提升采油采收率的關鍵技術

秦霖，湯延帥(延長油田股份有限公司七里村采油廠，陜西 延長 717100)

0 引言

近年來，隨著石油的不斷被開采，世界范圍內(nèi)的油田大多數(shù)已經(jīng)過了采油的初期環(huán)節(jié)，油田的出油率與石油的質(zhì)量相比以往都有了較高的差別，采用傳統(tǒng)的石油開采技術已經(jīng)很難在原油田中取得不錯的開采率。針對這種情況，各國政府與研究機構(gòu)都積極研發(fā)先進的采油技術，找到如何提升原油開采率的關鍵技術就成為了科學界亟待解決的課題。隨著各國努力參與技術開發(fā)，各種先進的原油開采技術逐漸被開發(fā)出來，在維持原油石油開采質(zhì)量的基礎上，其效率顯著加快，為石油國家持續(xù)貢獻GDP增長的同時，也緩解了石油價格上漲所帶來的地緣沖突與國際矛盾，為世界范圍內(nèi)的和平穩(wěn)定作出了貢獻。

1 石油采收率的影響因素

在石油開采的過程中，經(jīng)常受到諸多因素的影響，在實踐中主要可以分為兩大類：油田環(huán)境等主觀因素和人為等客觀因素。

1.1 主觀因素

影響石油開采的主觀因素有很多，在實踐中，由于地質(zhì)環(huán)境、氣溫環(huán)境、季節(jié)的不同，各個區(qū)域油田的特點也各有其獨到之處，例如處于海底的石油礦井與地面較淺部位的石油礦井相比，其石油所處位置的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、天然儲量、開采成本等條件之間都有著非常大的差別。這些因素本身不會被開采人員的自身活動所影響，而是其自身獨有的特殊性質(zhì)，因此相關人員將其歸類到主觀因素中，這些主觀因素對石油開采率的影響最大，對石油開采的結(jié)果具有決定性的影響。

1.2 客觀因素

學者們將通過人為方式對石油開采率造成的影響歸類到客觀因素中，石油開采的主體是人，服務的對象也是人，因此，人類活動的內(nèi)容對石油采收率的影響也是十分重要的。例如，在實踐過程中，開采人員向油田中注入的材料質(zhì)量、開采技術、以及開采人員素質(zhì)等諸多因素都會對導致石油開采率的上升或者下降。與主觀因素相比，客觀因素具有靈活性與可變性，具體來說，影響石油開采率的主觀因素，如：地質(zhì)條件、地理位置等，具備固定、短期內(nèi)不可變的屬性。而客觀因素不同，由于客觀因素主要是人為因素對油田開采量產(chǎn)生的影響，因此相關石油開采企業(yè)很容易通過相關措施對其進行改變，如在實踐中，相關人員可以通過優(yōu)化開發(fā)技術等方式對客觀因素進行改變。因此，相關企業(yè)在進行石油開采的過程中，應該注意控制客觀因素的重要性，優(yōu)化開采過程管理質(zhì)量、提升人員素質(zhì)、采用先進的開采技術，這些措施有助于石油開采效率的提升。

2 提升采收率的關鍵技術

2.1 調(diào)剖技術

調(diào)剖技術可以很好地強化采油動能，進一步提高采油效率。此技術的應用的必要條件是要建立在PI決策的基礎上。在運用過程中：首先，要以注水壓力和充滿度為調(diào)控數(shù)值，進行調(diào)剖程序的識別與判斷；其次，要構(gòu)建應堵劑系統(tǒng)，確保注水壓力與充滿度兩項指標的實際工作數(shù)值大于理論值。

2.2 有限度三次采油技術

該技術主要在調(diào)剖后的油層內(nèi)部，加入高效驅(qū)油劑等化學物質(zhì)來調(diào)整油層表面活動，使油層內(nèi)氣液關系得到顯著改善，進而提升采收率[1]。該技術的投入成本降低，可以實現(xiàn)提高采收率與控制成本的雙重目標。在具體應用的過程中，首先要合理設計驅(qū)油劑的配比，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對驅(qū)油劑的用量動態(tài)調(diào)控，以達成最優(yōu)驅(qū)油效果。

