你必须知道的采油常识

==采油的概念==

通过勘探、钻井、完井之后，油井开始正常生产，油田也开始进入采油阶段，根据油田开发需要，最大限度地将地下原油开采到地面上来，提高油井产量和原油采收率，合理开发油藏，实现高产、稳产的过得叫做采油。

原油生产流道

油层—近井地带—射孔弹道—井眼内部—人工举升装置—油管—井口—采油树—地面管线—计量站—油气分离器—输油管网

常用的采油方法

（1）自喷采油法

利用油层本身的弹性能量使地层原油喷到地面的方法称为自喷采油法。自喷采油主要依靠溶解在原油中的气体随压力的降低分享出来而发生的膨胀。在整个生产系统中，原油依靠油层所提供的压能克服重力及流动阻力自行流动，不需要人为补充能量，因此自喷采油是最简单、最方便、最经济的采油方法。

（2）人工举升

人为地向油井井底增补能量，将油藏中的石油举升至井口的方法是人工举升采油法。随着采出石油总量的不断增加，油层压力日益降低；注水开发的油田，油井产水百分比逐渐增大，使流体的比重增加，这两种情况都使油井自喷能力逐步减弱。为提高产量，需采取人工举升法采油（又称机械采油），是油田开采的主要方式，特别在油田开发后期，有泵抽采油法和气举采油法两种。在陆地油田常用抽油机，海上多用电潜泵，像一些出砂井或稠油井多用螺杆泵，此外常用的还有射流泵、气举、柱塞泵等等。

==采油的三个阶段==

　 在石油界，通常把仅仅依靠岩石膨胀、边水驱动、重力、天然气膨胀等各种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；把通过注入化学剂改变张力、注入热流体改变黏度，用这种物理、化学方法来驱替油层中不连续的和难开采原油的方法称为三次采油。

►一次采油—让油自己喷出来

　　在一次采油阶段，在地层里沉睡了亿万年的石油可以依靠天然能量摆脱覆盖在它们之上的重重障碍，通过油井流到地面。

自喷井开采示意图

这种能量正是来源于覆盖在它们之上的岩石对其所处的地层和地层当中的流体所施加的重压。在上覆地层的重压下，岩石和流体中集聚了大量的弹性能量。当油层通过油井与地面连通后，井口是低压而井底是高压。在这个压差的作用下，上覆地层就像挤海绵一样，将石油从油层挤到油井中，并举升到地面。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。总有一天，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，大量的石油会被滞留在地下。就像弹簧被压缩一样，开始弹力很强，随着弹簧体积扩展，弹力越来越弱，最终失去弹力。

它的优点是投资少、成本低、投产快，只要按照设计的生产井网钻井后，不需要增加另外的注入设备，只靠油层自身的能量就可将原油采出地面。缺点是天然能量作用的范围和时间有限，不能适应油田较高的采油速度及长期稳产的要求，最终采收率通常较低。

►二次采油—用水把油顶出来

注水开发示意图

　　在二次采油阶段，人们通过向油层中注气或注水来提高油层压力，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。

　　但是，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。有的原油在地下就像沥青一样，根本无法在地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。

　　油田注水开发的原理就是通过打注水井向油层注入水，在整个油层内建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力，从而减少钻井口数，提高采油速度，缩短油田开发的年限，提高油田最终采收率。由于注水工艺容易掌握，水源也比较容易得到，因此油田注水开发的方式迅速推广，成为一种应用最广泛的方法。注水开发从注水时间上大致可分为三种类型：超前注水、早期注水和晚期注水。

►三次采油—靠科技把油洗出来

聚合物驱油示意图

　　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和对岩石的吸附性，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聚合物驱、化学驱、气驱、热力采油、微生物驱等。

　　聚合物驱是指在注入水中加入水溶性的高相对分子质量的聚合物，增加水相黏度和降低水相渗透率，改善油水黏度比，从而扩大体积波及系数，达到提高原油采收率的方法。

　　1972年我国开始在大庆油田开始进行聚合物驱试验，1990年又在中西部地区开始试验。大庆油田聚合物驱自1996年投入工业化应用以来，创造了世界油田开发史上的奇迹。

　　稠油是一种性质较特殊的原油，其特点是沥青质与胶质含量高，因而原油黏度很高，在油层及井筒中流动困难、开采难度大。

==油气井增产工艺==

     油气井增产工艺是提高油井（包括气井）生产能力和注水井吸水能力的技术措施，常用的有水力压裂及酸化处理法，此外还有井下爆炸、溶剂处理等。

（1）水力压裂工艺

   水力压裂是以超过地层吸收能力的大排量向井内注入粘度较高的压裂液，使井底压力提高,将地层压裂。随着压裂液的不断注入，裂缝向地层深处延伸。压裂液中要带有一定数量的支撑剂(主要是砂子)，以防止停泵后裂缝闭合。充填了支撑剂的裂缝，改变了地层中油、气的渗流方式，增加了渗流面积，减少了流动阻力，使油井的产量成倍增加。最近全球石油行业很热门的“页岩气”就是利益于水力压裂技术的快速发展！

