剩余油技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展探析

李彬文 仲曉寧 薛鵬 許維娜 石軍

1.中國(guó)石油新疆油田分公司陸梁油田作業(yè)區(qū) 新疆 克拉瑪依 834000

2.中國(guó)石油西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心） 新疆 克拉瑪依 834000

近年來(lái)，地下油水分布也因?yàn)橛吞锏拈_(kāi)發(fā)產(chǎn)生了較大的變化，油田開(kāi)發(fā)的愈趨成熟，地下油水分布也和之前的情況發(fā)生了很大的改變。也因?yàn)樵谶@種條件下，大片連續(xù)的石油已經(jīng)變得十分稀少，開(kāi)采石油的對(duì)象也逐漸變成了局部富集又高度分散的石油為了更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和劃分在三維空間中，巖石物性非均質(zhì)性、隔夾層以及各級(jí)分隔體的分布方式和規(guī)律，使驅(qū)油工作變得更加高效，要精細(xì)的描述油藏資源。

1 剩余油技術(shù)研究必要性

我國(guó)油田地質(zhì)情況復(fù)雜，原油性質(zhì)差異大，水驅(qū)油過(guò)程不均勻，這些因素都導(dǎo)致在經(jīng)過(guò)一次或采油之后，僅僅有地下儲(chǔ)量三分之一左右的石油能夠被開(kāi)采出來(lái)，但是剩下的三分之二石油就仍然處于地下，難以挖掘，也就成了剩余油。如果能夠提高石油的采收率或者改革技術(shù)以增加石油的可采儲(chǔ)量可以開(kāi)采更多的屬于石油儲(chǔ)量在60%～70%之間的剩余石油。這也是無(wú)論是油藏工程師還是地質(zhì)工作者始終將石油開(kāi)采過(guò)程提高采收率以及深入研究剩余油的分布情況作為研究的重點(diǎn)工作。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)在于研究剩余油分布規(guī)律和開(kāi)發(fā)技術(shù)，通過(guò)改進(jìn)技術(shù)手段，提高采收率，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。根據(jù)調(diào)查，石油在全世界范圍內(nèi)，兩年到三年使用量，僅僅使每個(gè)油田提高1%的采收率便能實(shí)現(xiàn)，可見(jiàn)提高采收率對(duì)于石油行業(yè)的重要性。如何提高采收率呢？一方面，要加強(qiáng)地質(zhì)勘探，了解油藏的性質(zhì)和分布情況，精確掌握油田的開(kāi)發(fā)潛力。另一方面，要采用先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，如增油、壓裂、熱采、化學(xué)驅(qū)油等技術(shù)，優(yōu)化開(kāi)發(fā)方案，提高采收率[1]。這些技術(shù)的應(yīng)用需要大量的投資和研究，但對(duì)于提高石油資源的利用效率和保障能源安全具有重要的意義?？傊?，我國(guó)油田開(kāi)發(fā)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。通過(guò)加強(qiáng)剩余油分布規(guī)律研究和提高采收率，可以實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，為我國(guó)石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力。

2 剩余油技術(shù)的研究現(xiàn)狀

2.1 油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)

油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用在油田開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中越來(lái)越廣泛，成為油田工程師們進(jìn)行決策的重要工具之一。經(jīng)過(guò)幾十年的不斷發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟，越來(lái)越接近實(shí)際情況。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)可以用于油田開(kāi)發(fā)方案的編制和確定，通過(guò)模擬油藏的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、流動(dòng)規(guī)律以及采出過(guò)程等因素，對(duì)油田進(jìn)行布局和規(guī)劃，確定最優(yōu)開(kāi)發(fā)方案。此外，模擬技術(shù)還可以幫助油田工程師們進(jìn)行生產(chǎn)措施的調(diào)整和優(yōu)化，以及提高油藏采收率，從而提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)，油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)在自動(dòng)化建模技術(shù)、精細(xì)建模以及工藝措施擬合的數(shù)字化技術(shù)等方面得到了不斷完善。這些技術(shù)的應(yīng)用使得模擬結(jié)果更加精確，更加接近實(shí)際情況，為油田工程師們提供了更加可靠的決策依據(jù)。油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)正不斷改革，逐漸轉(zhuǎn)向了多層次、寬領(lǐng)域與多學(xué)科的綜合發(fā)展，根據(jù)油藏工程研究和油藏工程師的需求，不斷提高技術(shù)水平和應(yīng)用水平[2]。這使得油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用得到了越來(lái)越廣泛的推廣，成為了油田工程師們不可或缺的工具之一。

