張雪蓮

摘要：俄羅斯在石油開采過程中，對采油工藝技術(shù)研究的歷史長，時間早，工藝新，方法多，整體技術(shù)始終處在世界領(lǐng)先水平。

關(guān)鍵詞：俄羅斯油田 高含水期 采油技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展

0 引言

俄羅斯是世界上石油資源最豐富的地區(qū)。年產(chǎn)原油6億噸左右，探明儲量86億噸，占世界的12％，僅次于沙特阿拉伯、墨西哥和科威特，居第四位。石油主要埋藏在東部地區(qū)，僅西西伯利亞和伏爾加——烏拉爾地區(qū)，就占全國石油儲量的72％，俄羅斯在石油開采過程中，對采油工藝技術(shù)研究的歷史長，時間早，工藝新，方法多，整體技術(shù)始終處在世界領(lǐng)先水平。

1 俄羅斯油田高含水期開采的特點及提高采收率的措施

近年來，俄羅斯原油儲量發(fā)生了極大的變化。儲量結(jié)構(gòu)變差，工業(yè)級別的原油可采儲量急劇下降。根據(jù)俄聯(lián)邦燃料動力部的官方資料，其中高含水層中原油儲量占難采儲量的三分之一(34％)。所謂高含水期，各國學(xué)者意見并不統(tǒng)一，有的人把含水60％以后稱為高含水期，有的人把含水80％以后稱為高含水期。本文注重的是含水80％以上的油田所采取的采油措施。高含水期提高采收率的主要措施 針對高含水期油田的特點，俄羅斯及中亞的水驅(qū)砂巖油田進入高含水期主要開發(fā)措施：

1.1 應(yīng)用沸石原料開采油田 目前韃靼斯坦大部分油田發(fā)現(xiàn)注入水沿個別夾層突進，大大降低了注水效果，提高了油層中剩余油數(shù)量和采油井含水率。面臨著如何通過封堵采油井中的高含水層和提高注入水波及系數(shù)，以及增大均質(zhì)油層中個別夾層的滲流阻力來降低油井的產(chǎn)水量問題。保證滲流重新分布的一個最廣泛采用的方法是注聚合物。但在油田開發(fā)晚期已無效了。因此，應(yīng)用了各種改進的聚合物，例如，交聯(lián)聚合物體系(有利于在孔隙中形成凝膠)、構(gòu)造組分體系。但所有這些化學(xué)劑中的成分價格昂貴，例如聚合物或交聯(lián)劑。此外，一些化學(xué)劑應(yīng)用受限，另一些化學(xué)劑由于有毒會破壞使用地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。該項工藝在羅馬什金油田列寧山石油管理局進行了工業(yè)性實驗。實驗研究表明，工業(yè)上應(yīng)用沸石能保證生態(tài)安全，相對便宜。無論用于堵水還是重新分布滲流、提高注入水波及系數(shù)都很有效。

1.2 電力作用產(chǎn)層的新工藝 哈薩克斯坦的大部分油田進入了開發(fā)晚期，如何維持原油產(chǎn)量、降低井的含水率、在最低的采油費用條件下保持最高的原油采收率是亟待解決的問題。針對上述問題B.H.Ce，rt.研制出一種電力作用產(chǎn)層的新工藝。非均質(zhì)微孔介質(zhì)的孔隙空間結(jié)構(gòu)和滲流空間結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致電流脈沖作用產(chǎn)層。測定介質(zhì)中滲流限定速度的此類毛細管中電流密度可以擴大毛細管的橫剖面，因此提高了近井地帶的滲透率。電毛細效應(yīng)的應(yīng)用有助于介質(zhì)中的相平衡，并可以在水相滲透率降低的同時，提高油相滲透率。作用后由于介質(zhì)中的滲流結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，井的含水率明顯降低，可持續(xù)很長時間(3年或更長)。

該工藝在卡梅什維油田2口井中進行了先導(dǎo)性試驗。結(jié)果是含水率下降，產(chǎn)油量增加。在處理前，203號和138號井的含水率分別為85％和90％，處理后分別降至30％和60％，然后決定在該油田的15口井中進行礦場試驗。該工藝所需成本要低得多。測量表明，電處理一口井的電能消耗量不超過400千瓦時。該工藝不僅提高了油層近井地帶的滲透率(在10米半徑范圍內(nèi))，而且控制了相滲透率，原則上可使井的含水率降到零。廣泛應(yīng)用該技術(shù)會明顯提高產(chǎn)層原油采收率和降低采油成本。

