提高石油采收率的方法

在石油工業(yè)中，通常把僅僅依靠巖石膨脹、邊水驅(qū)動(dòng)、重力、天然氣膨脹等天然能量來(lái)采油的方法稱(chēng)為一次采油；把通過(guò)注氣或注水，提高油層壓力的采油方法稱(chēng)為二次采油；把通過(guò)注入其他流體采用物理、化學(xué)、熱量、生物等方法，改變?cè)宛ざ然蚋淖冊(cè)团c地層中的其他介質(zhì)界面張力，用這種物理、化學(xué)方法來(lái)驅(qū)替油層中不連續(xù)與難采出原油的方法稱(chēng)為三次采油。一般來(lái)說(shuō)，一次采油的采收率低于 15%，二次采油的采收率可達(dá) 45%，三次采油后采收率可達(dá) 50%~90%。                

圖1：油藏開(kāi)發(fā)的三個(gè)階段

在一次采油階段，由于開(kāi)采初期地下地層流體壓力高，油氣可以依靠天然能量通過(guò)油井直接流到地面。這種能量來(lái)源于覆蓋在它們之上巖石對(duì)其所處地層和地層當(dāng)中流體所施加重壓后集聚的大量彈性能。但隨著原油及天然氣的不斷產(chǎn)出，油層巖石及地層中流體的體積逐漸擴(kuò)展，彈性能量也逐漸釋放，當(dāng)彈性能量不足以把流體舉升上來(lái)時(shí)，地層中新的壓力平衡慢慢建立起來(lái)，流體也不再流動(dòng)，大量的石油就會(huì)被滯留在地下。

在二次采油階段，人們通過(guò)向油層中注氣或注水，可以提高油層壓力，為地層中的巖石和流體補(bǔ)充彈性能量，使地層中巖石和流體新的壓力平衡無(wú)法建立，地層流體可以始終流向油井，從而能夠采出僅靠天然能量不能采出的石油。但由于地層的非均質(zhì)性，注入流體總是沿著阻力最小的途徑流向油井，處于阻力相對(duì)較大的區(qū)域中的石油將不能被驅(qū)替出來(lái)。即便是被注入流體驅(qū)替過(guò)的區(qū)域，也還有一定數(shù)量的石油由于巖石對(duì)石油的吸附作用而無(wú)法采出。此外，有的稠油在地下就像瀝青一樣根本無(wú)法在油層這種多孔介質(zhì)中流動(dòng)。因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。

在三次采油階段，人們通過(guò)采用各種物理、化學(xué)方法改變?cè)偷酿ざ燃捌鋵?duì)巖石的吸附性，可以增加原油的流動(dòng)能力，進(jìn)一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有化學(xué)驅(qū)油法、混相驅(qū)油法、熱力采油法、微生物驅(qū)油法等。

下面我們就詳細(xì)說(shuō)一說(shuō)熱力采油法。

熱力采油法是向油層注入熱流體或使油層就地發(fā)生燃燒后形成移動(dòng)熱流，主要依靠熱能降低原油的黏度，以增加原油流動(dòng)能力的采油方法。熱力采油技術(shù)主要是針對(duì)稠油油藏提高采收率的開(kāi)采技術(shù)，它包括注熱水驅(qū)、蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)、火燒油藏等技術(shù)。

這些技術(shù)在我國(guó)稠油油藏開(kāi)發(fā)中都進(jìn)行了大量研究，通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了很好的效果。稠油的黏度高，采收率低，對(duì)于特稠油通常的注水方法也難以開(kāi)采。但稠油對(duì)溫度卻極為敏感，每加熱增溫10℃，黏度即下降一半。對(duì)一般的普通稠油油藏，注熱水驅(qū)就會(huì)較大地提高采收率，對(duì)不能開(kāi)采的特稠油油藏通過(guò)蒸汽吞吐或蒸汽驅(qū)、火燒油藏可以進(jìn)行開(kāi)采。我國(guó)這方面技術(shù)發(fā)展很快，遼河油田1995年熱采油量就達(dá)到674x10⁴t，占全國(guó)熱采油量的61.5%。

圖2：遼河油田超稠油蒸汽驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)

在熱力采油法的高效運(yùn)作背后，離不開(kāi)對(duì)開(kāi)采過(guò)程的精準(zhǔn)監(jiān)控。杭州飛科電氣有限公司新推出的ALC05-HT型高溫井口原油含水分析儀，正是這一監(jiān)控體系中的關(guān)鍵一環(huán)。它能夠在ji端高溫環(huán)境下（井口產(chǎn)出液溫度可能高達(dá)180度）穩(wěn)定工作，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地分析井口原油中的水分含量，為生產(chǎn)決策提供可靠依據(jù)。本含水儀還可以配套大口徑取樣管段、滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)于不同管徑特別是一些大口徑管線(xiàn)的安裝需求，通過(guò)法蘭連接，實(shí)現(xiàn)了在線(xiàn)實(shí)時(shí)取樣、非實(shí)時(shí)測(cè)量的功能。此外，本含水分析儀的結(jié)構(gòu)及測(cè)量方式消除了原油中含氣或者其它雜質(zhì)對(duì)含水測(cè)量結(jié)果造成的影響，提高了測(cè)量精度。

圖3：高溫井口原油含水分析儀&高溫分流取樣式原油含水分析儀