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(shù)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(shù)以及應(yīng)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(shù)

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(shù)手段來實現(xiàn)低滲透油層的有效開采，化學技術(shù)手段隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應(yīng)用在石油工業(yè)領(lǐng)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(qū)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(shù)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?。本人主要探究低滲透油層物理化學采油技術(shù)。

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(gòu)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(zhì)性，其裂縫發(fā)育主要以構(gòu)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(zhì)，形成低滲透油層原油密度、黏度小和膠質(zhì)以及瀝青質(zhì)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(zhì)，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(chǎn)生了油層中中小孔隙內(nèi)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(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用

2.1 物理采用技術(shù)的發(fā)展

隨著物理理論和技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，促進了物理采油技術(shù)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(shù)。對于物理采油技術(shù)，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(shù)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(shù)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(shù)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(lǐng)域中的直流電法、熱場采油以及電磁場采油技術(shù)為例，探究物理采油技術(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用，從而有效提升延長油田對低滲透油層開采的效率和質(zhì)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(yīng)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(shù)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(jié)構(gòu)和液界面性質(zhì)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(shù)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(chǎn)生庫侖力作用，使得砂巖表面產(chǎn)生擴散雙電層，如下圖所示。當負電荷與正離子產(chǎn)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(qū)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(zhì)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(qū)油效果[3]。

圖1

2.3 熱場采油技術(shù)

物理采油技術(shù)中的熱場采油主要有蒸汽驅(qū)、吞吐和輔助重力蒸汽驅(qū)以及電加熱采油。熱場采用技術(shù)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(shù)的不斷發(fā)展，使得熱場采油技術(shù)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(shù)的發(fā)展。

2.4 電磁場采油技術(shù)

電磁場采油技術(shù)主要是通過大功率電磁能進入到低滲透油層中，利用其產(chǎn)生的電熱效應(yīng)和電化學效應(yīng)以及電滲透效應(yīng)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(shù)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(jié)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(shù)在低滲透油層中的應(yīng)用

在進行低滲透油層的開采過程中，化學技術(shù)手段隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展而不斷成熟，并廣泛的應(yīng)用在石油工業(yè)領(lǐng)域。低滲透油層中的化學采油技術(shù)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(qū)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?？梢杂行О谡惩帘砻?，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(shù)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(zhì)量和效率。

4 結(jié)束語

本文通過對低滲透油層物理化學采油技術(shù)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(shù)手段來實現(xiàn)低滲透油層的有效開采?；瘜W采油技術(shù)和物理采油技術(shù)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(shù)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(shù)[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013（23）：80.

[3]韓愛均.淺談低滲透油層物理化學采油技術(shù)[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(shù)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。