2.2 動(dòng)、靜描述相結(jié)合技術(shù)

隨著石油開(kāi)發(fā)和勘探的工作在我國(guó)不斷深入的研究，油藏描述和評(píng)價(jià)成為了石油工業(yè)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)油藏描述在以前主要通過(guò)建立靜態(tài)模型和概念模型的方式，充分利用原狀地層參數(shù)，側(cè)重于靜態(tài)描述，來(lái)描述儲(chǔ)層和油氣的分布情況。但是，隨著油藏開(kāi)發(fā)的深入，靜態(tài)模型已經(jīng)難以滿足開(kāi)發(fā)后期的需求。在開(kāi)發(fā)后期，需要進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)相結(jié)合的精細(xì)油藏描述。這意味著需要考慮儲(chǔ)層及流體參數(shù)在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化。只有這樣，才能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)油藏的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和開(kāi)發(fā)效果。因此，地質(zhì)模型和數(shù)值模擬在油藏描述對(duì)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)結(jié)合的要求下，要進(jìn)行一體化的研究。并且在研究剩余油的分布情況時(shí)，還要在以油井動(dòng)態(tài)及油層描述為依據(jù)。這是因?yàn)?，油氣?chǔ)層中的剩余油是油藏開(kāi)發(fā)中最重要的目標(biāo)之一。對(duì)剩余油的研究可以幫助油田工程師更好地預(yù)測(cè)剩余油的分布情況，并制定更有效的開(kāi)發(fā)策略?？傊瑒?dòng)、靜態(tài)相結(jié)合的油藏描述已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)石油工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，并且對(duì)于油藏的開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià)有著至關(guān)重要的作用。只有不斷地改進(jìn)油藏描述和評(píng)價(jià)的方法，才能更好地開(kāi)發(fā)和利用國(guó)內(nèi)的石油資源。

2.3 多學(xué)科結(jié)合技術(shù)

油藏中含水量較高的，被稱為特高含水期油藏，這種油藏的剩余油分布情況因?yàn)槠浔容^復(fù)雜的油水關(guān)系而難以預(yù)測(cè)。所以需要通過(guò)多學(xué)科結(jié)合的方式深入研究，提高對(duì)特高含水期油藏剩余油預(yù)測(cè)的正確率。在這種情況下，為了提高剩余油的預(yù)測(cè)能力，要保障不同專業(yè)的專家可以共享同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)地質(zhì)模型為媒介，多個(gè)學(xué)科加強(qiáng)配合，實(shí)現(xiàn)綜合信息最大程度的使用，每個(gè)學(xué)科根據(jù)自身擅長(zhǎng)的方式預(yù)測(cè)剩余油的分布情況，并評(píng)價(jià)其他學(xué)科對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的一致性。通過(guò)這種協(xié)作，可以提高預(yù)測(cè)剩余油分布的準(zhǔn)確性，從而更好地開(kāi)發(fā)特高含水期油藏。在實(shí)踐中，多學(xué)科綜合研究需要進(jìn)行跨學(xué)科交流和合作。這可能涉及到地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科。需要建立一個(gè)共享數(shù)據(jù)和信息的平臺(tái)，以便各個(gè)專業(yè)之間能夠相互了解，共同解決問(wèn)題。此外，為了更好地預(yù)測(cè)剩余油分布，需要采用各種技術(shù)手段。例如，地震勘探技術(shù)可以用于確定地下油藏的結(jié)構(gòu)和位置；物理化學(xué)方法可以用于分析油藏中的油和水的分布情況。同時(shí)，還應(yīng)該考慮到油藏的地質(zhì)特征，例如巖性、構(gòu)造、孔隙度等因素。多學(xué)科綜合研究是預(yù)測(cè)特高含水期油藏剩余油分布的有效方法。通過(guò)跨學(xué)科交流和合作，以及采用各種技術(shù)手段，可以更好地開(kāi)發(fā)這種類型的油藏，從而為能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)[3]。

2.4 系統(tǒng)分析技術(shù)

