剩余油技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展探析

李彬文 仲曉寧 薛鵬 許維娜 石軍

1.中國石油新疆油田分公司陸梁油田作業(yè)區(qū) 新疆 克拉瑪依 834000

2.中國石油西部鉆探井下作業(yè)公司（儲層改造研究中心） 新疆 克拉瑪依 834000

近年來，地下油水分布也因為油田的開發(fā)產(chǎn)生了較大的變化，油田開發(fā)的愈趨成熟，地下油水分布也和之前的情況發(fā)生了很大的改變。也因為在這種條件下，大片連續(xù)的石油已經(jīng)變得十分稀少，開采石油的對象也逐漸變成了局部富集又高度分散的石油為了更準(zhǔn)確的預(yù)測和劃分在三維空間中，巖石物性非均質(zhì)性、隔夾層以及各級分隔體的分布方式和規(guī)律，使驅(qū)油工作變得更加高效，要精細(xì)的描述油藏資源。

1 剩余油技術(shù)研究必要性

我國油田地質(zhì)情況復(fù)雜，原油性質(zhì)差異大，水驅(qū)油過程不均勻，這些因素都導(dǎo)致在經(jīng)過一次或采油之后，僅僅有地下儲量三分之一左右的石油能夠被開采出來，但是剩下的三分之二石油就仍然處于地下，難以挖掘，也就成了剩余油。如果能夠提高石油的采收率或者改革技術(shù)以增加石油的可采儲量可以開采更多的屬于石油儲量在60%～70%之間的剩余石油。這也是無論是油藏工程師還是地質(zhì)工作者始終將石油開采過程提高采收率以及深入研究剩余油的分布情況作為研究的重點工作。這項工作的重點在于研究剩余油分布規(guī)律和開發(fā)技術(shù)，通過改進(jìn)技術(shù)手段，提高采收率，實現(xiàn)資源的高效利用。根據(jù)調(diào)查，石油在全世界范圍內(nèi)，兩年到三年使用量，僅僅使每個油田提高1%的采收率便能實現(xiàn)，可見提高采收率對于石油行業(yè)的重要性。如何提高采收率呢？一方面，要加強(qiáng)地質(zhì)勘探，了解油藏的性質(zhì)和分布情況，精確掌握油田的開發(fā)潛力。另一方面，要采用先進(jìn)的開發(fā)技術(shù)，如增油、壓裂、熱采、化學(xué)驅(qū)油等技術(shù)，優(yōu)化開發(fā)方案，提高采收率[1]。這些技術(shù)的應(yīng)用需要大量的投資和研究，但對于提高石油資源的利用效率和保障能源安全具有重要的意義。總之，我國油田開發(fā)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。通過加強(qiáng)剩余油分布規(guī)律研究和提高采收率，可以實現(xiàn)資源的高效利用，為我國石油行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動力。

2 剩余油技術(shù)的研究現(xiàn)狀

2.1 油藏數(shù)值模擬技術(shù)

油藏數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用在油田開發(fā)和生產(chǎn)中越來越廣泛，成為油田工程師們進(jìn)行決策的重要工具之一。經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，這項技術(shù)已經(jīng)成熟，越來越接近實際情況。油藏數(shù)值模擬技術(shù)可以用于油田開發(fā)方案的編制和確定，通過模擬油藏的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、流動規(guī)律以及采出過程等因素，對油田進(jìn)行布局和規(guī)劃，確定最優(yōu)開發(fā)方案。此外，模擬技術(shù)還可以幫助油田工程師們進(jìn)行生產(chǎn)措施的調(diào)整和優(yōu)化，以及提高油藏采收率，從而提高油田的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，油藏數(shù)值模擬技術(shù)在自動化建模技術(shù)、精細(xì)建模以及工藝措施擬合的數(shù)字化技術(shù)等方面得到了不斷完善。這些技術(shù)的應(yīng)用使得模擬結(jié)果更加精確，更加接近實際情況，為油田工程師們提供了更加可靠的決策依據(jù)。油藏數(shù)值模擬技術(shù)正不斷改革，逐漸轉(zhuǎn)向了多層次、寬領(lǐng)域與多學(xué)科的綜合發(fā)展，根據(jù)油藏工程研究和油藏工程師的需求，不斷提高技術(shù)水平和應(yīng)用水平[2]。這使得油藏數(shù)值模擬技術(shù)在油田開發(fā)和生產(chǎn)中的應(yīng)用得到了越來越廣泛的推廣，成為了油田工程師們不可或缺的工具之一。

