低滲透油層物理化學采油技術及運用實踐微探

祝愛國

（延長油田西區(qū)采油廠 陜西延安 717500）

低滲透油層物理化學采油技術及運用實踐微探

祝愛國

（延長油田西區(qū)采油廠 陜西延安 717500）

隨著社會的不斷發(fā)展和進步，促進了我國油田事業(yè)的發(fā)展與完善，并進一步增加了人們實際生活和社會發(fā)展對油氣開采的需求。就一般而言，低滲透油層是油田中的一部分，并且其滲透力相對比較低，這就給油田的開采帶來了很大的難度。在這樣的環(huán)境下，對低滲透油層的開發(fā)具有非常重要的意義和作用，進而有效提高我國油田的開采效率。因此，本文主要以延長油田為例，探究低滲透油層物理化學采油技術以及應用，從而實現(xiàn)對低滲透油層的開采，從而實現(xiàn)油田企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

低滲透油層；物理；化學；采油技術

在進行低滲透油層的開采過程中，主要通過化學和物理等技術手段來實現(xiàn)低滲透油層的有效開采，化學技術手段隨著納米技術的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應用在石油工業(yè)領域。低滲透油層由于采用的納米材料而具有一定的特殊性，其潤濕性一定程度上影響了石油開采的驅油效率，因此，改變油層的潤濕性扥對提升采油效率具有非常重要的意義和作用。物理技術中的電場、聲場和熱場等手段通過大量的實踐證明對油層的破壞幾乎為零，并在低滲透油層開采中具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α１救酥饕骄康蜐B透油層物理化學采油技術。

1 低滲透油層的特點

在油田開采的過程中，低滲透油層相對于高滲透油層來說具有很大的差異性：①低滲透油層的油藏方式相對比較單一，目前我國的低滲透油層是常規(guī)的油藏方式，主要采用巖性油藏與構造巖性油藏的方式。低滲透油層的儲層物性比較差，低滲透油層中儲油層主要是中小孔，孔喉比較細，形成較低的油層空隙度，這也是低滲透油層形成的主要因素。②在低滲透油層中，油層中的泥沙呈交互狀態(tài)，并伴有嚴重的非勻質性，其裂縫發(fā)育主要以構造裂縫為主，裂縫的分布具有均勻性和規(guī)律性，一般情況下會以成組的方式展現(xiàn)[1]。這就使得低滲透油層含水飽和度比較高，提高了低滲透油層的原油性質，形成低滲透油層原油密度、黏度小和膠質以及瀝青質少等優(yōu)勢，給低滲透油層的開采帶來巨大的價值和發(fā)展?jié)摿Α＂鄣蜐B透油層具有很強的敏感性，巖性油藏方式使得低滲透油層對顆粒選擇能力比較差，使得油層中含有較高的粘土礦物以及各種基質，油層中的中小孔孔喉較小，從而使得低滲透油層更加容易受到破環(huán)，對低滲透油層的采用效率在一定程度上造成了不小的影響。另外，低滲透油層中的固液界面有很強的作用力，從而產生了油層中中小孔隙內的液體邊界層，使得中小孔具有不同程度的潤濕性，導致油層流動的啟動壓力梯度，因此，低滲透油層溜梯表現(xiàn)為非達西滲流。

2 物理采油技術在低滲透油層中的應用

2.1 物理采用技術的發(fā)展

隨著物理理論和技術的不斷發(fā)展和進步，促進了物理采油技術在延長油田的使用和推廣，并逐漸形成以改變油層滲透性而實現(xiàn)采油效率的物理采油技術。對于物理采油技術，我國相比于其他發(fā)達國家來說研發(fā)起步比較晚，但是對物理采油技術的發(fā)展速度十分快，并已經(jīng)日趨成熟，成為延長油田企業(yè)進行油田開采過程中的重要手段和開采方式，并占有十分重要的地位。就目前而言，投入試驗中的物理采油技術已經(jīng)高達10余種，電場、聲場和熱場還有磁場是目前比較常見的物理采油方法，并且物理采油技術通過大量的實踐證明對油層的破壞幾乎為零，并在低滲透油層開采中具有非常大的發(fā)展?jié)摿2]。以下筆者主要以電場領域中的直流電法、熱場采油以及電磁場采油技術為例，探究物理采油技術在低滲透油層中的應用，從而有效提升延長油田對低滲透油層開采的效率和質量，實現(xiàn)延長油田的可持續(xù)健康發(fā)展。

