油水井的油氣層注入水，幫助其開采更多的原油，而三次采用技術(shù)是利用一些化學(xué)物質(zhì)來改變油水井的內(nèi)部性能，能提高原油的開采量，這也是大多數(shù)油田保證石油產(chǎn)量的主要技術(shù)手段。二次采油與三次采油的結(jié)合技術(shù)是將這兩種技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，充分調(diào)剖技術(shù)主要是對調(diào)剖進(jìn)行充分的判斷，建立堵劑系列，有限度三次采油技術(shù)是對驅(qū)油劑配比和使用量的優(yōu)化分析。

5 總結(jié)

將二次采油和三次采油這兩類采油技術(shù)相結(jié)合也被稱之為“2+3”提高石油采收效率采油技術(shù)。從性質(zhì)上來看，該項(xiàng)技術(shù)既屬于在單純進(jìn)行了調(diào)剖堵水環(huán)節(jié)施工之后，接替后續(xù)工程的一項(xiàng)施工技術(shù)，也是一項(xiàng)以提升波及系統(tǒng)和洗油效率的機(jī)理為主的提升石油采收效率的新型采油技術(shù)。就目前來看，將二次采油和三次采油這兩項(xiàng)技術(shù)完美的結(jié)合到一起，且發(fā)揮出其應(yīng)有的工作效率雖然需要花費(fèi)較長的時(shí)間，但因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)自身的先進(jìn)性，使得其擁有著極大的發(fā)展前景。二次和三次采油技術(shù)是在調(diào)剖堵水環(huán)節(jié)施工仍然具有極高的開發(fā)潛力，且其工作機(jī)理存在著有限度特征的情況下被提出的。在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的過程中，施工人員可以利用注水井中含有的注水壓力同曲井口壓力的下降曲線相結(jié)合，計(jì)算出充滿度，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，判斷出注水井的調(diào)剖充分程度。

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