影响油气田采收率的主要因素及如何提高油气田采收率

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一.前言

油气田是指，在地质意义上，一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。而油气田的采收率则是指油气田最终的可采储量与原始地质储量的比值。通过地质勘探，发现有工业价值的油田以后，就可以着手准备开发油田的工作了。然而，任何一个油藏的开发，都要讲究其经济有效性，即要能够实现投入少，产出多，也就是说少花钱，多采油，最终采收率高。要达到这个目的，首先就要了解影响油气田采收率的主要因素，继而考虑如何提高油气田的采收率。那么，到底是哪些因素控制着油气田的采收率呢？

一.影响油气田采收率的主要因素

影响采收率的因素很多，总体而言，一是内部因素，凡属于受油气藏固有的地质特性所影响的因素都是内因；二是外部因素，凡属于受人对油气藏所采取的开发策略和工艺措施所影响的因素都是外因。内因起主导作用，好油藏总比差油藏采收率高。在开发过程中人对油气藏采用的合适的部署和有效的工艺措施也会使油气藏固有的地质特性得到改造，从而使油气藏的采收率得到提高。

影响油气藏采收率的内在因素有：

（1）油气藏的类型，如构造、断块、岩性和裂缝性油气藏等；

（2）储层的孔隙结构，如润湿性、连通性、孔隙度、渗透率及饱和度大小等；

（3）油藏天然能力，如油藏压力水平，有无气顶，边、底水天然能量的活跃程度；

（4）油气本身的性质，如油、气的相对密度、原油的粘度、气油比、气田的天然气组分和凝析油含量等。

影响油气藏采收率的外在因素有：

（1）开发方式的选择，如油田选择消耗方式还是注水或注气方式开采，凝析气藏选择消耗方式还是干气回注方式开采；

（2）井网合理密度及层系合理划分；

（3）钻采工艺技术水平和合适而有效的增产措施，如钻水平井、复杂结构井、酸化、压裂等；

（4）为提高油田采收率所进行的三次采油技术，如注聚合物驱、化学驱、热驱等；

（5）经济合理性，涉及到经济模式、油价、投资成本、操作成本、开采期限、产量经济极限等。

除了上述影响油气藏采收率的主要内外因素外，还有其他的因素影响着油气藏的采收率，这里就不一一介绍了。知道了影响油气田采收率的主要因素，在油气田的开发过程中，就要考虑如何提高油气田的采收率，以最少的经济投入，得到最大的采油率，实现利润与效率的最大化。因此，从内外因上综合考虑如何提高油气田采收率是目前地质学家门急需解决的一项重要课题。

     二．如何提高油气田的采收率

一个油气田的开发总是以经济效益为前提，用最少的经济投入得到最大的采油量，即使采油率最大化。那如何从影响油气田采收率的内外因素来提高油气田的采收率呢？

首先，通过外因方面来提高油气田采收率的方法主要是开发方式的选择和提高三次采油技术。当在某一个区域发现一个有工业价值的油气藏后，就要考虑如何去开发它，要以怎么样的开发方式来开采才能达到最大的采收率。作为对一个油田的开发来说，讲究其有效性的目标，就是尽可能地延长油田高产稳产期，使得油田最终能采出最多的原油，有一个高的最终采收率及好的经济效果，但是实现这个目标很不容易。然而，由于各个油田的地质情况不同，天然能量的大小不同，以及原油的性质不同，因而对不同油田应采取什么样的开发方式?又怎样合理布置生产井的位置?油田的年产量多少为好?这些都是油田投入开发之前必须认真研究和确定的原则性问题。因此，结合区域的综合地质条件，正确地选择开发方式是提高油气田采收率的一个有效途径。

一．搞清油藏类型，选择合理的开发方式，是有效开发油气田的前提。

油藏类型是决定油田开发方式的基础和依据，而开发方式不仅要适应油藏的不同特点，而且要随着开发进程的变化而变化的。因此，一个油田投入开发之前，必须认真对待这两个问题。对不同油藏应有不同的开采方式和开发井网。当然，如果几个埋藏深度相近地质条件相似的油藏，也可以采用相同的开采方式和井网一并进行。由于油藏的多样性，决定了油田开发方式的多样性。人们通过长期的实践和科学的探索，目前对油田实行有效开发的方式、方法是很多的。根据大多数的地质学家的总结，归纳起来大体有下列四个方面的开发方式：一是保持和改善油层驱油条件的开发方式；二是优化井网有效应用采油技术的开发方式；三是特殊油藏的特殊开发方式；四是提高采收率的强化开发方式。下面就介绍几种能提高油气田采收率的开发方式。