在整個(gè)油田系統(tǒng)內(nèi)，各種因素可以通過(guò)油水井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)表現(xiàn)出來(lái)?？刂葡到y(tǒng)變化規(guī)律的微觀因素包括構(gòu)造因素、沉積相、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)及開(kāi)采中的水驅(qū)狀況。然而，為了徹底解決面對(duì)的油田改造在非均質(zhì)砂巖油藏進(jìn)入高含水階段難以開(kāi)展的問(wèn)題，必須要“系統(tǒng)工程”的原則進(jìn)行處理。這意味著需要對(duì)油田進(jìn)行多種描述和數(shù)值模擬，并通過(guò)調(diào)整開(kāi)采的措施等相關(guān)的配套技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)油藏生產(chǎn)潛力的認(rèn)識(shí)，多種描述和數(shù)值模擬包括油藏精細(xì)綜合描述、油藏?cái)?shù)值模擬以及剩余油的四維分布等，提高油藏采收率是至關(guān)重要的。這意味著需要對(duì)油田進(jìn)行全面的分析，并采取合適的措施來(lái)提高采收率。這可能包括調(diào)整開(kāi)采方式，改進(jìn)采油工藝，以及優(yōu)化油藏管理等方面。油田是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，需要全面的分析和技術(shù)支持來(lái)有效地進(jìn)行改造和管理。只有采用系統(tǒng)工程的原則，建立完整的技術(shù)體系，并正確認(rèn)識(shí)油藏的生產(chǎn)潛力，才能實(shí)現(xiàn)油田的最大化利用和持續(xù)發(fā)展。

3 剩余油分布研究進(jìn)展

3.1 剩余油分布的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)

剩余油分布情況受多種的因素影響，影響最明顯的是儲(chǔ)層的非均質(zhì)特性，再加上對(duì)油田開(kāi)采的不均衡，影響著剩余油分布規(guī)律，這已經(jīng)成為了油田開(kāi)采中需要解決的難題之一。為了更好地理解和掌握這一問(wèn)題，需要對(duì)剩余油分布的研究進(jìn)行深入探究。首先，剩余油分布研究應(yīng)該貫穿整個(gè)開(kāi)發(fā)期。這意味著，我們需要在天然能量開(kāi)采階段、水驅(qū)開(kāi)采階段、三次采油階段的各類調(diào)整中，對(duì)剩余油分布進(jìn)行研究。只有這樣，才能更好地了解剩余油的分布規(guī)律，為后續(xù)的開(kāi)采工作提供指導(dǎo)。其次，測(cè)試資料的不斷增加會(huì)導(dǎo)致剩余油分布的逐漸量化，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)積累，剩余油分布的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)發(fā)展將更加精細(xì)化。這意味著，我們需要通過(guò)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的分析，建立起剩余油分布的定量化模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)剩余油分布的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)[4]。這將為油田開(kāi)采提供更為精準(zhǔn)的指導(dǎo)和決策支持。最后，我們需要充分考慮儲(chǔ)層非均質(zhì)性和油田開(kāi)采不均衡性對(duì)剩余油分布規(guī)律的影響。這將幫助我們更好地了解和掌握剩余油分布的規(guī)律，增加油田工作的開(kāi)采效率，使工人的工作變得更加高效。剩余油分布研究是油田開(kāi)采工作中非常重要的一個(gè)方面。

3.2 剩余油研究的精度

對(duì)于剩余油精度分析的重要性是不言而喻的，分析精度的核心工作是對(duì)其飽和度進(jìn)行研究。準(zhǔn)確定位油田的剩余油飽和度，可以幫助決策者更好地制定開(kāi)采方案和預(yù)測(cè)生產(chǎn)規(guī)模。但是，精度決定著準(zhǔn)確度，這就意味著精度的計(jì)算方法和計(jì)算精度的項(xiàng)目費(fèi)用影響著準(zhǔn)確度。因此，在剩余油飽和度的預(yù)測(cè)研究中，精度是不可或缺的因素。高含水油田的三次采油研究，誤差不能高于5個(gè)飽和度單位。高含水油田的三次采油研究通常需要通過(guò)多種手段來(lái)確定剩余油飽和度，而這些手段本身也存在各種誤差。對(duì)于高含水油田而言，精度要求更高，誤差不能高于5個(gè)飽和度單位。因此，在研究中需要采用更加準(zhǔn)確的手段來(lái)確保精度。需要保證所獲取的各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確、可靠。在剩余油飽和度的預(yù)測(cè)研究中，需要收集、分析大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括地質(zhì)參數(shù)、地球物理參數(shù)和工程參數(shù)等，而這些參數(shù)本身的準(zhǔn)確度和可靠性直接影響剩余油飽和度的預(yù)測(cè)精度。因此，在數(shù)據(jù)收集和處理過(guò)程中，要嚴(yán)格計(jì)算和收集數(shù)據(jù)，盡可能采用高尖端預(yù)測(cè)技術(shù)，確保每一項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在剩余油飽和度的預(yù)測(cè)中，各種預(yù)測(cè)技術(shù)都有其適用的范圍和優(yōu)劣勢(shì)。因此，在選擇預(yù)測(cè)技術(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇預(yù)測(cè)精度較高的技術(shù)，以確保預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。有些預(yù)測(cè)技術(shù)可以將多種預(yù)測(cè)方法結(jié)合起來(lái)，提高預(yù)測(cè)精度，這些技術(shù)也應(yīng)該優(yōu)先考慮[5]。

