石油是怎么采出來的
　　在石油界，通常把僅僅依靠巖石膨脹、邊水驅(qū)動、重力、天然氣膨脹等各種天然能量來采油的方法稱為一次采油；把通過注氣或注水提高油層壓力的采油方法稱為二次采油；把通過注入化學(xué)劑改變張力、注入熱流體改變黏度，用這種物理、化學(xué)方法來驅(qū)替油層中不連續(xù)的和難開采原油的方法稱為三次采油。

一次采油

一次采油自噴井開采示意圖

現(xiàn)代石油工業(yè)發(fā)展的140多年間，前80年人們主要是用一次采油的開發(fā)方式進行油田開發(fā)。它除了借助天然氣頂和天然水壓驅(qū)動外，更多地是利用溶解氣驅(qū)動、彈性驅(qū)動和中立驅(qū)動。在經(jīng)濟發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)水平較低的條件下，油田開發(fā)也只能處在一次采油的階段和水平上。這種開發(fā)方式一方面存在嚴(yán)重的盲目性，帶有“靠天吃飯”的色彩。另一方面由于天然能量耗散迅速，產(chǎn)量遞減快，采油速度低，而且原油采收率很低，大部分油藏很難超過10%。

這種能量正是來源于覆蓋在它們之上的巖石對其所處的地層和地層當(dāng)中的流體所施加的重壓。在上覆地層的重壓下，巖石和流體中集聚了大量的彈性能量。當(dāng)油層通過油井與地面連通后，井口是低壓而井底是高壓。在這個壓差的作用下，上覆地層就像擠海綿一樣，將石油從油層擠到油井中，并舉升到地面。隨著原油及天然氣的不斷產(chǎn)出，油層巖石及地層中流體的體積逐漸擴展，彈性能量也逐漸釋放?？傆幸惶?，當(dāng)彈性能量不足以把流體舉升上來時，地層中新的壓力平衡慢慢建立起來，流體也不再流動，大量的石油會被滯留在地下。就像彈簧被壓縮一樣，開始彈力很強，隨著彈簧體積擴展，彈力越來越弱，最終失去彈力。

它的優(yōu)點是投資少、成本低、投產(chǎn)快，只要按照設(shè)計的生產(chǎn)井網(wǎng)鉆井后，不需要增加另外的注入設(shè)備，只靠油層自身的能量就可將原油采出地面。缺點是天然能量作用的范圍和時間有限，不能適應(yīng)油田較高的采油速度及長期穩(wěn)產(chǎn)的要求，最終采收率通常較低。

二次采油

二次采油注水開發(fā)示意圖

油田注水開發(fā)室20世紀(jì)發(fā)展起來的。中國石油天然氣總公司石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院的裘亦楠指出：“40年代，由于污水回注，帶來油田開發(fā)的一次歷史性革命。二次采油在50年代很快成為普遍工業(yè)性應(yīng)用的主導(dǎo)開發(fā)方式，這一歷史性變革是開發(fā)地質(zhì)學(xué)產(chǎn)生并逐步成熟、獨立的主要契機和動力?！弊⑺_發(fā)方式，一般可使采收率達到30%以上。相比國際而言，我國絕大多數(shù)油田都實行早期注水開發(fā)，一般在油田全面投入開發(fā)后一年左右即開始注水。早期注水使二次采油在一次采油開始不久即行介入，具有將兩個采油階段合并的特點，使油田總體開發(fā)年限大大縮短，這其中蘊含的意義，比二次采油本身更佳深遠和深刻。

在二次采油階段，人們通過向油層中注氣或注水來提高油層壓力，為地層中的巖石和流體補充彈性能量，使地層中巖石和流體新的壓力平衡無法建立，地層流體可以始終流向油井，從而能夠采出僅靠天然能量不能采出的石油。

