低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)綜述

低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)綜述

摘要：近幾年來,隨著對(duì)納米技術(shù)的深入研究,它在石油工業(yè)中已形成了應(yīng)用新領(lǐng)域。該技術(shù)主要是應(yīng)用了納米材料的小尺寸而產(chǎn)生的一些特殊性能,目前已經(jīng)滲透到石油化工三大合成材料和化學(xué)加工領(lǐng)域中,并取得了很好的應(yīng)用效果。同時(shí),由于潤(rùn)濕性在很大程度上影響驅(qū)油效率,而且不同的采油方法獲得最佳驅(qū)油效率和采收率所對(duì)應(yīng)的最有利潤(rùn)濕性類型也不同,所以改變油氣層潤(rùn)濕性,提高原油采收率也將是今后提高原油采收率的一個(gè)趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：低滲透油層；物理化學(xué)采油技術(shù)；前言隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，我國(guó)油田事業(yè)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展。與此同時(shí)，社會(huì)市場(chǎng)對(duì)油氣開采的需求量也是越來越高。于是，油田企業(yè)為了滿足社會(huì)市場(chǎng)對(duì)油氣的需求量，就必須要加大對(duì)油氣進(jìn)行開采的力度。然而，因大部分油田中都含有比較多的低滲透油層，且這種油層的滲透力也比較低，所以油田企業(yè)在對(duì)低滲透油層中的油氣進(jìn)行開采的過程當(dāng)中，也遇到了較多的困難。一、低滲透油藏地質(zhì)特征低滲透油層具有不同于中高滲透層的地質(zhì)特征,具體表現(xiàn)在:①油藏類型單一。中國(guó)低滲透油田屬于常規(guī)油藏類型,以巖性油藏和構(gòu)造巖性油藏為主,有60%以上的儲(chǔ)量存在于上述2種類型的油藏中。②儲(chǔ)層物性差,孔隙度和滲透率低。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)低滲透油田50%左右油層的孔隙度儲(chǔ)量存在于滲透率小于特低滲透油藏中。③低滲透儲(chǔ)層以中孔、小孔為主,孔喉細(xì)小,溶蝕孔發(fā)育。④油層砂泥交互,非均質(zhì)性嚴(yán)重。⑤裂縫發(fā)育且大多是構(gòu)造裂縫,其分布較規(guī)則,常成組出現(xiàn)。⑥油層原始含飽和度高,原油性質(zhì)好。原始含水飽一般在30%一50%,有的高達(dá)60%,同時(shí),原油具有密度小、粘度小、含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)少的特點(diǎn),非常有利于低滲透油田的開發(fā)。⑦儲(chǔ)層敏感性強(qiáng)。低滲透砂巖油藏儲(chǔ)層碎屑顆粒分選差,粘土礦物和基質(zhì)含量高,成巖作用強(qiáng),油層孔喉細(xì)小,容易造成各種損害。同時(shí),由于裂縫不同程度發(fā)育、應(yīng)力敏感性也較強(qiáng)。⑧固液界面作用顯著,流體流動(dòng)表現(xiàn)為非達(dá)西滲流?？缀砑?xì)小,比表面積大,流體的流動(dòng)受固液界面作用顯著,從而使孔隙內(nèi)表面存在液體邊界層,多孔介質(zhì)表現(xiàn)出不同的潤(rùn)濕性,流體流動(dòng)具有啟動(dòng)壓力梯度,表現(xiàn)出非達(dá)西滲流。⑨水動(dòng)力連通性差,單井控制的泄油面積小。二、低滲透油層物理化學(xué)采油技術(shù)1.直流電法。直流電法是油層加電工藝的重要構(gòu)成，對(duì)改善油層孔隙結(jié)構(gòu)、界面性質(zhì)、油水流動(dòng)狀態(tài)、油水相對(duì)滲透率等方面均具有積極的作用，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，結(jié)合具體的電場(chǎng)和水動(dòng)力方向，可以采用正向或反向的直流，所謂正向直流就是將陽極和陰極分別設(shè)置在注水井和生產(chǎn)井，以此達(dá)到強(qiáng)化采油的效果；而反向直流就是將陰極放置在注水井的同時(shí)，在生產(chǎn)井反向電場(chǎng)中放置陽極，進(jìn)而達(dá)到使出水時(shí)間滯后，含水率縮減的同時(shí)采收率提升的效果。可見直流電法在實(shí)際應(yīng)用中，并不嚴(yán)格的要求適用范圍中油層所應(yīng)具備的滲透率和地質(zhì)巖性、含水量等，所以在處于高含水開采期的油田中應(yīng)用，對(duì)控制含水率，提升開采效率等方面均具有積極的作用，通常可以使產(chǎn)量和采油率分別提升30%至50%和20%，這為大慶油田、勝利油田等低滲透油層開采提供了有效的途徑。直流電法利用油水滲流過程中產(chǎn)生的電滲效應(yīng)、巖石潤(rùn)濕性變化效應(yīng)、巖石細(xì)組分顆粒電泳效應(yīng)等提升驅(qū)油效率，但需要注意的是，直流電法的驅(qū)油效率雖然在初期表現(xiàn)出與電位梯度具有較顯著正相關(guān)性的關(guān)系，但在電位梯度達(dá)到一定水平后，驅(qū)油效率與電位梯度之間的關(guān)系就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)相關(guān)性，甚至出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，開采工作無法進(jìn)行，所以選擇合理的電位梯度在此物理技術(shù)應(yīng)用過程中至關(guān)重要。通常土壤電位梯度可以通過進(jìn)一步體現(xiàn)出對(duì)驅(qū)油效率準(zhǔn)確控制的重要性。2.聲波采油法。