浅析俄罗斯油田高含水期采油工艺技术的现状与发展

张雪莲

摘要：俄罗斯在石油开采过程中，对采油工艺技术研究的历史长，时间早，工艺新，方法多，整体技术始终处在世界领先水平。

关键词：俄罗斯油田 高含水期 采油技术 现状 发展

0 引言

俄罗斯是世界上石油资源最丰富的地区。年产原油6亿吨左右，探明储量86亿吨，占世界的12％，仅次于沙特阿拉伯、墨西哥和科威特，居第四位。石油主要埋藏在东部地区，仅西西伯利亚和伏尔加——乌拉尔地区，就占全国石油储量的72％，俄罗斯在石油开采过程中，对采油工艺技术研究的历史长，时间早，工艺新，方法多，整体技术始终处在世界领先水平。

1 俄罗斯油田高含水期开采的特点及提高采收率的措施

近年来，俄罗斯原油储量发生了极大的变化。储量结构变差，工业级别的原油可采储量急剧下降。根据俄联邦燃料动力部的官方资料，其中高含水层中原油储量占难采储量的三分之一(34％)。所谓高含水期，各国学者意见并不统一，有的人把含水60％以后称为高含水期，有的人把含水80％以后称为高含水期。本文注重的是含水80％以上的油田所采取的采油措施。高含水期提高采收率的主要措施 针对高含水期油田的特点，俄罗斯及中亚的水驱砂岩油田进入高含水期主要开发措施：

1.1 应用沸石原料开采油田 目前鞑靼斯坦大部分油田发现注入水沿个别夹层突进，大大降低了注水效果，提高了油层中剩余油数量和采油井含水率。面临着如何通过封堵采油井中的高含水层和提高注入水波及系数，以及增大均质油层中个别夹层的渗流阻力来降低油井的产水量问题。保证渗流重新分布的一个最广泛采用的方法是注聚合物。但在油田开发晚期已无效了。因此，应用了各种改进的聚合物，例如，交联聚合物体系(有利于在孔隙中形成凝胶)、构造组分体系。但所有这些化学剂中的成分价格昂贵，例如聚合物或交联剂。此外，一些化学剂应用受限，另一些化学剂由于有毒会破坏使用地区的生态环境。该项工艺在罗马什金油田列宁山石油管理局进行了工业性实验。实验研究表明，工业上应用沸石能保证生态安全，相对便宜。无论用于堵水还是重新分布渗流、提高注入水波及系数都很有效。

1.2 电力作用产层的新工艺 哈萨克斯坦的大部分油田进入了开发晚期，如何维持原油产量、降低井的含水率、在最低的采油费用条件下保持最高的原油采收率是亟待解决的问题。针对上述问题B.H.Ce，rt.研制出一种电力作用产层的新工艺。非均质微孔介质的孔隙空间结构和渗流空间结构的变化导致电流脉冲作用产层。测定介质中渗流限定速度的此类毛细管中电流密度可以扩大毛细管的横剖面，因此提高了近井地带的渗透率。电毛细效应的应用有助于介质中的相平衡，并可以在水相渗透率降低的同时，提高油相渗透率。作用后由于介质中的渗流结构发生了变化，井的含水率明显降低，可持续很长时间(3年或更长)。

该工艺在卡梅什维油田2口井中进行了先导性试验。结果是含水率下降，产油量增加。在处理前，203号和138号井的含水率分别为85％和90％，处理后分别降至30％和60％，然后决定在该油田的15口井中进行矿场试验。该工艺所需成本要低得多。测量表明，电处理一口井的电能消耗量不超过400千瓦时。该工艺不仅提高了油层近井地带的渗透率(在10米半径范围内)，而且控制了相渗透率，原则上可使井的含水率降到零。广泛应用该技术会明显提高产层原油采收率和降低采油成本。