但是，由于地層的非均質(zhì)性，注入流體總是沿著阻力最小的途徑流向油井，處于阻力相對較大的區(qū)域中的石油將不能被驅(qū)替出來。有的原油在地下就像瀝青一樣，根本無法在地層這種多孔介質(zhì)中流動。因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。

油田注水開發(fā)的原理就是通過打注水井向油層注入水，在整個油層內(nèi)建立起水壓驅(qū)動方式，恢復(fù)和保持油層壓力，從而減少鉆井口數(shù)，提高采油速度，縮短油田開發(fā)的年限，提高油田最終采收率。由于注水工藝容易掌握，水源也比較容易得到，因此油田注水開發(fā)的方式迅速推廣，成為一種應(yīng)用最廣泛的方法。

注水開發(fā)從注水時間上大致可分為三種類型：超前注水、早期注水和晚期注水。

三次采油

三次采油聚合物驅(qū)油示意圖

由于世界范圍內(nèi)石油短缺及注水采油后幾乎60%-70%的原始石油儲量仍留在油藏中，三次采油方法對于采出更多的石油的重要性已為人們廣泛重視。改變驅(qū)替劑的物理、化學(xué)性質(zhì)，有可能提高采收率。通常提高采收率方法主要分為二類：熱力方法和化學(xué)驅(qū)方法。油層就地燃燒，注入蒸汽，濕法油層燃燒等屬于第一類：堿水驅(qū)，表面活性劑驅(qū)，膠束-聚合物驅(qū)，二氧化碳驅(qū)等屬于第二類方法。以注蒸汽為代表的熱采方法改變了注入水的物理性質(zhì);化學(xué)驅(qū)除了改變驅(qū)替劑的化學(xué)性質(zhì)外，物理性質(zhì)也有很大的改善;氣驅(qū)法則部分或圈捕地以各類氣體(烴類，CO2，氮氣，煙道氣等)代替水作為驅(qū)替劑，理化性質(zhì)同水有較大的區(qū)別。本世紀(jì)末發(fā)展起來的微生物采油，由于網(wǎng)采油井中注入了微生物，從而間接地改變了地層液體的理化性質(zhì)，當(dāng)然也應(yīng)該屬于三次采油的范圍。這些驅(qū)替劑還能使油藏本身的理化性質(zhì)得到不同程度的改善。一般來講，三次采油可以在二次采油的基礎(chǔ)上，把原油采收率再提高10%-20%,甚至20%以上。

在三次采油階段，人們通過采用各種物理、化學(xué)方法改變原油的黏度和對巖石的吸附性，可以增加原油的流動能力，進一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有聚合物驅(qū)、化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)、熱力采油、微生物驅(qū)等。

聚合物驅(qū)是指在注入水中加入水溶性的高相對分子質(zhì)量的聚合物，增加水相黏度和降低水相滲透率，改善油水黏度比，從而擴大體積波及系數(shù)，達到提高原油采收率的方法。

1972年我國開始在大慶油田開始進行聚合物驅(qū)試驗，1990年又在中西部地區(qū)開始試驗。大慶油田聚合物驅(qū)自1996年投入工業(yè)化應(yīng)用以來，創(chuàng)造了世界油田開發(fā)史上的奇跡。

稠油是一種性質(zhì)較特殊的原油，其特點是瀝青質(zhì)與膠質(zhì)含量高，因而原油黏度很高，在油層及井筒中流動困難、開采難度大。目前國內(nèi)外稠油開采主要采用注蒸汽采油或火燒油層，又叫稠油熱采。

微生物采油就是采用從自然環(huán)境中篩選、培養(yǎng)的微生物，通過復(fù)雜的新陳代謝作用，降解原油中的石蠟，產(chǎn)生有機酸、有機溶劑分子、生物表面活性劑，以降低原油的傾點、黏度，減少重質(zhì)成分含量，降低油水界面張力，增加原油的流動性的方法。

歡迎分享，請注明出處：聚丙烯酰胺網(wǎng)_51PAM.COM » 油田采油三階段:一次采油二次采油三次采油