（2）油井酸化处理

   油井酸化处理分为碳酸盐岩地层的盐酸处理及砂岩地层的土酸处理两大类。通称酸化。

►碳酸盐岩地层的盐酸处理：石灰岩与白云岩等碳酸盐岩与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙或氯化镁，增加了地层的渗透性，有效地提高油井的生产能力。在地层的温度条件下，盐酸与岩石反应速度很快，大部分消耗在井底附近，不能深入到油层内部，影响酸化效果。

►砂岩地层的土酸处理：砂岩的主要岩矿成分为石英、长石。胶结物多为硅酸盐（如粘土）及碳酸盐，都能溶于氢氟酸。但氢氟酸与碳酸盐类反应后，会发生不利于油气井生产的氟化钙沉淀。一般用8～12%盐酸加2～4%氢氟酸混合土酸处理砂岩，可避免生成氟化钙沉淀。氢氟酸在土酸中的浓度不宜过高,以免破坏砂岩的结构,造成出砂事故。为防止地层中钙、镁离子与氢氟酸的不利反应及其他原因，在注入土酸前，还应该用盐酸对地层进行预处理，预处理范围要大于土酸处理范围。近年来发展了一种自生土酸技术。用甲酸甲酯与氟化铵在地层中反应生成氢氟酸,使其在深井高温油层内部起作用,以提高土酸处理效果，从而提高油井生产能力。

==注水采油==

什么是注水采油

    油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，致使油层压力不断地下降，地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，甚至会停喷停产，造成地下残留大量死油采不出来。为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。

     注水采油是目前广泛采用的一种采油方式，是利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层，保持油层压力，驱替地下原油至油井，这是一种以提高石油采收程度，从而取得较好经济效益的方法。

注水方式

注水方式指注水井在油藏所处的部位和注水井 与生产井之间的一种排列关系，又称注采系统。目前应 用的注水方式有：

①边缘注水：是将注水井布在油田边缘含水区内或油水过渡区或含油边界以内不远的地方，均称为边缘注水。

②切割注水：是利用注水井排将油藏切割成若干区块，每个区块作为一个独立的开发单元进行注水开发。

③面积注水：是指将注水井和油井按一定几何形状和密度均匀布置在整个开发区上进行注水和采油的系统，实质上是把油层分割成许多小单元进行注水开采。

④点状注水：通常应用于一些地质条件复杂或小断块油田，视油砂体分布状况、断层的位置及构造形态布井，注水井与生产井之间没有规则的排列关系。

►注意事项

1、注水井排方向要注意地应力的研究，原则上注水井排方向应与最大主应力方向一致。油田中注水井和油井的井数比例与分布形态称为井网，例如面积注水方式的井网即有四点系统(注水井与生产井的比例为1：2)、五点系统(比例为1：1)、反九点系统(比例为1：3)等。

2、 注水管理人工注水开采的油田管理的日常工作最重要的是根据油田的动态变化(压力、产量、油气比、含水量等)搞好配产配注，也就是在一个阶段内对注水井和采油井确定好各口井及各个层段合理的注水量和 产油量，以取得较好的开发效果。还要注意提高注水利用率和水质处理。

①选择最佳开始注水时间和保持油层压力水平。   要注意充分利用天然能量，以实现最简便、最经济的方法开发油田。同时要使油藏保持的压力足以满足一定 采油速率的要求，还要使油、气、水在地下的运动状态有利于提高采收率。一般认为在能达到要求的采油 速率时，以油层压力降至饱和压力附近开始注水较为广泛。

②调整吸水剖面，提高 注人水利用 率。注水过程要经常调整注 水井的吸水剖 面，改造吸水少的中、低渗透层，控制影响其他层吸水的特高吸水层，使更多油层按需要吸水，以提高注人水的波及系数，采油井也要定期监测产油剖面，以便采取措施。水动力学方法调整是平面上提高注人水的利用率，从而提高注人水波及系数的方法，如对非均质性严重或带有裂缝性的油层，将连续注水改为周期性注水，对高含水地区改变注水井的分布，从而改变水驱油的液流方向等，均可减少注人水的采出量，提高注人水的驱油效率。

③控制注人水的水质和污水回注。注人油层中的水如含有机械杂质，易使油层堵塞，含腐蚀物质，易使 注水设备和注水管柱损坏;腐蚀物的堆积易使井底油层堵塞;水中含有细菌和具有细菌生存条件，会加剧腐蚀和结垢。这些都会妨碍注水工作顺利进行。

3、必须依据油田的孔隙结构、矿物成分、地下水性质等，对注人水进行过滤、除铁、杀菌、脱氧以及加缓蚀剂、防膨剂等 处理，以保证注入水的水质。生产井排出的含油污水， 一般应脱油后，按注人水质要求进行处理，再回注油层，以保护环境、节约用水。

（本文转自一点石油，如有版权问题请联系小编）

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