⑴ 利用天然油层能量的开发方式。油气要有一定的能量，驱使它从油层流到井，并上升到地面。这种能量在各个油藏中的存在条件是不一样的。油藏中的水(边水或底水)随着采油过程中会发生流动，产生水驱油的能量和油气和岩石的弹性能量以及油中的溶解气产生的气驱油能量；这些在油藏中自然具备的能量，在油藏开发初期，它们都能很好地发挥作用。因此油田开发中都应该充分地加以利用。但是实践又告诉人们，一个油藏中这种天然能量是有限的，它能发挥作用的时间是很短的，尤其是油中的溶解气，随油一起被采出以后，地下原油就会收缩，粘度增大，这样就会直接加大采油的难度，最终降低了原油的采收率。因此，现在油田开发中，对天然能量只利用弹性驱油能量，对溶解气驱能量是不加利用的，并要给以保护，使得天然气在油层条件下，不从油中分离出来。

　⑵ 保持和改善油层能量的开发方式。从油藏中采出了油和气，这就会使得地下发生亏空，从而降低地下原有的能量。为保持地下足够的驱油能量，势必就得向油藏中再注入相应体积的东西去弥补采出的亏空。现代油田开发中，一般采用注水或注气的办法来保持油层能量。因为水和气比较容易注入油层，来源又比较丰富，一般都可以就地取得，自然也就比较经济，以水换油或以气换油，是很值得的。因此，通过注水或注气的方法来保持和改善油层的能量，可以提高开发油气田的采收率。

　⑶ 自喷井采油开发方式。凡是油井能够自喷采油的油田(或油藏)，其油层压力比较大，驱油能量比较足，油层的渗透率比较高。这是油田开发中最为理想的一种开采方式。因为自喷采油易于管理，采油成本比较低。所以，这样的油田(或油藏)，更应该及时地实行注水，以保持油层内的足够驱油能量，便油井能延长自喷期。

　⑷ 机械采油开发方式。有的油藏能量低，渗透性差，油井开始即不能自喷；还有是自喷开采的油藏，在油井含水达到一定程度后就不再自喷了。在这两种情况下都只能用机械开采的方式来进行。机械采油方式的油藏同样需要给以补充能量。这也是提高采收率的一种有效开发方式。

　⑸ 热力采油开发方式。这主要是针对稠油油藏的开发而采用的一种方式。所谓稠油是指在油层温度条件下，地下原油的粘度大于l00毫帕. 秒。其基本原理主要是通过向油层注入热水或蒸汽提高油藏温度而降低原油的粘度，提高原油的流动度，然后把它开采出来。这样可以大大提高油气田的采收率。采用到的开采方式有：蒸汽吞吐法，蒸汽驱油法(含热水驱)和 火烧油层。其中，使用火烧油层的方法时，由于油层燃烧温度可达250~500°C，使稠油、重质油可以降低粘度，且在油气热膨胀及轻油稀释汽的驱替作用下被开采出来。使用此法可达最高的采收率为50~80%。

　⑹ 强化开发方式。这主要是当油田进入开发后期，为进一步提高油田采收率，针对不同情况所采取的各种开采方式。现在一般把强化开发方式列作为三次采油的开采方法。

二．提高三次采油技术也是提高采收率的一种非常有效方法。

所谓三次采油，是指是利用物理、化学和生物等手段，继续开采地下剩余石油，以此提高原油采收率的方法。大量实践和理论研究证明 ，油层十分复杂 ,具有非均质性 ,油、水、气多相流体在油层多孔介质中的渗流过程十分复杂。不仅注入水 (气)不可能活塞式驱油 ，不可能波及到全油层 ,且在多相渗流过程中 ,受粘度、毛细管力、粘滞力、界面张力等的影响 ，各相流量将随驱油过程中各相饱和度的变化而变化。只有进一步扩大注入水 (气)波及体积 ,提高驱油效率 ,才能大幅度提高采收率。由此 ,人们在非均质性的油层提出了多种三次采油方法。一种是旨在提高注入水粘度、降低油水粘度差、提高注入水波及体积的聚合物驱 ；第二种是旨在降低界面张力、提高注入水驱油效率的表面活性剂驱、碱驱、混相驱 ;第三种是 80年代后期发展起来的既可扩大波及体积又可提高驱油效率的复合驱。