1.3 油田高含水后期一種有效的堵水方法 阿甘油田是處于開發(fā)晚期的大型油田，在含水91％的情況下，該油田的累積采油量占原始可采儲量的80％，有0.25×108噸的剩余儲量屬于難采儲量，主要集中在高含水區(qū)。多數(shù)采油井水淹是由于管外竄流造成的，及時堵水是油井大修作業(yè)的主要方向之一。施工數(shù)量雖位居第二，但工藝效果顯著。在各種措施中，40％以上的增油量是依靠堵水工作完成的。注入加入一定添加劑的柴油基水泥混合物是阿甘油田采油井應(yīng)用限制水竄流方法的主要工藝。

阿甘油田共對21口油井進行了封堵作業(yè)，16口油井產(chǎn)量增長。在含水96％時，對1689號井進行封堵后，該井日產(chǎn)量達到116.7噸。在阿甘油田采油井中采用限制水竄流的其它方法是使用凝膠劑。該工藝還沒有得到廣泛應(yīng)用。但對兩口井的處理結(jié)果表明，在封堵管外竄流和油層清洗段時使用凝膠劑效果好。人工封隔水洗層和含油層是應(yīng)用該工藝的基礎(chǔ)。使用的堵塞劑幾乎完全溶解于油，與地層鹽水接觸時形成粘性膠質(zhì)成分。可以在滲透性較好的含水飽和層和管外空間注入主要的化學(xué)吸收劑。由于堵水作業(yè)，形成的非滲透遮擋降低了產(chǎn)水量，促使早期出油較少的油層出更多的油。

可以用硅酸鈉、氯化鈣和鹽酸作為水洗層選擇性封堵工藝的主要試劑。通過向位于含水層專門的射孔孔眼注入堵水劑，把在硅酸鈉和氯化鈣作用下形成的凝膠劑作為主要注入劑。為加固形成的遮擋，注入以硅酸鈉和鹽酸為主的彈性凝膠。

1.4 復(fù)合式布井方式 對于開發(fā)難采儲量問題，提出了多種不同的水平井布井方式。在油田開發(fā)時，布井系統(tǒng)的選擇取決于許多因素，其中包括開發(fā)層系的地質(zhì)構(gòu)造、油藏的大小和形狀、地下原油性質(zhì)、油藏生產(chǎn)方式及氣候等。一些文章中指出既要鉆水平井，又要布垂直井。這種布井方式在未來被稱做復(fù)合式布井方式。對于開發(fā)高含水期油田有一定前景。

2 俄羅斯高含水油田開發(fā)特色技術(shù)

微生物采油工藝。當(dāng)注水開發(fā)油田平均采收率達到42％時，油層中仍有20％～35％的原油和約40％的儲量不能被水驅(qū)出。開發(fā)晚期為了提高采收率，近來俄開始廣泛采用微生物工藝。該法優(yōu)點是工藝簡單，費用低，不污染周圍環(huán)境。工藝應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，從油氣勘探到原油加工都有所應(yīng)用。微生物生命活動過程中所形成的多種物質(zhì)的綜合作用可提高采收率。在提高采收率方面的應(yīng)用：

①生成生物群落或生物體代謝產(chǎn)物。為了提高采收率研制并廣泛應(yīng)用了含有微生物群落試劑的注入工藝，如活性泥、磨粉行業(yè)的廢物等。②利用長期注入淡水形成的地下微生物群落，把微生物群落分兩階段進行活化，生成大量的CH₄、CO₂、H₂、N₂，這些物質(zhì)溶于石油，從而提高了原油的流動性，使采收率提高。此法在烏拉爾和伏爾加河流域地區(qū)得到了推廣。韃靼石油公司預(yù)計，微生物工藝可把采油量從1995年的5.3％提高到2005年的23％。微生物工藝在俄羅斯，尤其是韃靼石油工業(yè)發(fā)展中占有一定的位置。利用微生物工藝已解決了與開發(fā)、采油、生態(tài)有關(guān)的難題。該法所獲增油量為10％～46％。目前，在巴什及西西伯利亞油田上也開始工業(yè)性推廣微生物技術(shù)，直至2005年。由于大規(guī)模的推廣應(yīng)用，巴什油田增油量超過了50×104噸。俄及中亞已有一個多世紀(jì)的田開發(fā)史，在一些大型和特大型油田上試驗和應(yīng)用了許多世界上最為先進的水驅(qū)技術(shù)，積累了大量的經(jīng)驗和教訓(xùn)，目前已擁有和掌握世界最先進的中高滲透層開發(fā)技術(shù)。在油田開發(fā)晚期采取了很多好的采油方法，從油田所開展的室內(nèi)和礦場試驗效果看，這些方法非常有效地解決了油田開發(fā)晚期所面臨的一些技術(shù)難題，很值得參考借鑒。

3 我油田今后技術(shù)發(fā)展方向

綜合分析俄羅斯油田在高含水期所采取的各項措施，我國在提高高含水油田采收率方面今后需要進一步發(fā)展現(xiàn)有技術(shù)并廣泛借鑒國外先進技術(shù)。