2.2 動、靜描述相結(jié)合技術(shù)

隨著石油開發(fā)和勘探的工作在我國不斷深入的研究，油藏描述和評價成為了石油工業(yè)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。國內(nèi)油藏描述在以前主要通過建立靜態(tài)模型和概念模型的方式，充分利用原狀地層參數(shù)，側(cè)重于靜態(tài)描述，來描述儲層和油氣的分布情況。但是，隨著油藏開發(fā)的深入，靜態(tài)模型已經(jīng)難以滿足開發(fā)后期的需求。在開發(fā)后期，需要進(jìn)行動、靜態(tài)相結(jié)合的精細(xì)油藏描述。這意味著需要考慮儲層及流體參數(shù)在注水開發(fā)過程中的動態(tài)變化。只有這樣，才能更準(zhǔn)確地預(yù)測油藏的動態(tài)響應(yīng)和開發(fā)效果。因此，地質(zhì)模型和數(shù)值模擬在油藏描述對動態(tài)和靜態(tài)結(jié)合的要求下，要進(jìn)行一體化的研究。并且在研究剩余油的分布情況時，還要在以油井動態(tài)及油層描述為依據(jù)。這是因為，油氣儲層中的剩余油是油藏開發(fā)中最重要的目標(biāo)之一。對剩余油的研究可以幫助油田工程師更好地預(yù)測剩余油的分布情況，并制定更有效的開發(fā)策略。總之，動、靜態(tài)相結(jié)合的油藏描述已經(jīng)成為國內(nèi)石油工業(yè)發(fā)展的趨勢，并且對于油藏的開發(fā)和評價有著至關(guān)重要的作用。只有不斷地改進(jìn)油藏描述和評價的方法，才能更好地開發(fā)和利用國內(nèi)的石油資源。

2.3 多學(xué)科結(jié)合技術(shù)

油藏中含水量較高的，被稱為特高含水期油藏，這種油藏的剩余油分布情況因為其比較復(fù)雜的油水關(guān)系而難以預(yù)測。所以需要通過多學(xué)科結(jié)合的方式深入研究，提高對特高含水期油藏剩余油預(yù)測的正確率。在這種情況下，為了提高剩余油的預(yù)測能力，要保障不同專業(yè)的專家可以共享同一個數(shù)據(jù)庫，通過地質(zhì)模型為媒介，多個學(xué)科加強(qiáng)配合，實現(xiàn)綜合信息最大程度的使用，每個學(xué)科根據(jù)自身擅長的方式預(yù)測剩余油的分布情況，并評價其他學(xué)科對預(yù)測結(jié)果的一致性。通過這種協(xié)作，可以提高預(yù)測剩余油分布的準(zhǔn)確性，從而更好地開發(fā)特高含水期油藏。在實踐中，多學(xué)科綜合研究需要進(jìn)行跨學(xué)科交流和合作。這可能涉及到地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等多個學(xué)科。需要建立一個共享數(shù)據(jù)和信息的平臺，以便各個專業(yè)之間能夠相互了解，共同解決問題。此外，為了更好地預(yù)測剩余油分布，需要采用各種技術(shù)手段。例如，地震勘探技術(shù)可以用于確定地下油藏的結(jié)構(gòu)和位置；物理化學(xué)方法可以用于分析油藏中的油和水的分布情況。同時，還應(yīng)該考慮到油藏的地質(zhì)特征，例如巖性、構(gòu)造、孔隙度等因素。多學(xué)科綜合研究是預(yù)測特高含水期油藏剩余油分布的有效方法。通過跨學(xué)科交流和合作，以及采用各種技術(shù)手段，可以更好地開發(fā)這種類型的油藏，從而為能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)[3]。