2.2 直流電法的應用

國際上對低滲透油層開采研究是在20世紀中期開始，主要探究物理采油技術中的電場激勵，并獲得比較顯著的成績，直流電法是油層加電的一種，就是給低滲透油層通電，利用電來改變油層的滲透性。這種加電方式有直流與交流兩種，交流法是通過給低滲透油層加熱的方式來降低原油粘度，從而有效改變低滲透油層原來的流變性能，實現(xiàn)滲透油層的有效開采，這種方式主要適用于稠油油藏的開采。直流法主要是利用電力來改變低滲透油層的孔隙結構和液界面性質或者是油水的流動狀態(tài)等等方式，從而有效改善油水相滲透率，實現(xiàn)滲透油層的有效開采。直流電法的主技術原理是在正常底層水ph的環(huán)境下，礦物表面會存在些許電荷，從砂巖表面中的負電荷來看，其負電荷會和地層水正離子產生庫侖力作用，使得砂巖表面產生擴散雙電層，如下圖所示。當負電荷與正離子產生電位差時，砂巖表面擴散層中形成的陽離子會迅速向負極運動，并在此過程中會拖拉水分子進行運動，從而提高了地層水的水向流動。利用這一原理，即是直流電場對低滲透油層的電驅動和電滲透以及電加熱等作用來改變低滲透油層中多孔介質所具備的滲流特性，并有效改善低滲透油層表面流體原本的流動特性和流動規(guī)律以及分布狀態(tài)，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。另外，直流電法可以的在低滲透油層中營造一個堿性環(huán)境，有效提高采油過程中的注水驅油效果[3]。

圖1

2.3 熱場采油技術

物理采油技術中的熱場采油主要有蒸汽驅、吞吐和輔助重力蒸汽驅以及電加熱采油。熱場采用技術通過熱作用來減少低滲透油層的原油粘度，從而有效提升稠油油藏的采油效率。然而隨著熱場采油技術的不斷發(fā)展，使得熱場采油技術打破了傳統(tǒng)稠油油藏的局限性，逐漸向改善原油粘度的方向發(fā)展，在一定程度上有效促進了低滲透油層中的物理采用技術的發(fā)展。

2.4 電磁場采油技術

電磁場采油技術主要是通過大功率電磁能進入到低滲透油層中，利用其產生的電熱效應和電化學效應以及電滲透效應等作用來改變低滲透油層原有的滲流特性，并有效改善低滲透油層表面流體原本的流動特性和流動規(guī)律以及分布狀態(tài)，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。電磁場采油技術對油層的高粘性、高凝性、低滲性以及薄層等這類的特殊油藏進行開采具有很大的作用，并可以解決井筒結蠟導致的地層堵塞以及井礦的污染等采油問題，在延長油田的低滲透油層開采工作中廣泛使用。

3 化學采油技術在低滲透油層中的應用

在進行低滲透油層的開采過程中，化學技術手段隨著納米技術的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應用在石油工業(yè)領域。低滲透油層中的化學采油技術由于采用的納米材料而具有一定的特殊性，其潤濕性一定程度上影響了石油開采的驅油效率，因此，改變油層的潤濕性扥對提升采油效率具有非常重要的意義和作用。這種納米材料主要是納米聚硅材料，納米聚硅材料屬于一種降壓注水劑，可以增加低滲透油層的吸水能力，平衡低滲透油層中注水井間存在的壓力[4]。同時，納米聚硅材料由于自身的微粒可以有效包裹在粘土表面，從而有效阻止注入水進入到油層中，起到對低滲透油層的防膨作用。在化學采用技術中的納米聚硅材料的最大優(yōu)勢在于改善低滲透油層的潤濕性，從而有效提高原有采收質量和效率。

4 結束語

本文通過對低滲透油層物理化學采油技術的分析，讓我們知道了在進行低滲透油層的開采過程中，主要通過化學和物理等技術手段來實現(xiàn)低滲透油層的有效開采。化學采油技術和物理采油技術都是以改善低滲透油層表面流體原本的流動特性和流動規(guī)律以及分布狀態(tài)為目的，從而有效提高低滲透油層的原油采收率。

[1]郝海彥.低滲透油層物理化學采油技術綜述[J].黑龍江科技信息，2013（18）：117.

[2]徐麗萍.淺談低滲透油層物理化學采油技術[J].中國石油和化工標準與質量，2013（23）：80.

[3]韓愛均.淺談低滲透油層物理化學采油技術[J].化工管理，2014（20）：106.

[4]何玉芹.低滲透油層物理化學采油技術的探討[J].化工管理，2015（02）：128.

TE355

A

1004-7344（2016）21-0171-02

2016-7-6

祝愛國（1988-），男，助理工程師，主要從事石油開采工作。