[科普中國]-二次采油

概述

一般指在依靠天然能量開采已經接近枯竭的油田所采取的強化開發(fā)措施。目的是提高產量和石油采收率。方法主要是注水(邊外注水、軸線注水、切割注水、面積注水)和注氣(頂部注氣、面積注氣等)。隨著科學技術的發(fā)展，很多油田從開始開發(fā)或者在開發(fā)早期，就采用了注水、注氣等二次采油法。1

二次采油方法注水注水是指為提高油田采收率和達到穩(wěn)產、高產的目的，由地面通過注水井，將經過凈化的水注入到油層中，以補充和保持能量的措施。注水方式一般有邊外注水或邊緣注水、內部切割注水、軸線注水、面積注水等。注水的水質、含鐵量及機械雜質要合乎要求，要有一定的化學穩(wěn)定性、良好的清洗能力和腐蝕力小等特點。我國油田多采用注水開采方式。 2

按注水井在油田上的布局，可以把注水方式分作邊部注水和內部注水兩大類：

(一)邊部注水

邊部注水包括邊外注水和邊內注水等方式。一般都是平行于含油邊緣成排地鉆注水并，如圖1所示。

這種注水方式的優(yōu)點是注水井分布集中、便于管理、水淹區(qū)連續(xù)、有利于調整。但這種方式的根本缺點是受到注水效果的采油井排太少，遠離注水井排的采油井的匪力及產量，依然降低，開采效果差。所以這種方式只適于面積小的油田。

(二)內部注水

內部注水即把注水并鉆在油田內都。按注水井和采油井的相互位置又可分為行列切割注水和面積注水。

1．行列切割注水

行列切割注水就是把一個油田用注水井排切割成若干小的開發(fā)區(qū)，在每個開發(fā)區(qū)內平行于注水井排布置采油井，如圖2示。這種注水方式的優(yōu)點是，一個大油田可分塊分批地投入開發(fā)，便于管理。但由于油田內部油層與油層、油層內部的性質是不均勻的，往往注進去的水不能按理想一排排地整齊推進，常造成油水混亂，所以在實踐中多不采用。 3

2．面積注水

面積注水即把油田按照規(guī)則的幾何圖形劃分為許多單元。在每個單元內同時布置注水著和采油井，如圖3所示。面積注水方式的優(yōu)越性是采油井都處于注水第一線，可以直接見到注水效果，采油速度高。經過實踐檢驗證明這種方式較優(yōu)越，因而被廣泛采用。3

注氣注氣是指為提高油田采收率，將氣體(天然氣或空氣)通過注水井注入到油層中，以補充和保持油層能量的措施。常用的方法有頂部注氣和面積注氣兩種。注氣法的發(fā)展趨勢是注入濕氣、液化氣和二氧化碳氣，以便在增加驅油動力的同時，造成混相驅動或改善油的流動性能，提高采收率。2

二次采油的驅油方式油田二次采油油藏的驅油方式，主要是以水、氣作為石油驅替劑驅使地下原油，并將其由井底推向井筒至井口。注水驅油就是讓注入水進入原來被油充填的孔隙，用水將油置換出來的整個過程。4

氣頂驅動氣頂中氣體的壓力沿生產井方向向上移動石油的一種天然的驅動機理。發(fā)生于沒有有效水驅機理的有限制的或圈閉的儲油層中。當石油從油層中抽出后，油層的壓力即下降，而氣頂則膨脹而進入原來由石油占據(jù)的孔隙中去。溶解氣驅也能促進驅動機理，相對于油區(qū)的氣頂愈大，溶解氣驅的數(shù)量就愈小。5

水驅動保證從地下儲層中獲取大量油或氣的原生驅動力。水將孔隙空間中的油和氣擠出，取代了它們的位置，并對剩下的烴施加更大的向上壓力。水驅亦用于二次采油技術中。5

二次采油的適應條件、時機選擇、開采特點適應條件采取向地下注水的二次采油，適應的油藏主要包括：低飽和油藏(油藏地飽壓差小、原始氣油比低、天然能量小)，低滲透、特低滲透油藏(油藏彈性能量小、滲流阻力大、能耗消耗快、壓力恢復慢)以及常規(guī)稠油油藏(原油黏度較高)。上述油藏通過注水可有效地補充地下能量、保持油層壓力，最終獲取最佳的開采效果。4

時機選擇二次采油注水時機的選擇，一般分為早期注水和晚期注水兩種。

早期注水：是指油層的地層壓力保持在飽和壓力以上的注水。此時油層內沒有溶解氣滲流，原油基本保持原始性質，注水后油層內只有油、水兩相流動。此時，采油井的生產能力較高，能保持較長時間的自噴開采期。

晚期注水：是指在溶解氣驅之后的注水。此時原油性質發(fā)生了變化，油層內出現(xiàn)油、氣、水三相流動，大量溶解氣的采出，使原油黏度增加。雖然后期注水可以使油層壓力得到一定的恢復，但采油井的生產能力很難恢復到原有的水平。

從目前世界石油開采現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢看，絕大多數(shù)油田采取的是早期注水的方式開發(fā)油田。 4

開采特點油田二次采油與一次采油的開采特點相比，技術相對復雜，油田投入的費用較高，但油田生產能力旺盛，經濟回報受益較大。利用二次采油油田的平均采收率，一般可以達到40%～50%，開發(fā)效果好的油田采收率可達55%～65%。4