试论低渗透油层物理化学的采油技术

郭军龙+范洪江+陈尚桢

摘要：近年来，由于我国工业的不断发展，对石油开采量也不断增加，但是在石油开采过程中低渗透油层的出现，对石油开采影响比较大。对于全世界很多地区来说，石油资源比较贫瘠，在需求量不断增加的情况下，如理进行石油资源的有效开采，提升低渗透油层物理化学的采油技术成了全世界的热点话题。为此，本文通过低渗透油层的形成特点进行总结，对低渗透油层物理化学采油技术进行了详细综述。

关键词：低渗透油层；特点；物理采油技术；化学采油技术

前言：随着石油开采的增加，对石油开采技术的要求也不断提升。截止目前为止，中低渗油层占据我国油气储备的很大比例，运用合理的开采技术，对中低渗油层进行有效开发是我国当前石油开发项目的重点内容。

1.低渗透油层分布的地质条件和特征

1.1低渗透油层分布的地质条件

在实际环境因素影响下，低渗透油层的形成存在一定差异，对于我国来说，低渗透油层一般分布在“三角洲”的沉积地带，这种环境下容易形成砂碳油层、粉砂碳和砂岩油层等各种常见的岩石形态。这其中还包含很多天然沉积矿物在成熟度低，分层差以及远源近源深水重力流等作用下，形成特殊油层[1]。

1.2低渗透油层概念以及特点

在相关领域中，一直没有对低渗透油层进行统一概念，导致低渗透油层在概念定义上具有一定相对性，经常因为地域不同或者发展不同而根据具体经济条件和资源储存情况进行区分划定，所以在理论上存在很大差异。但在我国，相对于其他国家来说对低渗透油层的范围确定还是具有相对一致性。

对于低渗透油层的特点，简单来说就是渗透能力低，而且具有较低流动性，液体本身相互作用能力较强，渗透阻力也十分巨大，根据这些特点也使得低渗透油层产生特别变化，被人们称之为达西定律。而在正常的油田开发中，这种情况会造成油气产量下降，差量极不稳定，还会导致注水井压力升高，让注水后的效果难以实现，这对于油田生产来说会造成严重影响。

2.优化开发方式，提高采收率

低渗透油层的开发对采收率有明显提升，在实践生产中可以发现，开采初期中一般都是选择利用天然能量进行低渗透油层开采，很容易受到压力影响，在压力降低时，要想保证开采工作的持续，要通过人工进行能量补充，保证压力提升。在经过不断的研究实验后人们发现，注水是补充压力的最有效方式。在注水过程中，要保证水质量满足要求，随后在进行高压注水。另外，根据以往总结出来的油层特点，可以通过改变注水方式提高油层采收率，最好的注水方式就是周期注水。国外在低渗透油层开发技术要比国内研究起步较早，因此技术也相对比较先进，在国外开采中，会采取气体补充方式来保持能量，这种方式在我国还在研究当中，别没有投入生产使用[2]。

3.低渗透油层物理采油技术的应用

3.1直流法采油技术的应用

直流法采油技术是通过改变油层中细小的孔隙结构和介质中油物质的流动状态，来实现油层开采的，这种技术目前在我国应用广泛，它也是油层中油水渗透率调整的主要手段。在实际生产工作中也进一步证明，使用同样的采油基础，在运用施加电场的直流法进行油层处理时，会将采收率提高10%以上。

另外，在使用直流法进行油层采收过程中，在这个油层的渗透率和岩性没有过多要求，这就等于在开采过程中忽略了油层中水的影响，而且水量越多，开采率越大，这也令这种技术在全国范围内开始普及，目前，我国大多数油田已经开始运用这种开采技术，对油层进行高含水开采，增加油田含水率之后，使得油层渗透率下降，这样能够有效提升原油的最终采收率，带动了我国油田行业的发展[3]。

3.2其它物理采油技术

除了上述直流法采油技术以外，在物理采油技术中还包括声波采油技术和热力采油技术，以及电磁场强化采油技术。以上这三种技术在不同情况下得到了不同程度应用。其中发展比较快的是声波采油技术，根据相关研究数据可知，利用频率高的超声波进行油层开采时，可以将整个油田产量提升40%到50%，这对我国发展能起到绝对性作用。而且利用声波法进行油层开采，可以改变油层流体物性，对油层多用效果也明显增加，还降低了很多开采费用但是对于这种开采方法来说整体技术运用并不成熟，有待于进一步提升。

對于热力采油技术来说，是利用热作用原理，将原油粘度进行降低，使密度较大的油层开采效果得到明显提升。目前这种热力采油技术在低渗透油层中开采效率也比较明显。例如在长庆油田中，一般原油结蜡温度都在50到60℃之上，这种温度造成原油的粘度和渗透率很低，采用此种技术后，有效提高开采效率。

4. 化学采油技术在低渗透油层开采中的应用

4.1微生物驱油技术的实际应用

在化学采油技术当中，微生物驱油技术的作用最为明显。以长庆油田实际生产数据为例，在长庆油田3号注水井中，于2014年10月30日开始进行微生物注入，截止到2015年1月10日，微生物的注入量达到了140m？，根据数据统计，自从加入微生物驱油技术以来，对增油量和降水方面都有明显效果，平均每天增油量在4.33吨以上，含水率从69.5下降到了65.6%。到2016年12月1日，试验井累积增油3018.07吨，投入与产出比值最高达到了1：9，效果极其明显。

4.2聚硅材料在降压增注中的作用

聚硅材料是一种新型的降压注水剂，它的作用就是可以有效提高低渗透油层的吸水能力，由于本身形态较小，也有人称之为纳米聚硅材料。另外，由于聚硅材料自身特点，可以对油层中的黏土进行包裹，切断水分子进入黏土的途径，使得黏土无法膨胀，确保油层开采顺利进行。另外，在实际应用中可以看出，聚硅材料在低渗透油层中注水开发过程中，可以体现出明显的降压增注效果，提升了油田开采速度[4]。

4.3改变油层的湿润程度提高油层采收率

这种特性，主要是在油藏岩石中体现出来的，这种油藏岩石通过本身湿润程度可以影响油水在多孔介质中的分布，针对这种特性，再结合化学处理，通过改变油层湿润性来提高油层采收率的方式是可行的。举个实际列子来说，硅油能改变水湿性，而有机氯硅可以控制油湿，这样经过物质相互作用，实现化学驱油，另外，还可以通过控制化学剂，通过改变一些化学试剂的吸附方式，来改变油藏湿润程度，从而实现了采收率的提升。

总结：随着我国近年来的低渗透油田的增长，将成为我国未来一段时期内主要的开采资源，所以，提高低渗透油层的采收率，是我国目前实现可持续发展的重要能源基础，对其采油技术的深入研究，也是保证我国石油行业取得进步的重要途径。

参考文献：

[1]杨索.低渗透油层物理化学采油技术探讨[J].化工管理，2016，（03）：181.

[2]宋佳隆，张建会，李晶莹.低渗透油层物理化学采油技术的研究[J].科技与企业，2015，（05）：237.

[3]何玉芹.低渗透油层物理化学采油技术的探讨[J].化工管理，2015，（02）：128.

[4]张玉华，尹维庆，孙长臣.低渗透油层理化学采油技术研究[J].化工管理，2014，（35）：145.