三次采油阶段提高石油采收率的措施

三次采油阶段提高石油采收率的措施

靳博远

克拉玛依三盛有限责任公司 新疆克拉玛依 834000

摘要：随着油田开发到了中、晚期，油井产量逐步降低，要实现较高的生产效益，就必须改进采油工艺。三次采油是油田开发的关键一环，其目标是提高剩余油的采收率，提升整体生产效益。但是，油田内的剩余油分布状况较为复杂，而且大多数位于难采地段。因此，急需对三次采油工艺进行研究，以确保其高效开采。

关键词：三次采油阶段；提高采收率；技术应用；改进对策

引言

三次采油期，为实现油田增产目标，采取多种措施对剩余油进行开采。例如，利用微生物对某些储层进行改造，从而达到优质高产的目标。三次采油技术的应用是为了增加油田的采出程度，要实现这个目的，就需要研究开采过程中的技术手段，改良原油采收的工艺措施。而且，只有在实际生产中得到验证，才能真正发挥相应改进技术的优势和作业，增强采收效果；而在石油开采过程中随意采用新的工艺或方法，可能会对油田的开采产生负面影响，降低原油的采收率。

1三次采油阶段的技术应用

三次采油经过一段时间的实验和研究，已有重大进展，使该技术由实验研究走向实践应用中，取得了显著的增产效果。采用聚合物注入技术，可以增加单井产量，以适应中、后期生产的需要。

1.1聚合物驱油工艺

在聚合物母液制备时，将固态微粒状的高分子材料和水进行充分的搅拌，使其在熟化罐中完全溶解，然后用二级过滤装置进行过滤处理，防止将其注入到油层后造成储层的堵塞。聚合物由聚乳酸基乙酰胺与水混合而成，在充分熟化、搅拌后，按一定比例混合并产生反应，制成高分子溶液，通过注水泵将溶液注至所处的油层位置，实现驱油效果。聚合物驱油实质上就是通过增大注水井的辐射范围，增加注入井黏度，达到增产目的。聚合物驱油工艺流程如图1-1所示。

图1-1 聚合物驱油工艺流程

通过增加聚合物溶液的黏度，改善油水两相的流态比例，可以将未被驱替的水驱出。当界面粘性增加时，增加聚合物在多孔介质中的粘滞作用力和油流中的内部摩擦力，提高油流流速，对原油生产有利。高分子溶液的浓度与其相对分子质量相关，高分子量大，易于生成高分子量，可获得较好的驱油效果。在聚合物驱油过程中，高粘度的聚合物具有较好的驱油效果。在聚驱控制良好的区块，其驱油效果十分显著。采用分期注水的方法，可以获得良好的聚驱效果。对于具有高渗流路的油田，其调剖效果较好。

1.2泡沫驱油技术措施

泡沫驱油技术是利用起泡剂向地层中注入大量的泡沫，并将其沿着井筒向上运移至井口。采用泡沫驱油技术，不仅可以获得最好的驱油效果，还可以增加泡沫波及范围，实现驱油效果。该工艺具有经济、环保、应用范围广等特点。泡沫驱油技术实施流程如图1-2所示。

图1-2 泡沫驱油技术实施流程

1.3微生物驱油技术

微生物驱是向油层中注射微生物或特殊物质，通过微生物的繁殖和代谢产物改变原油性质，提高储层的渗流性能。微生物驱油技术的主要手段如图1-3所示。

图1-3 微生物驱油主要手段

因为微生物易于获得，而且井底油层的温压情况有利于微生物的生长与繁衍，在一定时期内，可以起到增产作用。通过研究发现，在砂岩中添加一种特殊的生物膜，可以有效地改善岩石的润湿性、促进原油的排出、降低储层岩块的阻塞、提高渗透率。

要想得到更多的微生物，既要从自然中进行筛选，又要通过基因工程加以改造，还要在油田中直接利用原有微生物，降低采集成本。微生物的代谢产物具有增加油藏能量、降低原油黏度、加大油流速率等优点，是实现石油快速高效开采的有效途径。利用微生物降解原油中的大分子，将其分解成小分子，可以大幅度降低原油的粘度。

2三次采油工艺存在的问题及解决措施

2.1针对机采能耗过高，优化机采工艺参数

针对当前油田的生产现状，一些低产井的参数降至下限，表现为供液不足、产液少、泵效低、能量消耗大；一些油井因出砂和抽油杆摩擦，导致的动力损耗过大；有些油井采用变频控制柜，在到达指定冲次时，频次过高，节能效果不佳。

为此，对机采过程进行优化，可以实现降低损失、提高产量的目标。一是通过调节原油组分，降低原油的能耗；建立周期性的高水含量分析机制，对布井、注采关系、注采比及综合效益进行充分论证和分析。改进综合防治措施，开展微量调参降液，减少无效循环。对高消耗、低效率井实施源头治理，主要通过调整注水结构、增加有效注水量、平衡注采关系、恢复地层能量等手段。二是要大力推广节能工艺和使用节能装置。根据井下作业参数的要求，对装置进行优化，并推广永磁节能电动机的节能技术。在抽油泵泵吸率不超过0.4的情况下，应该选择多速、高滑差电机。当脉冲频率大于0。5，并且每分钟少于2次时，推荐使用变极多速度电机。三是要强化机采体系精细化管理，发挥其优越性；做好提升机的保养工作，并对井下盘根进行调节。对因地基沉降引起的井口偏磨现象，要及时处理，测量水流状况，维持泵的平衡。定期清洗变速箱的机油，保证变速箱在运行中的良好状态，减少磨损。对两杆的长度进行定期校准，测量剪差量，并及时报告和修正。皮带的松紧适中，提升传动效率。对电气控制箱进行定期的检修，并根据电容器的具体状况，进行电容器容量测试。按型号选择适当的电动机，确保其具有优良的性能和较高的功率因数。为了减少无功损耗，确保电网电压的稳定性，对自动控制箱进行改造，并用节能自动控制盒代替。为了降低能源消耗，应针对油井采液情况，实施适当的调整方案。

