油田三次采油驱油技术及工程应用

油田三次采油驱油技术及工程应用

冯煜

延长油田股份有限公司南泥湾采油厂  陕西省延安市  716006

摘要：石油是一种使用量相对比较大的能源,因此相关研究人员对现有的石油开采技术进行研究,在安全开采的前提下提升开采量。随着油田开采系统革新,技术人员对于开采方式进行了丰富,主要是对一些难以在现代油田开采工作中适用的开采方式加以改进,三次采油技术就是建设在二次油田开采工艺的基础上被研制出来,借助化学反应以及物力反应可以切实提升开采效率,本文对其中的驱油环节进行分析。

关键词：三次采油；驱油技术；油田开采

引言

油田三次采油技术是目前国际油田开发和油气生产的重要方法之一，特别是在已开发油田和老油田的油藏开发中，三次采油技术具有广泛的应用前景。三次采油由原采油、水驱和气驱三个阶段组成，是逐步提高油田采收率的有效方法之一。而驱油的目标是在保证油田生产的情况下有效地利用地下水、燃气等能源来增加采收率，提高油田经济效益。本文将主要介绍油田三次采油驱油技术及其工程应用。

一、油田三次采油驱油技术及其原理

三次采油是指在一定时间内分别采用不同的驱动力来推动储层油向井口移动的采油方法。三次采油的实现需要利用各种流体来改变原油、水、气三者的分布和流动状态，以达到划分油层和增加采收率的目的。三次采油的具体流程如下：

（一）原采油

原采油是指采用传统的插入式钻杆泵或潜油泵等生产设备将储层原油抽出地面，这是三次采油的第一阶段，也是最常用的采油方法。

（二）水驱

水驱是指将水注入储层，形成水驱前缘，推动储层内的油向井口移动。水驱以弥散油层渗透率小、油层地面散失率高，或油层中心平衡性不好的油藏为应用对象。水驱更多的是促进油层内原油的运移，但实质上并不与原油发生任何物理或化学作用。

（三）气驱

气驱是将高压气注入油藏，将油层内的原油压缩后推向井口，从而达到驱油的效果。气驱的作用要比水驱更为突出，对于高渗透率油藏、还原型油藏、水驱后停水的油藏和内生型零藏盐矿区等不适宜水驱的油藏都有良好的应用效果。

二、三次采油的发展过程

在最初的油田采油过程中，主要采用的采油方式是依托于天然气资源的使用来进行石油开采，这样的采油技术只能完成二十分之一到十分之一左右的石油采收率，致使大量的石油资源被遗留在地下而被严重的浪费。目前，随着科学技术的不断深入发展，人们对于渗流理论也有了新的认识，采油工作人员逐步认识到采油量和压力梯度的关系，从而发明了二次采油技术（其核心原理是向油层人工注水，从而保证油层的压力），这使得采油效率大大的得到提升。近几年来，经过科学工作者的多年潜心研究，进一步完善了二次采油技术，并发明了三次采油技术。

（一）蒸汽驱油采油阶段

在上世纪四十年代左右，以天然气资源为原料的蒸汽驱油采油技术得到了飞速的发展，并在世界上许多的国家都得到了广泛的应用。而上世纪五十年代，在委内瑞拉，世界上第一次蒸汽驱油采油技术得到了应用，此后，美国的蒸汽驱油技术也得到了迅速的发展，并带动了全球的蒸汽驱油技术的高速发展。

（二）化学驱油采油阶段

上世纪八十年代，化学驱油技术取代了蒸汽驱油技术在油田采油技术当中的霸主地位。在美国，1973年的美国各大油田采油项目中，采用化学驱油的二次采油工艺的油田的数目比采用蒸汽驱油技术的油田数目多了近三倍。

（三）注气驱油采油阶段

上世纪九十年代至今，混相注气驱油技术在采油行业中得到了广泛的应用。注气采油技术首先在加拿大得到了广泛的应用，其主要依托于烃类物质混相驱油来进行采油工作的。后来，随着烃类物质的价格持续的上涨，人们又研究发明了二氧化碳混相注气驱油采油技术。目前，注气驱油采油技术已经成为了油田三次采油的主要驱油技术，占到了三次采油技术产油总量的半数以上。