2.3 立體井網(wǎng)層系重構(gòu)技術

油田開發(fā)后期，水驅(qū)控制程度與注采關系處于低下、失衡狀態(tài)，井網(wǎng)多呈現(xiàn)出不規(guī)則特征，利用率降低，因此不利于油田的可持續(xù)開發(fā)。針對上述情況，必須對立體井網(wǎng)層系進行重構(gòu)[2]，使單砂體、剩余油得以精細化描述，針對縱向上對層系、平面上井網(wǎng)等進行優(yōu)化重組，進一步完善注采關系、優(yōu)化水驅(qū)控制水平，實現(xiàn)水驅(qū)開發(fā)采收率提升的終極目標。

3 提高油田石油開采率的技術措施

近年來，由于國際上眾多國家與組織都在積極研發(fā)先進的石油開采技術，因此相關的先進技術層出不窮，本文列舉了其中幾個較為常見的技術手段，并對其優(yōu)勢進行了分析。

3.1 完善井網(wǎng)布局

當前，我國的大部分油田的年齡普遍很大，已經(jīng)經(jīng)歷了多年的開采，其出油率以及出油質(zhì)量都較以往產(chǎn)生了巨大的差別，在對大多數(shù)老的石油產(chǎn)地進行勘探的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，大部分油田井的環(huán)境都較差，且存在大規(guī)模的水油混合現(xiàn)象，極大地增加了開采過程的難度。對于這一現(xiàn)狀，相關人員可以通過完善井網(wǎng)布局的方法對其進行解決。完善井網(wǎng)布局的具體方法如下：(1)相關單位在石油開采之前，應該對所在區(qū)域的地質(zhì)條件、地理環(huán)境進行深入的勘探與勘察，并繪制詳細的地質(zhì)地形圖供研究人員參考；(2)研究人員需要根據(jù)所在地區(qū)的實際地質(zhì)條件，進一步采取科學手段對所在區(qū)域的石油儲量、開采難度等細節(jié)進行更加細致的評估，并得出相應評估結(jié)論；(3)在得出評估結(jié)論之后，施工人員應該與研究人員進行信息的交互與探討，根據(jù)實際情況完善所在區(qū)域的井網(wǎng)布局。只有通過以上手段，才能顯著提高石油的開采效率。

3.2 加強開采過程中的管理

在傳統(tǒng)的石油開采過程中，大多數(shù)單位只在乎石油的生產(chǎn)效率，著重強調(diào)先進石油開采技術的研發(fā)與創(chuàng)新，進而忽視了石油開采過程中管理活動的重要性。然而，石油開采的管理活動本身也是非常重要的，一個良好的場地管理可以顯著提高所在油井工人的施工效率，從而促進整體生產(chǎn)效率的提升。在石油開采之前，相關企業(yè)應該指派相關人員完成對油田地理位置、地質(zhì)環(huán)境等的勘測，并根據(jù)實際情況，選擇手頭具有相關油田開采經(jīng)驗、具備一定管理知識的專業(yè)人才對整個的石油開采過程進行管理。管理人員在實際施工過程中應該做好以下兩點：(1)制定相應的規(guī)章，對施工的各個環(huán)節(jié)進行權(quán)責的厘清，將責任分配到個人，并根據(jù)相應完成情況制定一定的獎懲措施，這一方式可以充分提升工人的工作積極性；(2)對所在區(qū)域的工人進行定期的技術培訓，解決其工作中遇到的困難，提升施工人員的技術水平，進而提高針對性施工的效率。