2.4 系統(tǒng)分析技術(shù)

在整個油田系統(tǒng)內(nèi)，各種因素可以通過油水井生產(chǎn)動態(tài)表現(xiàn)出來。控制系統(tǒng)變化規(guī)律的微觀因素包括構(gòu)造因素、沉積相、儲層物性、流體性質(zhì)及開采中的水驅(qū)狀況。然而，為了徹底解決面對的油田改造在非均質(zhì)砂巖油藏進(jìn)入高含水階段難以開展的問題，必須要“系統(tǒng)工程”的原則進(jìn)行處理。這意味著需要對油田進(jìn)行多種描述和數(shù)值模擬，并通過調(diào)整開采的措施等相關(guān)的配套技術(shù)，加強(qiáng)對油藏生產(chǎn)潛力的認(rèn)識，多種描述和數(shù)值模擬包括油藏精細(xì)綜合描述、油藏數(shù)值模擬以及剩余油的四維分布等，提高油藏采收率是至關(guān)重要的。這意味著需要對油田進(jìn)行全面的分析，并采取合適的措施來提高采收率。這可能包括調(diào)整開采方式，改進(jìn)采油工藝，以及優(yōu)化油藏管理等方面。油田是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)，需要全面的分析和技術(shù)支持來有效地進(jìn)行改造和管理。只有采用系統(tǒng)工程的原則，建立完整的技術(shù)體系，并正確認(rèn)識油藏的生產(chǎn)潛力，才能實現(xiàn)油田的最大化利用和持續(xù)發(fā)展。

3 剩余油分布研究進(jìn)展

3.1 剩余油分布的動態(tài)預(yù)測

剩余油分布情況受多種的因素影響，影響最明顯的是儲層的非均質(zhì)特性，再加上對油田開采的不均衡，影響著剩余油分布規(guī)律，這已經(jīng)成為了油田開采中需要解決的難題之一。為了更好地理解和掌握這一問題，需要對剩余油分布的研究進(jìn)行深入探究。首先，剩余油分布研究應(yīng)該貫穿整個開發(fā)期。這意味著，我們需要在天然能量開采階段、水驅(qū)開采階段、三次采油階段的各類調(diào)整中，對剩余油分布進(jìn)行研究。只有這樣，才能更好地了解剩余油的分布規(guī)律，為后續(xù)的開采工作提供指導(dǎo)。其次，測試資料的不斷增加會導(dǎo)致剩余油分布的逐漸量化，經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)積累，剩余油分布的動態(tài)預(yù)測發(fā)展將更加精細(xì)化。這意味著，我們需要通過對測試數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)的分析，建立起剩余油分布的定量化模型，以實現(xiàn)對剩余油分布的動態(tài)預(yù)測[4]。這將為油田開采提供更為精準(zhǔn)的指導(dǎo)和決策支持。最后，我們需要充分考慮儲層非均質(zhì)性和油田開采不均衡性對剩余油分布規(guī)律的影響。這將幫助我們更好地了解和掌握剩余油分布的規(guī)律，增加油田工作的開采效率，使工人的工作變得更加高效。剩余油分布研究是油田開采工作中非常重要的一個方面。