三次采油方法是在注水保持油层压力基础上 ，又依靠注入大量新的驱油剂 ，改变流体粘度、组分和相态 ，具有物理化学的双重作用 ，不仅进一步扩大了注入水波及范围 ，而且使分散的、束缚在毛细管中的残余油重新聚集而被采出，三次采油要求更精细地掌握分散原油在地下油层中的分布。因此，归纳来说，三次采油的技术与方法主要有：聚合物驱，气驱，化学驱，微生物驱，复合驱以及表面活性剂驱等。我国目前主要采用化学驱油的三次采油方式。另外，　表面活性剂在石油开采中的主要作用是乳化降粘（加入采油井和驱替矿藏原油（加入注水井或注气井）），它的主要作用就是作为降粘剂、驱油剂和泡沫剂，充分利用它的表面活性，浸润、渗透、剥离含油泥浆中的原油。 

　　目前三次采油的常规的方法之一就是用碳氢表面活性剂来配制灌注液，但由于碳氢表面活性剂的活性、耐热能力及耐环境能力的局限，使其采收率受到了。为了进一步提高三采效果，目前国外广泛将氟碳表面活性剂加入到常规的用碳氢表面活性剂配制的灌注液中，由于氟碳表面活性剂具有很高的表面活性、非常低的表面张力、很高的耐热性、很高的化学稳定性以及与碳氢表面活性剂优异的复配性能，逐使这种灌注液极大地提高了三采采收率，它在高温、高矿化度的井下环境中所展现的浸润、渗透、乳化、剥油功能是非常好的，而它的极少的使用量也能保持这些优点也是氟碳表面活性剂的另一特征。

其次，还要通过考虑油藏的内部因素（如：油层的储层条件，孔隙度，渗透率，润湿性，连通性，油、气的密度，原油的粘度，气油比，气田的天然气组分和凝析油含量等。）来提高油气田的采收率。前面的论述过程中，已经提到过充分利用油藏的内部条件来提高采收率。下面，主要通过储层的孔隙度、渗透率、润湿性和原油的密度和粘度来简单研究如何提高油气田的采收率。

原油采收率决定于采油的工艺和技术经济效果。根据长期开采油藏的经验查明了最终原油采收率与地质条件(原油粘度、油层非均质性、储层渗透率及油藏的油水带大小等)和开发方式(井网密度、采油速度等) 的相关关系。油气采收率与储层孔隙度有关。储层孔隙度的大小和连通情况会大大影响油气田的采收率。在油井生产层段应用专门的固井工艺，可以在建井过程中保护油层免受堵塞，最大限度地保持油井的潜在产能。其方法包括：高质量钻开油层，最大限度地保持油层的储油物性和在生产层段采用专门的固井装置，使水泥浆不与油层接触，不让永泥浆滤液和固相颗粒侵入油层从而可以保持储层孔隙的连通性，提高采收率。此外，储层孔隙的几何形状也会影响油气田的采收率。因此，研究孔隙的几何形状从而选择合理的开发方式也是提高采收率的一种有效途径。

渗透率也是影响采收率的一个内部因素。通过研究储层的渗透率，对于提高油气田的采收率也有很大的贡献。方法之一就是利用相渗透率改善剂提高采收率的压裂方法，它是涉及一种用于油井增油、增效、提高采收率的高含水厚层层内控水的压裂方法。利用相渗透率改善剂提高采收率的压裂方法为：通过结合水力压裂技术，从油井向地层中注入相渗透率改善剂，在人工裂缝周围形成对油水渗流具有选择性的相渗透率改善处理带。在油层内提高对油的相对渗透率，降低水的相对渗透率，控制压裂后含水增长，延长达到极限含水率前的采油期；通过在地层内改变流动的水油比，提高油层含水饱和度，实现高含水厚油层增产和提高采收率目的，提高油藏开发效益。

