試論低滲透油層物理化學的采油技術

郭軍龍+范洪江+陳尚楨

摘要：近年來，由于我國工業的不斷發展，對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，對石油開采影響比較大。對于全世界很多地區來說，石油資源比較貧瘠，在需求量不斷增加的情況下，如理進行石油資源的有效開采，提升低滲透油層物理化學的采油技術成了全世界的熱點話題。為此，本文通過低滲透油層的形成特點進行總結，對低滲透油層物理化學采油技術進行了詳細綜述。

關鍵詞：低滲透油層；特點；物理采油技術；化學采油技術

前言：隨著石油開采的增加，對石油開采技術的要求也不斷提升。截止目前為止，中低滲油層占據我國油氣儲備的很大比例，運用合理的開采技術，對中低滲油層進行有效開發是我國當前石油開發項目的重點內容。

1.低滲透油層分布的地質條件和特征

1.1低滲透油層分布的地質條件

在實際環境因素影響下，低滲透油層的形成存在一定差異，對于我國來說，低滲透油層一般分布在“三角洲”的沉積地帶，這種環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。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

在相關領域中，一直沒有對低滲透油層進行統一概念，導致低滲透油層在概念定義上具有一定相對性，經常因為地域不同或者發展不同而根據具體經濟條件和資源儲存情況進行區分劃定，所以在理論上存在很大差異。但在我國，相對于其他國家來說對低滲透油層的范圍確定還是具有相對一致性。

對于低滲透油層的特點，簡單來說就是滲透能力低，而且具有較低流動性，液體本身相互作用能力較強，滲透阻力也十分巨大，根據這些特點也使得低滲透油層產生特別變化，被人們稱之為達西定律。而在正常的油田開發中，這種情況會造成油氣產量下降，差量極不穩定，還會導致注水井壓力升高，讓注水后的效果難以實現，這對于油田生產來說會造成嚴重影響。

2.優化開發方式，提高采收率

低滲透油層的開發對采收率有明顯提升，在實踐生產中可以發現，開采初期中一般都是選擇利用天然能量進行低滲透油層開采，很容易受到壓力影響，在壓力降低時，要想保證開采工作的持續，要通過人工進行能量補充，保證壓力提升。在經過不斷的研究實驗后人們發現，注水是補充壓力的最有效方式。在注水過程中，要保證水質量滿足要求，隨后在進行高壓注水。另外，根據以往總結出來的油層特點，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。國外在低滲透油層開發技術要比國內研究起步較早，因此技術也相對比較先進，在國外開采中，會采取氣體補充方式來保持能量，這種方式在我國還在研究當中，別沒有投入生產使用[2]。

3.低滲透油層物理采油技術的應用

3.1直流法采油技術的應用

直流法采油技術是通過改變油層中細小的孔隙結構和介質中油物質的流動狀態，來實現油層開采的，這種技術目前在我國應用廣泛，它也是油層中油水滲透率調整的主要手段。在實際生產工作中也進一步證明，使用同樣的采油基礎，在運用施加電場的直流法進行油層處理時，會將采收率提高10%以上。

另外，在使用直流法進行油層采收過程中，在這個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，這也令這種技術在全國范圍內開始普及，目前，我國大多數油田已經開始運用這種開采技術，對油層進行高含水開采，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，帶動了我國油田行業的發展[3]。

3.2其它物理采油技術

除了上述直流法采油技術以外，在物理采油技術中還包括聲波采油技術和熱力采油技術，以及電磁場強化采油技術。以上這三種技術在不同情況下得到了不同程度應用。其中發展比較快的是聲波采油技術，根據相關研究數據可知，利用頻率高的超聲波進行油層開采時，可以將整個油田產量提升40%到50%，這對我國發展能起到絕對性作用。而且利用聲波法進行油層開采，可以改變油層流體物性，對油層多用效果也明顯增加，還降低了很多開采費用但是對于這種開采方法來說整體技術運用并不成熟，有待于進一步提升。

對于熱力采油技術來說，是利用熱作用原理，將原油粘度進行降低，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在低滲透油層中開采效率也比較明顯。例如在長慶油田中，一般原油結蠟溫度都在50到60℃之上，這種溫度造成原油的粘度和滲透率很低，采用此種技術后，有效提高開采效率。

4. 化學采油技術在低滲透油層開采中的應用

4.1微生物驅油技術的實際應用

在化學采油技術當中，微生物驅油技術的作用最為明顯。以長慶油田實際生產數據為例，在長慶油田3號注水井中，于2014年10月30日開始進行微生物注入，截止到2015年1月10日，微生物的注入量達到了140m？，根據數據統計，自從加入微生物驅油技術以來，對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，試驗井累積增油3018.07噸，投入與產出比值最高達到了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，可以對油層中的黏土進行包裹，切斷水分子進入黏土的途徑，使得黏土無法膨脹，確保油層開采順利進行。另外，在實際應用中可以看出，聚硅材料在低滲透油層中注水開發過程中，可以體現出明顯的降壓增注效果，提升了油田開采速度[4]。

4.3改變油層的濕潤程度提高油層采收率

這種特性，主要是在油藏巖石中體現出來的，這種油藏巖石通過本身濕潤程度可以影響油水在多孔介質中的分布，針對這種特性，再結合化學處理，通過改變油層濕潤性來提高油層采收率的方式是可行的。舉個實際列子來說，硅油能改變水濕性，而有機氯硅可以控制油濕，這樣經過物質相互作用，實現化學驅油，另外，還可以通過控制化學劑，通過改變一些化學試劑的吸附方式，來改變油藏濕潤程度，從而實現了采收率的提升。

總結：隨著我國近年來的低滲透油田的增長，將成為我國未來一段時期內主要的開采資源，所以，提高低滲透油層的采收率，是我國目前實現可持續發展的重要能源基礎，對其采油技術的深入研究，也是保證我國石油行業取得進步的重要途徑。

參考文獻：

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

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

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

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