低渗透油田的石油开采技术研究

代立可

摘要：根据实际需求选用石油开采技术，开展低渗透油田的开采作业，能够提升油田的石油产量。基于此，本文对油田注水开采技术、油田压裂开采技术、油田酸化解堵开采技术、油田表面活性剂开采技术这几项低渗透油田的石油开采技术展开了深入研究，希望能够为油田石油开采领域的发展提供助力。

关键词：油田开发;石油开采;酸化解堵

引言：低渗透油田是指油层渗透率为（0.1～50）×10-3μm2的油田，此类油田通常具有油层储层产能低、丰度低、渗透率低等特点，而且富含油气资源。据统计，其的油藏储量占据我国总储量的2/3以上，具有巨大的开发潜力，这使得此类油田的开采技术逐渐成为石油开采领域的研究重点。

油田注水开采技术

此项开采技术是指，借助注水井将水压入油藏中，使其恢复、保持一定的压力，赋予油藏更大的驱动力，由此改善油田开采作业效率的开采技术。一般来说，低渗透油田的油藏压力本身就小，而待其投产后，油藏压力还会迅速降低，因此，人们经常会选用此方法，来优化油藏压力状态，降低开采难度。但在实践和研究中，人们发现低相较于高渗透油田，低渗透油田对压力更加敏感，也更容易在压力作用下，受到伤害，由此经常会出现注水压力升高、注水量下降的情况，导致注水开采技术并不能达到预期的效果。在此背景下，有研究者经过实践、假设与研究，提出了早期注水措施，并在研究过程中，观察了早期注水、同期注水、滞后注水条件下的石油产量，如图1，由此看出，早期注水能够显著地提升油田开采效率。但在此过程中，为了避免破坏油层，进行注水时，也要根据实际情况计算出注水压力，由此让注水技术的实施，能够在满足油田地层能量需求，提高排液量的同时，防止油层破坏造成的原油损失问题，以保证此项技术的应用效果。

此外，还要注意，此项开采技术对所用水的水质存在一定的要求，因此，在进行此项技术操作时，要严格按照现行的水质标准，选用水体，以保证此项技术的落实效果。

油田压裂开采技术

在低渗透油田的开采中，压裂技术是指通过让油层产生裂缝，来提高其渗透率，改善油的流动状态，由此优化石油产量的石油开采技术。就目前来看，根据制造裂缝方法的差异，可以将此项技术划分为两个类型，即水力压裂技术、高能气体压裂技术。其中，在水力压裂技术下，需要运用高压泵车车组，将流体迅速注入井中，让井底处形成高压环境，由此向岩层施加水压，使其受压破裂，由此制造裂缝，改善石油的流动状态，弱化开采难度，如图2。在此过程中，考虑到可能会出现泵车关停后，裂缝恢复的情况，因此，需要在流体中掺入粒径大于地层砂，数倍的沙子，使其随着流体进入裂缝，撑起裂缝，使其保持开口的状态，以增强该技术的应用效果。在该技术的应用中，必须确定关泵压力、破裂压力、裂缝扩展压力这几个参数，作为技术操作依据。为此，可以运用公式，、、，來计算出上述参数，其中，为最小水平应力、为关泵压力、为最大水平应力、为裂缝扩展力、为空隙压力、为铅锤应力、ρ为岩石密度、H为深度、g为重力加速度。

在高能气体压裂技术下，需要先将火药弹设置在井筒内的油层位置，然后进行引燃，此时，引燃后的火药，会产生温度超过1000摄氏度的高压气体，这些气体会向油层高速施加压力，让地层形成长度10多米的辐射状裂纹，这些裂纹无需砂子支撑，也能保持开裂状态，并极大地改善石油流动状态，弱化石油开采难度。此外，火药的燃烧，也会消除堵塞油井的物质，让石油的输出更加畅通，深入优化石油开采效果[1]。