     油藏润湿性是油藏界面现象的一个重要参数。润湿性是指在有非混溶相流体存在时，一种流体在固体表面展开或吸附的趋势。润湿性是油藏岩石、原油和水三者相互作用的综合表现形式。了解油藏润湿性及其演变过程对提高原油采收率有重要意义。可依据不同开采方式所对应的最有利润湿性类型,通过物理或化学方法改变油藏润湿性,提高原油采收率.。润湿性的改变将对油/水相对渗透率、毛管力、残余油、电性特征和注水开发特征等产生本质的影响，从而对原油的采出程度起着决定性作用。通过室内模拟实验，纳米材料分子沉积膜改变岩石润湿性可以提高原油采收率。其主要原理包括改变岩石润湿性电化学机理、膜剂组成、膜剂溶液性质、膜剂在石英砂表面吸附特性、改变砂粒和岩石润湿性的规律、膜剂驱油机理及其提高采收率的可行性。分子膜剂是不具表面活性的双阳离子有机物——单分子双季铵盐。它以水溶液为传递介质,依靠强的离子间静电作用，使沉积在储层表面形成牢固的单分子层超薄膜，使岩心润湿性向亲水方向转化，较大程度地提高自发渗吸采出程度，降低了原油与岩石表面间的粘附力，原油不断剥离表面被带出地层，从而提高了原油采收率。

     原油的密度和粘度也是影响采收率的重要因素。高密度和高粘度度油藏不易于开采。注空气低温氧化开采轻质油气藏技术是一项提高采收率的新技术，注空气具有气源丰富、成本低的优点，近年来注空气低温氧化技术越来越受到人们的关注。因此，通过注空气低温氧化的方法可以提高轻质油藏的采收率。而CO2驱的方法则可以提高高粘度原油的采收率。CO2驱是指注入的CO2段塞通过降低原油粘度、膨胀原油体积，以及多次接触混相等机理提高油藏采收率的方法。在中等压力下注入的CO2开始与原油接触时，并不能立即达到混相，但可以形成一个类似于干气驱的混相前缘，C2—C6抽提原油中大量的C2—C6组分达到混相。但是在高压下，CO2有时又类似于富气驱，CO2可以溶解于原油中，相当于富气驱的中间组分凝析到原油中那样。在CO2段塞前缘是CO2—原油混相带，其中富含C2—C6组分。为了控制C2—C6驱的流度，通常采取CO2—水交替注入方法。此外，通过评价微生物作用后原油粘度降低，还会增加水流阻力，提高注入水的波及效率，有利于提高原油采收率。

以上就是如何提高油气田采收率的一些方法 ，由于知识有限，难免会有余漏和不足；而且这只是理论上的东西，需要我们在以后的学习工作中不断地把它们应用到实践中，不断完善和改善它们，从根本上真正提高油气田的采收率。

三．总结

油气田采收率的影响因素包括内部因素和外部因素，在油气田的开发过程中，要综合考虑油气田内部因素和外部因素来最大限度地提高油气田的采收率。由于油田埋藏地下，是个隐藏的实体，在开采过程中，其内部油、气、水是不断流动着、变化着的，这种流变性是其他固体矿藏所不具有的特点。因此，要有效地开发油田，就得在开发过程中，不断调整各项措施，以适应变化的情况；同时，还要不断地改造油层，使它能朝着人们预定的、有利于开发的方向变化和发展。这是在油田开发过程中需要不断研究和解决的问题。此外，在油田开发过程中，始终需要有能适应地下情况变化的工程技术来实现有效的开发目标。即需要有先进的采油工艺技术；先进的监测与观察技术；先进的油层改造技术和先进的管理方式来保证开发工程的实施。总的来说，油田开发的过程是一个不断认识、不断调整的过程，需要人们具有先进的认识方法和改造技术，才能实现对它有效开发。因此，不断提高对油气田采收率影响因素的认识，通过对它们的研究，来研制更加有效的开采技术，用最小的经济投入来获得最高的采收率，是未来很长一段时间内所有地质工作者的重要任务。

四．参考文献

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12.(美)P.A.迪基(Dickey,P.A.)著 闵豫译，石油开发地质学，石油工业出版社，1991年。

一．前言-----------------------------------1

二．影响油气采收率的主要因素-------------------1-2

三．如何提高油气田的采收率------------------------2-6

四．总结------------------------------------------------------------------6

             五.  参考文献-----------------------------------------------------7-8