3.3 加強注水過程的管理

油田開采過程中的注水效果能夠直接影響油田最后的采收率，具體原理如下：油田的開采需要水的參與，開采環(huán)節(jié)中的回注污水環(huán)節(jié)有可能會阻塞地層，底層的堵塞會導致欠注井與欠注層數(shù)量的顯著增多。因此，相關企業(yè)應該采取合理、科學的措施對水井進行注水，最大程度避免阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。在實際工作中，油田開采相關單位應該掌握所有時間段油井的動態(tài)生產(chǎn)效率，并根據(jù)監(jiān)測過程中產(chǎn)生的問題對水井進行科學的調(diào)節(jié)，才能改變小層的吸收情況；還要利用自動化水嘴等技術對小層注水進行合理調(diào)控，進而保障油田采油的動態(tài)過程中注水的合理性。實現(xiàn)對注水的合理控制能夠大幅度提升采油過程的效率及其穩(wěn)定性，有效防范開采過程中經(jīng)常出現(xiàn)的水淹問題。此外，相關單位在實際施工過程中，還應結(jié)合油田實際情況，實時把控油井數(shù)量及采油量的實時數(shù)值，進而保障后期開采工作的順利進行。

3.4 優(yōu)化三次采油技術

在一些年限較長油田的開采過程中，施工人員往往會面臨需要開采剩余油的問題。剩余油處在油田底部或地質(zhì)狹縫中，其開采難度較大、效率也較為低下。針對這種情況，相關技術人員開發(fā)出了高效率的三次采油技術。在實踐中，工人可以采用氣驅(qū)法、熱力采油法等三次采油技術[3]，首先，可以將氮氣、二氧化碳等物質(zhì)打入地層中，進而強化輕油油藏的開采效率。其中，二氧化碳注入法是現(xiàn)實中較為常見的方式，其價格也較為廉價，有助于企業(yè)效益的提升。其次，對于二氧化碳法無法解決、油層孔隙率較高、總體密度較低的油井，施工人員可以采取熱力采油法，即利用火燒油層、注入蒸汽等方式提升所在油井的采油效率。再次，化學驅(qū)油法也是提升采油效率的一種，其主要通過在石油表面注入活性劑、堿水驅(qū)油等方式實現(xiàn)的，適用于一些較為復雜的低油率地形，與二氧化碳法相比，其施工成本較高。最后，對于一些瀕臨枯竭的油井，施工人員可以采取微生物灌注法，將一些生物代謝物或者是微生物本身直接輸送到油層中，這種方式對于停止流動的原油具有較高的開采效率，也能夠有效延長枯竭井的使用壽命。

3.5 MEOR技術

MEOR技術是我國較為常見的石油開采技術，其主要是通過增加油層底部微生物活躍程度的方法，增強枯竭油井石油的流動幅度，進而加快石油的開采效率。我國在應用該技術時主要通過兩種方式，一個是外源微生物，即上文中所提出的微生物灌注法。另一個則是內(nèi)源微生物法，顧名思義，內(nèi)源微生物法需要油田內(nèi)部本就存在一定數(shù)量的微生物才能進行[4]，在實踐中，只需工人向油田中注入一定的氮、磷等物質(zhì)即可實現(xiàn)?？偟膩碚f，無論是內(nèi)源微生物還是外源微生物技術，其實施成本與難度并不高，且操作便利，有助于提高企業(yè)的開采效率。

4 結(jié)語

當前，我國正處在經(jīng)濟的高速發(fā)展期，急需大量的石油礦產(chǎn)資源的支持，然而我國的石油開采正處在一個較為尷尬的時間段，大多數(shù)油田面臨即將開采完畢的窘境，其石油開采的質(zhì)量及效率大不如前。針對這種情況，各大油田應該積極考慮影響自身開采量的主觀因素及客觀因素，結(jié)合當前國際上先進的采油理論，對原有技術進行優(yōu)化，并加快新技術的研究速度。只有這樣，才能讓石油企業(yè)創(chuàng)造出更高的利潤，進而滿足社會發(fā)展過程中對石油資源的需求。