加载中…一次采油、二次采油和三次采油介绍
(2016-10-11 14:34:26)
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；把通过注入流体或热量来改变原油黏度或改变原油与地层中的其他介质的界面张力，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。
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。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。
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。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，这就像用清水冲洗不能去除衣物上沾染的油污一样。另外，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。
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热力采油法、化学驱油法、混相驱油法、微生物驱油法等。
热力采油法主要是利用降低原油黏度来提高采收率。其中蒸汽吞吐法就是热力采油的一种常用方法。它利用原油的黏度对温度非常敏感的特性，采取周期性地向油井中注入蒸汽，注入的热量可使油层中的原油温度升高数十甚至上百度，从而大大降低了原油黏度，提高了原油的流动能力。蒸汽吞吐过程一般分为三个阶段：第一阶段是注汽阶段。此阶段将高温蒸汽快速注入油层中，注入量一般在千吨当量水以上，注入时间一般几天到十几天。第二阶段是焖井阶段。也就是在注汽完成后立即关井，便于蒸汽携带的热量在油层中进行有效交换，从而加热油层。关井时间不宜太长或太短，一般2～5天为宜。第三阶段是采油阶段，此阶段一般又包括自喷和抽油两个阶段。因高温高压注汽时的井底附近压力较高，为自喷提供了能量，自喷阶段一般维持几天到数十天，此时，主要产出物为油井周围的冷凝水和大量加热过的原油。当井底压力与地层压力接近时，就必须转入抽油阶段，该阶段持续时间可长达几个月到一年以上不等，是原油产出的主要时期。
化学驱油法主要是通过注入一些化学剂增加地层水的黏度，改变原油和地层水的黏度比，减小地层中水的流动能力和油的流动能力之间的差距，同时，降低原油对岩石的吸附性，从而扩大增黏水驱油面积，提高驱油效率。大庆油田采用以聚丙烯酰胺为主体的注聚合物三次采油的试验，明显地提高了原油采收率，取得了十分可观的经济效益。混相驱油法主要是通过注入的气体与原油发生混相，可以降低原油黏度和对岩石的吸附性，常用的气体有天然气和二氧化碳。微生物驱油法是利用微生物及其代谢产物能裂解重质烃类和石蜡，使石油的大分子变成小分子，同时代谢产生的气体CO2、N2、H2、CH4等可溶于原油，从而降低了原油粘黏，增加了原油的流动性，达到提高原油采收率的目的。
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。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。
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。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，这就像用清水冲洗不能去除衣物上沾染的油污一样。另外，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。
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热力采油法、化学驱油法、混相驱油法、微生物驱油法等。
热力采油法主要是利用降低原油黏度来提高采收率。其中蒸汽吞吐法就是热力采油的一种常用方法。它利用原油的黏度对温度非常敏感的特性，采取周期性地向油井中注入蒸汽，注入的热量可使油层中的原油温度升高数十甚至上百度，从而大大降低了原油黏度，提高了原油的流动能力。蒸汽吞吐过程一般分为三个阶段：第一阶段是注汽阶段。此阶段将高温蒸汽快速注入油层中，注入量一般在千吨当量水以上，注入时间一般几天到十几天。第二阶段是焖井阶段。也就是在注汽完成后立即关井，便于蒸汽携带的热量在油层中进行有效交换，从而加热油层。关井时间不宜太长或太短，一般2～5天为宜。第三阶段是采油阶段，此阶段一般又包括自喷和抽油两个阶段。因高温高压注汽时的井底附近压力较高，为自喷提供了能量，自喷阶段一般维持几天到数十天，此时，主要产出物为油井周围的冷凝水和大量加热过的原油。当井底压力与地层压力接近时，就必须转入抽油阶段，该阶段持续时间可长达几个月到一年以上不等，是原油产出的主要时期。
化学驱油法主要是通过注入一些化学剂增加地层水的黏度，改变原油和地层水的黏度比，减小地层中水的流动能力和油的流动能力之间的差距，同时，降低原油对岩石的吸附性，从而扩大增黏水驱油面积，提高驱油效率。大庆油田采用以聚丙烯酰胺为主体的注聚合物三次采油的试验，明显地提高了原油采收率，取得了十分可观的经济效益。混相驱油法主要是通过注入的气体与原油发生混相，可以降低原油黏度和对岩石的吸附性，常用的气体有天然气和二氧化碳。微生物驱油法是利用微生物及其代谢产物能裂解重质烃类和石蜡，使石油的大分子变成小分子，同时代谢产生的气体CO2、N2、H2、CH4等可溶于原油，从而降低了原油粘黏，增加了原油的流动性，达到提高原油采收率的目的。
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