如何提高油氣田采收率

殷學(xué)峰

一. 影響油氣田采收率的主要因素

影響采收率的因素很多，總體而言，一是內(nèi)部因素，凡屬于受油氣藏固有的地質(zhì)特性所影響的因素都是內(nèi)因；二是外部因素，凡屬于受人對油氣藏所采取的開發(fā)策略和工藝措施所影響的因素都是外因。內(nèi)因起主導(dǎo)作用，好油藏總比差油藏采收率高。在開發(fā)過程中人對油氣藏采用的合適的部署和有效的工藝措施也會使油氣藏固有的地質(zhì)特性得到改造，從而使油氣藏的采收率得到提高。影響油氣藏采收率的內(nèi)在因素有：（1）油氣藏的類型，如構(gòu)造、斷塊、巖性和裂縫性油氣藏等；（2）儲層的孔隙結(jié)構(gòu)，如潤濕性、連通性、孔隙度、滲透率及飽和度大小等；（3）油藏天然能力，如油藏壓力水平，有無氣頂，邊、底水天然能量的 活躍程度；（4）油氣本身的性質(zhì)，如油、氣的相對密度、原油的粘度、氣油比、氣 田的天然氣組分和凝析油含量等。影響油氣藏采收率的外在因素有：（1）開發(fā)方式的選擇，如油田選擇消耗方式還是注水或注氣方式開采，凝析氣藏選擇消耗方式還是干氣回注方式開采；（2）井網(wǎng)合理密度及層系合理劃分；（3）鉆采工藝技術(shù)水平和合適而有效的增產(chǎn)措施，如鉆水平井、復(fù)雜結(jié) 構(gòu)井、酸化、壓裂等；（4）為提高油田采收率所進(jìn)行的三次采油技術(shù)，如注聚合物驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、熱驅(qū)等；（5）經(jīng)濟(jì)合理性，涉及到經(jīng)濟(jì)模式、油價、投資成本、操作成本、開采期限、產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)極限等。

二.如何提高油氣田的采收率

首先，通過外因方面來提高油氣田采收率的方法主要是開發(fā)方式的選擇和提高三次采油技術(shù)。結(jié)合區(qū)域的綜合地質(zhì)條件，正確地選擇開發(fā)方式是提高油氣田采收率的一個有效途徑。

1、搞清油藏類型，選擇合理的開發(fā)方式，是有效開發(fā)油氣田的前提。

油藏類型是決定油田開發(fā)方式的基礎(chǔ)和依據(jù)，而開發(fā)方式不僅要適應(yīng)油藏的不同特點(diǎn)，而且要隨著開發(fā)進(jìn)程的變化而變化的。歸納起來大體有下列四個方面的開發(fā)方式：一是保持和改善油層驅(qū)油條件的開發(fā)方式；二是優(yōu)化井網(wǎng)有效應(yīng)用采油技術(shù)的開發(fā)方式；三是特殊油藏的特殊開發(fā)方式；四是提高采收率的強(qiáng)化開發(fā)方式。

（1）利用天然油層能量的開發(fā)方式。油氣要有一定的能量，驅(qū)使它從油層流到井，并上升到地面。這種能量在各個油藏中的存在條件是不一樣的。油藏中的水（邊水或底水）隨著采油過程中會發(fā)生流動，產(chǎn)生水驅(qū)油的能量和油氣和巖石的彈性能量以及油中的溶解氣產(chǎn)生的氣驅(qū)油能量；這些在油藏中自然具備的能量，在油藏開發(fā)初期，它們都能很好地發(fā)揮作用。因此油田開發(fā)中都應(yīng)該充分地加以利用。但是實踐又告訴人們，一個油藏中這種天然能量是有限的，它能發(fā)揮作用的時間是很短的，尤其是油中的溶解氣，隨油一起被采出以后，地下原油就會收縮，粘度增大，這樣就會直接加大采油的難度，最終降低了原油的采收率。因此，現(xiàn)在油田開發(fā)中，對天然能量只利用彈性驅(qū)油能量，對溶解氣驅(qū)能量是不加利用的，并要給以保護(hù)，使得天然氣在油層條件下，不從油中分離出來。

（2）保持和改善油層能量的開發(fā)方式。從油藏中采出了油和氣，這就會使得地下發(fā)生虧空，從而降低地下原有的能量。為保持地下足夠的驅(qū)油能量，勢必就得向油藏中再注入相應(yīng)體積的東西去彌補(bǔ)采出的虧空?，F(xiàn)代油田開發(fā)中，一般采用注水或注氣的辦法來保持油層能量。因為水和氣比較容易注入油層，來源又比較豐富，一般都可以就地取得，自然也就比較經(jīng)濟(jì)，以水換油或以氣換油，是很值得的。因此，通過注水或注氣的方法來保持和改善油層的能量，可以提高開發(fā)油氣田的采收率。