油田酸化解堵开采技术

低渗透油田在经过一段时间的开采后，受种种因素的影响，如储层温度变化、固井施工等因素，地层会被逐渐堵塞，导致油田的渗透率下降，而作为渗透率本身就比较低的低渗透油田，渗透率的进一步下降，会在很大程度上增加开采的难度。此时，就需要运用酸化解堵开采技术，提升油田的渗透率，以保证开采工作的正常开展。在此过程中，应当注意，钻井泥浆、油井水泥经常会在开采作业中，被带入地层，而泥浆、水泥中的膨润土，就会堵塞地层，降低渗透率，此时，就要运用酸化解堵开采技术，并考虑到膨润土的成分为Al2SiO14（OH）2，且根据化学反应方程式，Al2SiO14（OH）2+36HF→4H2SiF4+2H3AlF6+12H2O可知，膨润土具有易溶于HF的特点，因此，需要选用HF作为酸化解堵技术的酸性解堵剂。在此过程中，由于HF会与地层岩石骨架产生反应，生成一些沉淀物，如氟硅酸钠、氟化钙等，所以，在运用该酸性解堵剂之前，一定要用盐酸作为隔离液，并调节好酸液的浓度，以避免对岩石骨架产生伤害。此外，在该技术的应用中，也要注意，考虑到地层堵塞形成的原因是多样性的，而不同类型的堵塞，选择的酸性解堵剂也存在差异，因此，必须先调查清楚具体的地层堵塞情况，然后根据实际情况，调配解堵剂，以提高低渗透油田的渗透率，改善石油开采工作状态[2]。

油田表面活性剂开采技术

在低渗透油田开采中，为了让注水开采获得更好的效果，人们通常会使用表面活性剂这一辅助性的开采技术。在此项技术的应用中，通过向需要注入的水中掺入表面活性剂，可以降低油水接触面的张力，让水更顺利地被注入油层中，增加油藏能量，而且也会使油滴更容易变形，改善石油流动状态，同时，在表面活性剂的作用下，石油的选择性湿润接触角会变小，强化其亲水性，由此更容易被开采出去，提高低渗透油田开采作业效果。现阶段，表面活性剂开采技术主要有三种，即粘弹性表面活性剂技术、高浓度表面活性剂技术、低浓度表面活性剂技术。但在国内，目前最常见的表面活性剂开采技术，为低浓度表面活性剂技术，该技术的主要优势在于，其能够让石油的界面张力下降到超低的水平。而仅采用一种活性剂，并不能让石油的界面张力达到超低，因此，在运用此项技术时，需要根据实际情况，通过反复分析和试验，制定出与实际情况相匹配的表面活性剂配方。目前，借助该技术，基本能够达到10-3mN/m的界面张力，但为了降低注水压力，人们经常会向水中加入一些碱类物质，而这些物质，会与地层中的钙离子、镁离子，产生化学反应，最终生成沉淀，堵塞地层，因此，在进行表面活性剂配置时，需尽量达到在不加入碱类物质的情况下，让石油达到理想的界面张力，由此消除上述的技术应用不足。此外，在表面活性剂配置过程，也要注意考虑经济性因素，让此项技术更加可行，由此获得更佳的石油开采作业效果[3]。

结论：综上所述，增强石油开采技术的应用效果，有助于低渗透油田石油开采生产水平的提升。在低渗透油田开采中，通过制定并执行石油开采技术方案，能够提高石油开采生产效率、降低油田开采难度、增强低渗透率油田开发效果，从而推动石油产能水平的可持续优化。

参考文献：

[1]宋新爱，刘天时，魏航信. 特低渗透油藏抽油决策优化模型[J]. 西安石油大学学报（自然科学版），2021，36（06）：96-102.

[2]王希龙. 低渗透窜槽水平井暂堵重复压裂分段改造技术的应用[J]. 化学工程与装备，2021，（11）：113-114+110.

[3]张匡钰. 低滲透油田压裂技术及发展趋势[J]. 化学工程与装备，2021，（11）：201-202.