[科普中国]-二次采油

概述

一般指在依靠天然能量开采已经接近枯竭的油田所采取的强化开发措施。目的是提高产量和石油采收率。方法主要是注水(边外注水、轴线注水、切割注水、面积注水)和注气(顶部注气、面积注气等)。随着科学技术的发展，很多油田从开始开发或者在开发早期，就采用了注水、注气等二次采油法。1

二次采油方法注水注水是指为提高油田采收率和达到稳产、高产的目的，由地面通过注水井，将经过净化的水注入到油层中，以补充和保持能量的措施。注水方式一般有边外注水或边缘注水、内部切割注水、轴线注水、面积注水等。注水的水质、含铁量及机械杂质要合乎要求，要有一定的化学稳定性、良好的清洗能力和腐蚀力小等特点。我国油田多采用注水开采方式。 2

按注水井在油田上的布局，可以把注水方式分作边部注水和内部注水两大类：

(一)边部注水

边部注水包括边外注水和边内注水等方式。一般都是平行于含油边缘成排地钻注水并，如图1所示。

这种注水方式的优点是注水井分布集中、便于管理、水淹区连续、有利于调整。但这种方式的根本缺点是受到注水效果的采油井排太少，远离注水井排的采油井的匪力及产量，依然降低，开采效果差。所以这种方式只适于面积小的油田。

(二)内部注水

内部注水即把注水并钻在油田内都。按注水井和采油井的相互位置又可分为行列切割注水和面积注水。

1．行列切割注水

行列切割注水就是把一个油田用注水井排切割成若干小的开发区，在每个开发区内平行于注水井排布置采油井，如图2示。这种注水方式的优点是，一个大油田可分块分批地投入开发，便于管理。但由于油田内部油层与油层、油层内部的性质是不均匀的，往往注进去的水不能按理想一排排地整齐推进，常造成油水混乱，所以在实践中多不采用。 3

2．面积注水

面积注水即把油田按照规则的几何图形划分为许多单元。在每个单元内同时布置注水著和采油井，如图3所示。面积注水方式的优越性是采油井都处于注水第一线，可以直接见到注水效果，采油速度高。经过实践检验证明这种方式较优越，因而被广泛采用。3

注气注气是指为提高油田采收率，将气体(天然气或空气)通过注水井注入到油层中，以补充和保持油层能量的措施。常用的方法有顶部注气和面积注气两种。注气法的发展趋势是注入湿气、液化气和二氧化碳气，以便在增加驱油动力的同时，造成混相驱动或改善油的流动性能，提高采收率。2

二次采油的驱油方式油田二次采油油藏的驱油方式，主要是以水、气作为石油驱替剂驱使地下原油，并将其由井底推向井筒至井口。注水驱油就是让注入水进入原来被油充填的孔隙，用水将油置换出来的整个过程。4

气顶驱动气顶中气体的压力沿生产井方向向上移动石油的一种天然的驱动机理。发生于没有有效水驱机理的有限制的或圈闭的储油层中。当石油从油层中抽出后，油层的压力即下降，而气顶则膨胀而进入原来由石油占据的孔隙中去。溶解气驱也能促进驱动机理，相对于油区的气顶愈大，溶解气驱的数量就愈小。5

水驱动保证从地下储层中获取大量油或气的原生驱动力。水将孔隙空间中的油和气挤出，取代了它们的位置，并对剩下的烃施加更大的向上压力。水驱亦用于二次采油技术中。5

二次采油的适应条件、时机选择、开采特点适应条件采取向地下注水的二次采油，适应的油藏主要包括：低饱和油藏(油藏地饱压差小、原始气油比低、天然能量小)，低渗透、特低渗透油藏(油藏弹性能量小、渗流阻力大、能耗消耗快、压力恢复慢)以及常规稠油油藏(原油黏度较高)。上述油藏通过注水可有效地补充地下能量、保持油层压力，最终获取最佳的开采效果。4

时机选择二次采油注水时机的选择，一般分为早期注水和晚期注水两种。

早期注水：是指油层的地层压力保持在饱和压力以上的注水。此时油层内没有溶解气渗流，原油基本保持原始性质，注水后油层内只有油、水两相流动。此时，采油井的生产能力较高，能保持较长时间的自喷开采期。

晚期注水：是指在溶解气驱之后的注水。此时原油性质发生了变化，油层内出现油、气、水三相流动，大量溶解气的采出，使原油黏度增加。虽然后期注水可以使油层压力得到一定的恢复，但采油井的生产能力很难恢复到原有的水平。

从目前世界石油开采现状和发展趋势看，绝大多数油田采取的是早期注水的方式开发油田。 4

开采特点油田二次采油与一次采油的开采特点相比，技术相对复杂，油田投入的费用较高，但油田生产能力旺盛，经济回报受益较大。利用二次采油油田的平均采收率，一般可以达到40%～50%，开发效果好的油田采收率可达55%～65%。4