（3）自噴井采油開發(fā)方式。凡是油井能夠自噴采油的油田（或油藏），其油層壓力比較大，驅(qū)油能量比較足，油層的滲透率比較高。這是油田開發(fā)中最為理想的一種開采方式。因為自噴采油易于管理，采油成本比較低。所以，這樣的油田（或油藏），更應(yīng)該及時地實行注水，以保持油層內(nèi)的足夠驅(qū)油能量，便油井能延長自噴期。

（4）機(jī)械采油開發(fā)方式。有的油藏能量低，滲透性差，油井開始即不能自噴；還有是自噴開采的油藏，在油井含水達(dá)到一定程度后就不再自噴了。在這兩種情況下都只能用機(jī)械開采的方式來進(jìn)行。機(jī)械采油方式的油藏同樣需要給以補(bǔ)充能量。這也是提高采收率的一種有效開發(fā)方式。

⑸ 熱力采油開發(fā)方式。這主要是針對稠油油藏的開發(fā)而采用的一種方式。所謂稠油是指在油層溫度條件下，地下原油的粘度大于l00毫帕. 秒。其基本原理主要是通過向油層注入熱水或蒸汽提高油藏溫度而降低原油的粘度，提高原油的流動度，然后把它開采出來。這樣可以大大提高油氣田的采收率。采用到的開采方式有：蒸汽吞吐法，蒸汽驅(qū)油法（含熱水驅(qū)）和 火燒油層。其中，使用火燒油層的方法時，由于油層燃燒溫度可達(dá)250～500°C，使稠油、重質(zhì)油可以降低粘度，且在油氣熱膨脹及輕油稀釋汽的驅(qū)替作用下被開采出來。使用此法可達(dá)最高的采收率為50～80%。

⑹ 強(qiáng)化開發(fā)方式。這主要是當(dāng)油田進(jìn)入開發(fā)后期，為進(jìn)一步提高油田采收率，針對不同情況所采取的各種開采方式?，F(xiàn)在一般把強(qiáng)化開發(fā)方式列作為三次采油的開采方法。

2、提高三次采油技術(shù)也是提高采收率的一種非常有效方法

所謂三次采油，是指是利用物理、化學(xué)和生物等手段，繼續(xù)開采地下剩余石油，以此提高原油采收率的方法。大量實踐和理論研究證明 ，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 ，且在多相滲流過程中 ，受粘度、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。

目前三次采油的常規(guī)的方法之一就是用碳?xì)浔砻婊钚詣﹣砼渲乒嘧⒁海捎谔細(xì)浔砻婊钚詣┑幕钚?、耐熱能力及耐環(huán)境能力的局限，使其采收率受到了限制。為了進(jìn)一步提高三采效果，目前國外廣泛將氟碳表面活性劑加入到常規(guī)的用碳?xì)浔砻婊钚詣┡渲频墓嘧⒁褐校捎诜急砻婊钚詣┚哂泻芨叩谋砻婊钚?、非常低的表面張力、很高的耐熱性、很高的化學(xué)穩(wěn)定性以及與碳?xì)浔砻婊钚詣﹥?yōu)異的復(fù)配性能，逐使這種灌注液極大地提高了三采采收率，它在高溫、高礦化度的井下環(huán)境中所展現(xiàn)的浸潤、滲透、乳化、剝油功能是非常好的，而它的極少的使用量也能保持這些優(yōu)點(diǎn)也是氟碳表面活性劑的另一特征。

其次，還要通過考慮油藏的內(nèi)部因素（如：油層的儲層條件，孔隙度，滲透率，潤濕性，連通性，油、氣的密度，原油的粘度，氣油比，氣田的天然氣組分和凝析油含量等。）來提高油氣田的采收率。前面的論述過程中，已經(jīng)提到過充分利用油藏的內(nèi)部條件來提高采收率。下面，主要通過儲層的孔隙度、滲透率、潤濕性和原油的密度和粘度來簡單研究如何提高油氣田的采收率。

原油的密度和粘度也是影響采收率的重要因素。高密度和高粘度度油藏不易于開采。注空氣低溫氧化開采輕質(zhì)油氣藏技術(shù)是一項提高采收率的新技術(shù)，注空氣具有氣源豐富、成本低的優(yōu)點(diǎn)，近年來注空氣低溫氧化技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。因此，通過注空氣低溫氧化的方法可以提高輕質(zhì)油藏的采收率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡忠賢，《油氣藏工程》課件，2010年2月。

[2] 楊普華，油氣采收率技術(shù)——提高采收率研究的現(xiàn)狀及近期發(fā)展方向，第六卷 第四期。