提高石油采收率的方法

在石油工业中，通常把仅仅依靠岩石膨胀、边水驱动、重力、天然气膨胀等天然能量来采油的方法称为一次采油；把通过注气或注水，提高油层压力的采油方法称为二次采油；把通过注入其他流体采用物理、化学、热量、生物等方法，改变原油黏度或改变原油与地层中的其他介质界面张力，用这种物理、化学方法来驱替油层中不连续与难采出原油的方法称为三次采油。一般来说，一次采油的采收率低于 15%，二次采油的采收率可达 45%，三次采油后采收率可达 50%~90%。

图1：油藏开发的三个阶段

在一次采油阶段，由于开采初期地下地层流体压力高，油气可以依靠天然能量通过油井直接流到地面。这种能量来源于覆盖在它们之上岩石对其所处地层和地层当中流体所施加重压后集聚的大量弹性能。但随着原油及天然气的不断产出，油层岩石及地层中流体的体积逐渐扩展，弹性能量也逐渐释放，当弹性能量不足以把流体举升上来时，地层中新的压力平衡慢慢建立起来，流体也不再流动，大量的石油就会被滞留在地下。

在二次采油阶段，人们通过向油层中注气或注水，可以提高油层压力，为地层中的岩石和流体补充弹性能量，使地层中岩石和流体新的压力平衡无法建立，地层流体可以始终流向油井，从而能够采出仅靠天然能量不能采出的石油。但由于地层的非均质性，注入流体总是沿着阻力最小的途径流向油井，处于阻力相对较大的区域中的石油将不能被驱替出来。即便是被注入流体驱替过的区域，也还有一定数量的石油由于岩石对石油的吸附作用而无法采出。此外，有的稠油在地下就像沥青一样根本无法在油层这种多孔介质中流动。因此，二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。

在三次采油阶段，人们通过采用各种物理、化学方法改变原油的黏度及其对岩石的吸附性，可以增加原油的流动能力，进一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有化学驱油法、混相驱油法、热力采油法、微生物驱油法等。

下面我们就详细说一说热力采油法。

热力采油法是向油层注入热流体或使油层就地发生燃烧后形成移动热流，主要依靠热能降低原油的黏度，以增加原油流动能力的采油方法。热力采油技术主要是针对稠油油藏提高采收率的开采技术，它包括注热水驱、蒸汽吞吐、蒸汽驱、火烧油藏等技术。

这些技术在我国稠油油藏开发中都进行了大量研究，通过实践的检验，取得了很好的效果。稠油的黏度高，采收率低，对于特稠油通常的注水方法也难以开采。但稠油对温度却极为敏感，每加热增温10℃，黏度即下降一半。对一般的普通稠油油藏，注热水驱就会较大地提高采收率，对不能开采的特稠油油藏通过蒸汽吞吐或蒸汽驱、火烧油藏可以进行开采。我国这方面技术发展很快，辽河油田1995年热采油量就达到674x104t，占全国热采油量的61.5%。

图2：辽河油田超稠油蒸汽驱现场

在热力采油法的高效运作背后，离不开对开采过程的精准监控。杭州飞科电气有限公司新推出的ALC05-HT型高温井口原油含水分析仪，正是这一监控体系中的关键一环。它能够在极端高温环境下（井口产出液温度可能高达180度）稳定工作，实时、准确地分析井口原油中的水分含量，为生产决策提供可靠依据。本含水仪还可以配套大口径取样管段、满足客户对于不同管径特别是一些大口径管线的安装需求，通过法兰连接，实现了在线实时取样、非实时测量的功能。此外，本含水分析仪的结构及测量方式消除了原油中含气或者其它杂质对含水测量结果造成的影响，提高了测量精度。

图3：高温井口原油含水分析仪&高温分流取样式原油含水分析仪