1.3 油田高含水后期一种有效的堵水方法 阿甘油田是处于开发晚期的大型油田，在含水91％的情况下，该油田的累积采油量占原始可采储量的80％，有0.25×108吨的剩余储量属于难采储量，主要集中在高含水区。多数采油井水淹是由于管外窜流造成的，及时堵水是油井大修作业的主要方向之一。施工数量虽位居第二，但工艺效果显著。在各种措施中，40％以上的增油量是依靠堵水工作完成的。注入加入一定添加剂的柴油基水泥混合物是阿甘油田采油井应用限制水窜流方法的主要工艺。

阿甘油田共对21口油井进行了封堵作业，16口油井产量增长。在含水96％时，对1689号井进行封堵后，该井日产量达到116.7吨。在阿甘油田采油井中采用限制水窜流的其它方法是使用凝胶剂。该工艺还没有得到广泛应用。但对两口井的处理结果表明，在封堵管外窜流和油层清洗段时使用凝胶剂效果好。人工封隔水洗层和含油层是应用该工艺的基础。使用的堵塞剂几乎完全溶解于油，与地层盐水接触时形成粘性胶质成分。可以在渗透性较好的含水饱和层和管外空间注入主要的化学吸收剂。由于堵水作业，形成的非渗透遮挡降低了产水量，促使早期出油较少的油层出更多的油。

可以用硅酸钠、氯化钙和盐酸作为水洗层选择性封堵工艺的主要试剂。通过向位于含水层专门的射孔孔眼注入堵水剂，把在硅酸钠和氯化钙作用下形成的凝胶剂作为主要注入剂。为加固形成的遮挡，注入以硅酸钠和盐酸为主的弹性凝胶。

1.4 复合式布井方式 对于开发难采储量问题，提出了多种不同的水平井布井方式。在油田开发时，布井系统的选择取决于许多因素，其中包括开发层系的地质构造、油藏的大小和形状、地下原油性质、油藏生产方式及气候等。一些文章中指出既要钻水平井，又要布垂直井。这种布井方式在未来被称做复合式布井方式。对于开发高含水期油田有一定前景。

2 俄罗斯高含水油田开发特色技术

微生物采油工艺。当注水开发油田平均采收率达到42％时，油层中仍有20％～35％的原油和约40％的储量不能被水驱出。开发晚期为了提高采收率，近来俄开始广泛采用微生物工艺。该法优点是工艺简单，费用低，不污染周围环境。工艺应用范围相当广泛，从油气勘探到原油加工都有所应用。微生物生命活动过程中所形成的多种物质的综合作用可提高采收率。在提高采收率方面的应用：

①生成生物群落或生物体代谢产物。为了提高采收率研制并广泛应用了含有微生物群落试剂的注入工艺，如活性泥、磨粉行业的废物等。②利用长期注入淡水形成的地下微生物群落，把微生物群落分两阶段进行活化，生成大量的CH₄、CO₂、H₂、N₂，这些物质溶于石油，从而提高了原油的流动性，使采收率提高。此法在乌拉尔和伏尔加河流域地区得到了推广。鞑靼石油公司预计，微生物工艺可把采油量从1995年的5.3％提高到2005年的23％。微生物工艺在俄罗斯，尤其是鞑靼石油工业发展中占有一定的位置。利用微生物工艺已解决了与开发、采油、生态有关的难题。该法所获增油量为10％～46％。目前，在巴什及西西伯利亚油田上也开始工业性推广微生物技术，直至2005年。由于大规模的推广应用，巴什油田增油量超过了50×104吨。俄及中亚已有一个多世纪的田开发史，在一些大型和特大型油田上试验和应用了许多世界上最为先进的水驱技术，积累了大量的经验和教训，目前已拥有和掌握世界最先进的中高渗透层开发技术。在油田开发晚期采取了很多好的采油方法，从油田所开展的室内和矿场试验效果看，这些方法非常有效地解决了油田开发晚期所面临的一些技术难题，很值得参考借鉴。

3 我油田今后技术发展方向

综合分析俄罗斯油田在高含水期所采取的各项措施，我国在提高高含水油田采收率方面今后需要进一步发展现有技术并广泛借鉴国外先进技术。