聲波采油法的主要原理是利用聲波對(duì)地下油層周期性相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生聲震驅(qū)動(dòng)，通常情況下，聲震的劇烈程度與離采油點(diǎn)之間距離之間具有較顯著的負(fù)相關(guān)性，在聲波振動(dòng)的過程中產(chǎn)生的聲波場(chǎng)可以使地下原有向生源不斷的匯集，形成新的采油點(diǎn)，進(jìn)而提升采油的效率。如果選擇的聲波為超聲波，其發(fā)揮的功能會(huì)更加突出，除上述功能外，利用聲波采油法可以對(duì)使即將凝固的油液以氣體或顆粒的形式漂浮在原油的表層，這種分子結(jié)構(gòu)改變的方式使分子作用力發(fā)生明顯的變化，達(dá)到縮減粘度提升油液流動(dòng)性的效果；而且油層在超聲波的作用下會(huì)在流動(dòng)的同時(shí)溫度提升，進(jìn)而使原本在油管附近粘稠的油液也較好的流動(dòng)，進(jìn)一步提升了油液的流動(dòng)性與流動(dòng)量；除此之外，在超聲波的作用下，鹽垢顆粒與金屬表面會(huì)出現(xiàn)剪切錯(cuò)位，這在一定程度上也會(huì)達(dá)到提升原油管線流量的效果。利用超聲波采油多方面的功能優(yōu)勢(shì)，通?？梢蕴嵘捎土?0%左右，在低滲透油層應(yīng)用效果十分顯著。3.熱力采油法。此方法的主要原理就是通過對(duì)原油升溫，提升其流動(dòng)性，為開采創(chuàng)造條件，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要通過三種常規(guī)方式完成，首先是蒸汽吞吐采油，即將高溫、高飽處理的蒸汽直接向地下原油輸入，并對(duì)井口進(jìn)行封閉，然后進(jìn)行加熱和開采的方法，此方法在成本、可操作性和產(chǎn)量提升方面均具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，而且可以保證油體的品質(zhì)，所以在粘度較大的低滲透油層中應(yīng)用效果較為理想。其次，蒸汽驅(qū)采油方法，即利用高干度的爭(zhēng)取對(duì)有境內(nèi)存儲(chǔ)的粘度相對(duì)較大的原油進(jìn)行連續(xù)的驅(qū)動(dòng)，然后在原油流向的適當(dāng)位置設(shè)置開采井進(jìn)行原油開采的方法，此方法通?？梢蕴嵘蜐B透油層才優(yōu)良60%左右，而且在成本上也具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，但其具體實(shí)施過程對(duì)技術(shù)的專業(yè)性以來非常強(qiáng)，而且存在加大的危險(xiǎn)性，所以使用的范圍受到限制。再次，火燒油層采油方法，即通過前驅(qū)、逆向和水潤(rùn)三種火燒形式，對(duì)原有進(jìn)行加熱進(jìn)而提升器流動(dòng)性的方法，但目前受技術(shù)可操作性等因素的影響，其在實(shí)際應(yīng)用中并未得到大范圍的推廣。4.電磁場(chǎng)強(qiáng)化采油法。所謂電磁場(chǎng)強(qiáng)化技術(shù)，即向低滲透油層中直接輸入大功率的電磁能，利用其產(chǎn)生的電熱、電化學(xué)、點(diǎn)滲透、電驅(qū)動(dòng)等多類型的效應(yīng)，對(duì)低滲透油層在滲流、流體等方面的特征進(jìn)行改善，進(jìn)而達(dá)到提升開采效率的效果。此技術(shù)的應(yīng)用主要是基于磁場(chǎng)可以對(duì)原油的粘度產(chǎn)生顯著的影響，通常降粘率可以通過現(xiàn)階段此項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，而且具體的形式較為多樣，例如，電阻法地層加熱技術(shù)、射頻激勵(lì)地層加熱技術(shù)、“三塊板”電磁加熱技術(shù)、電碳化地層處理技術(shù)、電磁場(chǎng)解堵技術(shù)、電磁場(chǎng)增注技術(shù)、電磁場(chǎng)強(qiáng)化油流技術(shù)等均是電磁場(chǎng)強(qiáng)化采油法的具體體現(xiàn)。三、發(fā)展作用物理化學(xué)采油技術(shù)在油田生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅提高了低滲透油層的采油效率，還在很大程度上降低了油田企業(yè)對(duì)低滲透油層中的油氣進(jìn)行開采的難度。因此，現(xiàn)對(duì)物理化學(xué)采油技術(shù)在低滲透油層中的作用進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和探究，并將其概括成以下幾點(diǎn)：1、有利于提高我國(guó)石油的開采總量；2、有利于我國(guó)各大油田企業(yè)對(duì)低滲透油層的開發(fā)；3、有利于提高我國(guó)油田企業(yè)對(duì)油氣等能源進(jìn)行開采的水平；4、有利于促進(jìn)我國(guó)油田事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展；5、有利于緩解我國(guó)目前能源貧瘠的這一現(xiàn)狀；6、有利于我國(guó)物理化學(xué)采油技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展；7、有利于提高我國(guó)石油企業(yè)的生產(chǎn)效益；8、有利于加快我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展速度。結(jié)束語綜上所述，低滲透油層所具有的特點(diǎn)，使油田企業(yè)在對(duì)其進(jìn)行開采的過程當(dāng)中，出現(xiàn)了難以開采的這一現(xiàn)象。因此，在面對(duì)這一現(xiàn)象的時(shí)候，油田企業(yè)就應(yīng)當(dāng)依據(jù)低滲透油層的特點(diǎn)，并結(jié)合其自身的實(shí)際情況，選擇一種更有利于其自身對(duì)低滲透油層進(jìn)行開采的采油技術(shù)，并將該采油技術(shù)合理的應(yīng)用到低滲透油層采