2.2针对水井堵塞问题，应用解堵技术措施

在钻井、固井、完井等工程中，注水井不可避免地受到污染，加之储层渗透率较低，常需压裂处理，以取得更好的注井效果。近井区由于受污染，导致储层渗透率降低，注入能力降低，甚至不能进行水驱开采，这直接关系到油田注水方案的实施以及注水开发的效果。在油田注水井中，普遍存在着悬浮物、乳化油和细菌、无机沉积物沉积、粘土矿物膨胀以及颗粒迁移；近井区经历多期酸化，溶蚀作用强烈，储层结构的破坏，缓蚀剂阳离子吸附及残余酸次沉淀，剩余的压裂液和调驱剂的残留。此外，由于致密、低渗储层的特殊性，传统的酸解堵技术存在着酸化时间短、操作方位小等缺点。此外，目前已有的解堵剂大多局限于一种类型，无法完全排除其他类型的堵塞，导致整体解堵效果不佳。

为了解决油田的淤堵问题，需要对解堵工艺进行优化应用。在解堵过程中，通过对注浆技术的优化，达到分层解堵的目的，减少多层段管柱作业量，针对各层的敏感程度及堵塞原因，选用不同类型、不同层次的解堵剂，单套管柱可实现连续解堵。通过降低注入压力、缓解层间矛盾、提高水驱范围等措施，达到降耗增效的目的。

在选材方面，选用对油井管壁损害较小的复合酸解堵剂，并对储层中的硅质、泥质堵塞物进行处理。借助添加剂实现对其他的堵塞物的渗透和溶解，清除残留的水垢和有机沉积物。砂岩储层的处理药剂是含氟化合物，在水中只能分解出氟化氢，与储层中的硅元素发生反应，导致体系失稳，新的氟化氢不断分解，无法形成二次沉淀。

2.3针对油井数据的不稳定，实施油水井单井动态分析

采油的不同阶段，面临的问题都不一样，需要联系具体地质情况、开采条件，制定相应的应对策略。由于油井的各项开采数据呈现较大幅度的波动，因此需要实施油水井单井动态分析，具体的实施方法如下。

（1）油井产油指标的计算和分析

与油田实际情况相结合，分析油井的生产情况。通过对油井产能及生产进度的分析，确定每一口井的产量，提出油井的最优生产方案。在油田开发的晚期，要通过研究剩余油的分布规律，对三次采油工艺及方式进行优化，以增加剩余油的产出，实现油井的最终生产。

油田开发中合理控制产能递减速度，是评价油田开发程度的一项重要指标。针对当前油田开发过程中出现的各种问题，基于油井压力、套压、回压的新方法，分析油井的液体供应容量，并根据动态液面的测定，设计出最合理的下注量，确保采油井的高效生产。初始地层压力决定了储层最初的流体供应能力。只有掌握了合适的生产压差，才能保证油井的长时间、稳定地生产。

（2）产水指标和注采比的分析

水驱油田由于开采年限的延长，其含水水平持续升高，导致日采出液的含水率也随之增大。通过对单井含水升高速率的控制，对注水井注入压力、注入量进行适当的控制，以满足油田日常生产需要。通过调节油层的产液结构，增加油层的动用度，研究水驱作用的作用机理。利用调整注采体系、加密井网等措施，适应油田开发后期剩余油的开采需求。三次采油工艺措施的实施，增加了注水井的波及范围，提升剩余油的开采效率，增加油井的生产水平。

注采率是指注入介质在地层中的体积与地层中产出液体的体积比率，在油田注水开发过程中，往往难以实现注采平衡。通过对井下漏失程度的分析，对采出段进行强化注水，最大限度地达到注、采过程的一致性，改善采出区的亏空。

通过计算油田可采储量，可以利用目前的技术手段，达到一定程度上的开采效果，而可采储量的确定是对剩余油分布进行研究的依据与保障。针对不同的替代能源，分析油井的生产动态和实际状况，总结出油田的发展经验，采用最为有效的技术措施，来提升油井的开采效率。

结语

三次采油是油田发展的关键，也是技术实施的难点。采用化学驱、热力驱、气驱、微生物驱等技术，可以有效地开采剩余油。在工程技术和新兴技术的深入发展环境下，将出现更加高效、更具环保效益的采油方法。比如，采用智能化注采集成技术，能够准确地确定残余油位置，并进行高效开采，达到提质增效的目的。三次采油技术也将不断提高和完善，为我国的油田开发工作作出更多的贡献。

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作者简介：张蕾，1982.1.13，女，汉族，陕西延安市人，大学本科。研究方向：采油，注水，油井剂量，数据库，功图动液面分析。