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低渗透油层物理化学采油技术综述

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摘要：近几年来,随着对纳米技术的深入研究,它在石油工业中已形成了应用新领域。该技术主要是应用了纳米材料的小尺寸而产生的一些特殊性能,目前已经渗透到石油化工三大合成材料和化学加工领域中,并取得了很好的应用效果。同时,由于润湿性在很大程度上影响驱油效率,而且不同的采油方法获得最佳驱油效率和采收率所对应的最有利润湿性类型也不同,所以改变油气层润湿性,提高原油采收率也将是今后提高原油采收率的一个趋势。

关键词：低渗透油层；物理化学采油技术；

前言

随着社会生产力的不断进步，我国油田事业实现了进一步的发展。与此同时，社会市场对油气开采的需求量也是越来越高。于是，油田企业为了满足社会市场对油气的需求量，就必须要加大对油气进行开采的力度。然而，因大部分油田中都含有比较多的低渗透油层，且这种油层的渗透力也比较低，所以油田企业在对低渗透油层中的油气进行开采的过程当中，也遇到了较多的困难。

一、低渗透油藏地质特征

低渗透油层具有不同于中高渗透层的地质特征,具体表现在:①油藏类型单一。中国低渗透油田属于常规油藏类型,以岩性油藏和构造岩性油藏为主,有60%以上的储量存在于上述2种类型的油藏中。②储层物性差,孔隙度和渗透率低。据统计,中国低渗透油田50%左右油层的孔隙度储量存在于渗透率小于特低渗透油藏中。③低渗透储层以中孔、小孔为主,孔喉细小,溶蚀孔发育。④油层砂泥交互,非均质性严重。⑤裂缝发育且大多是构造裂缝,其分布较规则,常成组出现。⑥油层原始含饱和度高,原油性质好。原始含水饱一般在30%一50%,有的高达60%,同时,原油具有密度小、粘度小、含胶质和沥青质少的特点,非常有利于低渗透油田的开发。⑦储层敏感性强。低渗透砂岩油藏储层碎屑颗粒分选差,粘土矿物和基质含量高,成岩作用强,油层孔喉细小,容易造成各种损害。同时,由于裂缝不同程度发育、应力敏感性也较强。⑧固液界面作用显著,流体流动表现为非达西渗流。孔喉细小,比表面积大,流体的流动受固液界面作用显著,从而使孔隙内表面存在液体边界层,多孔介质表现出不同的润湿性,流体流动具有启动压力梯度,表现出非达西渗流。⑨水动力连通性差,单井控制的泄油面积小。

二、低渗透油层物理化学采油技术

1.直流电法。直流电法是油层加电工艺的重要构成，对改善油层孔隙结构、界面性质、油水流动状态、油水相对渗透率等方面均具有积极的作用，在实际应用的过程中，结合具体的电场和水动力方向，可以采用正向或反向的直流，所谓正向直流就是将阳极和阴极分别设置在注水井和生产井，以此达到强化采油的效果；而反向直流就是将阴极放置在注水井的同时，在生产井反向电场中放置阳极，进而达到使出水时间滞后，含水率缩减的同时采收率提升的效果。可见直流电法在实际应用中，并不严格的要求适用范围中油层所应具备的渗透率和地质岩性、含水量等，所以在处于高含水开采期的油田中应用，对控制含水率，提升开采效率等方面均具有积极的作用，通常可以使产量和采油率分别提升30%至50%和20%，这为大庆油田、胜利油田等低渗透油层开采提供了有效的途径。直流电法利用油水渗流过程中产生的电渗效应、岩石润湿性变化效应、岩石细组分颗粒电泳效应等提升驱油效率，但需要注意的是，直流电法的驱油效率虽然在初期表现出与电位梯度具有较显著正相关性的关系，但在电位梯度达到一定水平后，驱油效率与电位梯度之间的关系就会转变为负相关性，甚至出现堵塞现象，开采工作无法进行，所以选择合理的电位梯度在此物理技术应用过程中至关重要。通常土壤电位梯度可以通过进一步体现出对驱油效率准确控制的重要性。

2.声波采油法。声波采油法的主要原理是利用声波对地下油层周期性相对运动产生声震驱动，通常情况下，声震的剧烈程度与离采油点之间距离之间具有较显著的负相关性，在声波振动的过程中产生的声波场可以使地下原有向生源不断的汇集，形成新的采油点，进而提升采油的效率。如果选择的声波为超声波，其发挥的功能会更加突出，除上述功能外，利用声波采油法可以对使即将凝固的油液以气体或颗粒的形式漂浮在原油的表层，这种分子结构改变的方式使分子作用力发生明显的变化，达到缩减粘度提升油液流动性的效果；而且油层在超声波的作用下会在流动的同时温度提升，进而使原本在油管附近粘稠的油液也较好的流动，进一步提升了油液的流动性与流动量；除此之外，在超声波的作用下，盐垢颗粒与金属表面会出现剪切错位，这在一定程度上也会达到提升原油管线流量的效果。利用超声波采油多方面的功能优势，通常可以提升采油量50%左右，在低渗透油层应用效果十分显著。

3.热力采油法。此方法的主要原理就是通过对原油升温，提升其流动性，为开采创造条件，在实际应用的过程中，主要通过三种常规方式完成，首先是蒸汽吞吐采油，即将高温、高饱处理的蒸汽直接向地下原油输入，并对井