3.2 剩余油研究的精度

對于剩余油精度分析的重要性是不言而喻的，分析精度的核心工作是對其飽和度進(jìn)行研究。準(zhǔn)確定位油田的剩余油飽和度，可以幫助決策者更好地制定開采方案和預(yù)測生產(chǎn)規(guī)模。但是，精度決定著準(zhǔn)確度，這就意味著精度的計算方法和計算精度的項目費(fèi)用影響著準(zhǔn)確度。因此，在剩余油飽和度的預(yù)測研究中，精度是不可或缺的因素。高含水油田的三次采油研究，誤差不能高于5個飽和度單位。高含水油田的三次采油研究通常需要通過多種手段來確定剩余油飽和度，而這些手段本身也存在各種誤差。對于高含水油田而言，精度要求更高，誤差不能高于5個飽和度單位。因此，在研究中需要采用更加準(zhǔn)確的手段來確保精度。需要保證所獲取的各項參數(shù)準(zhǔn)確、可靠。在剩余油飽和度的預(yù)測研究中，需要收集、分析大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括地質(zhì)參數(shù)、地球物理參數(shù)和工程參數(shù)等，而這些參數(shù)本身的準(zhǔn)確度和可靠性直接影響剩余油飽和度的預(yù)測精度。因此，在數(shù)據(jù)收集和處理過程中，要嚴(yán)格計算和收集數(shù)據(jù)，盡可能采用高尖端預(yù)測技術(shù)，確保每一項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在剩余油飽和度的預(yù)測中，各種預(yù)測技術(shù)都有其適用的范圍和優(yōu)劣勢。因此，在選擇預(yù)測技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇預(yù)測精度較高的技術(shù)，以確保預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。有些預(yù)測技術(shù)可以將多種預(yù)測方法結(jié)合起來，提高預(yù)測精度，這些技術(shù)也應(yīng)該優(yōu)先考慮[5]。

3.3 三次采油后的剩余油研究

從目前全國各地區(qū)的油田開采情況來看，采用注水開發(fā)的油田，面臨的問題較多，尤其是東部地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的后備儲量不足、穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)變差、含水上升速度加快等問題。因此，因地制宜的研究出適合該地區(qū)的三次采油工藝變得越來越重要。在這三種開采方式中，聚合物驅(qū)是目前最受歡迎的一種。但是，隨著聚合物驅(qū)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，地下原油采出率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以前，這就導(dǎo)致了剩余油分布不均的現(xiàn)象，與此同時，剩余油還容易存在大量聚合物，這類溶液長期存在地下可能會出現(xiàn)更多的問題。所以，在采用聚合物驅(qū)之后，怎樣處理好后續(xù)的問題成了關(guān)鍵所在，也正因如此，這一系列問題備受關(guān)注，此外，經(jīng)過大量注水及聚合物會使儲層狀況發(fā)生變化，尤其是剩余油的分布規(guī)律變得難以精細(xì)定量描述。關(guān)于剩余油分布的一系列問題，還需要進(jìn)一步研究和探討。此外，化學(xué)驅(qū)替劑滯留在儲層中的分布狀況也是三次采油后急待解決的一項技術(shù)難題。如何定量描述這些化學(xué)劑的分布狀況，還需要通過化學(xué)元素進(jìn)一步分析，是研究四次采油開采技術(shù)的基礎(chǔ)。

3.4 剩余油挖潛的采油工藝技術(shù)

在當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，石油資源是非常重要的能源之一。然而，由于石油資源的有限性，剩余油的分布規(guī)律成為了石油科技工作者需要關(guān)注的問題。了解剩余油的分布規(guī)律，對于開采石油資源至關(guān)重要。為了有效地開采剩余油，石油科技工作者研究出了多種有效的改善油藏開采技術(shù)。這些技術(shù)包括了地質(zhì)勘探技術(shù)、提高采收率的技術(shù)、提高注水效果的技術(shù)、提高采油效率的技術(shù)等。這些技術(shù)在不同油田類型中得到了應(yīng)用，并取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。然而，盡管這些技術(shù)已經(jīng)取得了很大的成功，今后還需要根據(jù)各地區(qū)油田剩余油的實際情況，研究更多針對性的開采方法，最大化的降低開采后遺留的種種問題。

4 結(jié)束語

剩余油分布研究涉及多方面的內(nèi)容，為了更好地刻畫微觀結(jié)構(gòu)，需要采用高分辨率的成像技術(shù)，如電子計算機(jī)斷層（CT）掃描、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）電鏡等。這些技術(shù)可以揭示油藏中微觀結(jié)構(gòu)的分布情況，包括微小斷層、微構(gòu)造等。通過將這些數(shù)據(jù)整合起來，可以建立起精細(xì)的三維預(yù)測模型，預(yù)測剩余油的分布情況，為油田開發(fā)提供更為精準(zhǔn)的指導(dǎo)。