三、我国油田开采行业现状

虽然我国石油总资源名列世界前茅，但由于自身对石油的需求量十分巨大，同时我国石油资源的质量相比于国外也存在较大差距，并且分布比较散乱，油层杂质比较多。在很大程度上也增加了石油开采的难度提升了开采成本，容易出现对石油资源浪费的现象。为了解决这种问题，石油行业积极研发出三次采油驱油技术，以此提升开采率增加油田经济效益。虽然在目前该技术已经得到了广泛应用但是在实际操作期间，仍然存在很多问题有待解决，对此其实际应用效果仍然有待提升，究其原因还是在于该项技术所涉及理论较为宽泛，对于它的复杂性也难以实现有效统一。同时在实际开采过程中也存在一定的作业风险，对此基于安全考虑部分油田也无法对这项新技术进行大规模推广，因此这也就导致三次采油技术的发展存在一定的局限性。

四、三次采油驱油技术的工程应用

（一）化学驱油采油技术

结合目前我国石油开采实际情况来看，这种去油技术在石油开采中的应用也是比较多，主要是利用聚合物驱油以及化学表面活性剂驱油。虽然该技术最初的发明地是在美国，但是随着我国经济的快速增加对于石油的需求量也呈暴增之势，因此现在化学驱油采油技术，已经成为中国石油开采行业主要的研究方向。并且在此基础上也提出了效率更高的非均相复合驱油技术。新型的化学驱油技术可以有效解决驱油后藏入流体窜流的问题，而国内某油田在使用非均相技术之前，实验区的含水率大概为98.2%，在采用了该新技术以后下降到81.3%。除此以外，增油效果也是极其明显，试验区油田产油量由3.3吨/日增加到79吨/日，往地下注入1吨聚合物换出23吨油，最终的采摘率可以达到63.6%，由于具备较大的经济价值，因此该项技术已经得到了广泛使用。

（二）热力驱油技术分析

应用热力学相关的原理开展驱油工作,首先需要将水蒸气注入到油层之中,要求注入的水蒸气的温度相对比较高、湿度相对比较地,当储藏于油层之中的石油的温度升高之后,受到同样具有高温特点的水蒸气的影响,石油原油的温度也会快速提升,在水蒸气的作用之下,油气可以覆盖到生产井附近,通过这种方式就可以将石油的基础开采效率提升。该种驱油技术可以对水蒸气这种注入物质的扩散范围有效扩展。由于这种驱油技术主要是依靠水蒸气实现的,因此相比于其他的驱油技术,这种驱油方式更为廉价,危险程度也比较地,因此其在我国石油事业之中的应用前景也更为广阔。

（三）石墨烯纳米流体材料技术的应用

其主要特点就是将纳米级的颗粒分散于水中，并且添加少量或者是不掺入任何添加剂，采用这种方法可以让采收率提高15个百分点。与上述技术相比，存在较大优势。该研究成果已经发表于《自然》和《科学》等顶级科技杂志，也是当今世界上三次采油驱油技术的重大创新。虽然能够极大提升采收率但由于是新技术，并没有得到大面积的推广和应用。此外关于石墨烯纳米流体材料的应用和研发，仍然存在很多欠缺。对此就需要通过建立先进的能源材料研究院和应用产业园，构建先进的能源材料创新生态系统，为该技术的进一步研发和应用打下坚实的技术支撑。

结语：

在石油开采方案中的石油需求量逐渐升高的当前社会,开采人员必须要将开采效率切实地提升起来,对原来应用的石油开采工艺及工程的缺陷进行了解,从二次采油技术的使用情况来看,二次采油会导致石油开采工作不彻底的问题出现,在油层之中残留于石油资源,导致石油资源浪费的情况,而三次采油技术能够解决这种由于开采不彻底而引起的石油开采问题。本文着重对其驱油技术及工程的应用情况进行了研究,针对油田这一开采环境不断出现的新变化,驱油技术也需要被加以改进,实现经济开采的开采目的。

参考文献：

[1]王疆宁.油田三次采油驱油技术应用解析[J].工业,2018(11),62.

[2]李长鸿.油田三次采油先进驱油技术的发展与应用分析[J].工业,2018(2),43.

[3]陈莉,汪洋.油田三次采油驱油技术分析与应用实践研究[J].中国石油石化,2017(4),50-51.

作者简介：冯煜，1981.12.16，男，汉族，陕西延安人，硕士。主要研究方向：石油与天然气工程。