3.3 三次采油后的剩余油研究

從目前全國(guó)各地區(qū)的油田開(kāi)采情況來(lái)看，采用注水開(kāi)發(fā)的油田，面臨的問(wèn)題較多，尤其是東部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的后備儲(chǔ)量不足、穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)變差、含水上升速度加快等問(wèn)題。因此，因地制宜的研究出適合該地區(qū)的三次采油工藝變得越來(lái)越重要。在這三種開(kāi)采方式中，聚合物驅(qū)是目前最受歡迎的一種。但是，隨著聚合物驅(qū)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，地下原油采出率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前，這就導(dǎo)致了剩余油分布不均的現(xiàn)象，與此同時(shí)，剩余油還容易存在大量聚合物，這類溶液長(zhǎng)期存在地下可能會(huì)出現(xiàn)更多的問(wèn)題。所以，在采用聚合物驅(qū)之后，怎樣處理好后續(xù)的問(wèn)題成了關(guān)鍵所在，也正因如此，這一系列問(wèn)題備受關(guān)注，此外，經(jīng)過(guò)大量注水及聚合物會(huì)使儲(chǔ)層狀況發(fā)生變化，尤其是剩余油的分布規(guī)律變得難以精細(xì)定量描述。關(guān)于剩余油分布的一系列問(wèn)題，還需要進(jìn)一步研究和探討。此外，化學(xué)驅(qū)替劑滯留在儲(chǔ)層中的分布狀況也是三次采油后急待解決的一項(xiàng)技術(shù)難題。如何定量描述這些化學(xué)劑的分布狀況，還需要通過(guò)化學(xué)元素進(jìn)一步分析，是研究四次采油開(kāi)采技術(shù)的基礎(chǔ)。

3.4 剩余油挖潛的采油工藝技術(shù)

在當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，石油資源是非常重要的能源之一。然而，由于石油資源的有限性，剩余油的分布規(guī)律成為了石油科技工作者需要關(guān)注的問(wèn)題。了解剩余油的分布規(guī)律，對(duì)于開(kāi)采石油資源至關(guān)重要。為了有效地開(kāi)采剩余油，石油科技工作者研究出了多種有效的改善油藏開(kāi)采技術(shù)。這些技術(shù)包括了地質(zhì)勘探技術(shù)、提高采收率的技術(shù)、提高注水效果的技術(shù)、提高采油效率的技術(shù)等。這些技術(shù)在不同油田類型中得到了應(yīng)用，并取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。然而，盡管這些技術(shù)已經(jīng)取得了很大的成功，今后還需要根據(jù)各地區(qū)油田剩余油的實(shí)際情況，研究更多針對(duì)性的開(kāi)采方法，最大化的降低開(kāi)采后遺留的種種問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

剩余油分布研究涉及多方面的內(nèi)容，為了更好地刻畫微觀結(jié)構(gòu)，需要采用高分辨率的成像技術(shù)，如電子計(jì)算機(jī)斷層（CT）掃描、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）電鏡等。這些技術(shù)可以揭示油藏中微觀結(jié)構(gòu)的分布情況，包括微小斷層、微構(gòu)造等。通過(guò)將這些數(shù)據(jù)整合起來(lái)，可以建立起精細(xì)的三維預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)剩余油的分布情況，為油田開(kāi)發(fā)提供更為精準(zhǔn)的指導(dǎo)。