摘要：在油田开采的过程中，通过注气开发方式和注气效果的分析，可以对低渗透油田很好的开发，这对我国石油行业的发展起着非常重要的作用。在油田中注入气体，可以增加油田井底的压力，从而起到驱动底层油向上运动，这样就方便了石油的开采工作。油田注气技术在我国已经取得了一定的成果，但还存在着一定的问题。
关键词：油田注气；采收率；应用技术
引言：CO2在石油中具有较强的溶解能力，降低原油粘度和表面张力。同时增加原油弹性膨胀能，利于采油。在高压下，CO2气体在驱油过程中可以将石油组分中的不同烃类组分分散抽提，当气相中被抽提出来的轻烃组分达到一定浓度时也会出现多次接触混相的现象，是一种很好的驱油剂。注气提高采收率方法是目前国内外难采石油储量开发行之有效的方法之一。
1油田采收率概述
油田的采收率是指采出的油量与地质储量的百分比，采收率越高，证明油田开发的效果越好。注水开发的油田的采收率与注入水的波及体积和洗油效率有直接的关系。合理控制油田生产参数，能够提高油田的采收率。确定油田采收率的方法比较多，通过油田统计法，对油田生产数据进行统计分析，确定油田的开采程度，采取增产挖潜的技术措施，才能提高油田的采收率。也可以实施室内水驱油的试验法，通过科学计算推测油田的采收率。岩心分析法，物质平衡法以及地球物理法的应用，也能够确定油田的采收率。
2油田注气技术面临的主要矛盾和技术难点
2.1油层之间、油层内部和油层面之间存在矛盾。在现阶段的开发过程中还可能遇到注水井压力升高的问题、油田生产能力突然减低的问题，及注水量、产油量、采收率和开采速度之间的矛盾。
2.2裂缝问题。在油田的开采工作中，往往因开采工作进行而导致油田周围产生裂缝，裂缝可能导致在注水过程中水流的乱窜，并使裂缝两侧的注水压力不同而使开采效率降低。
2.3采油工艺技术不适应问题。现阶段，我国油田的开采工作中大都还在使用杆式抽油泵，这种油泵在使用过程中效率不高，并可能导致地层供应的液压不足，从而影响供给和开采的平衡关系，在很大程度上影响开采效率。
2.4目前关于油田注气技术尚无统一筛选标准。油田行业及其相关部门应对油田注气技术中的气体选择和注气方式选择进行可行性分析，包括方法的理论研究、实际工程实验、采收率预测和验证以及经济效益评价等，这样油田公司在使用该项技术时便有了筛选标准。
3国内技术现状
目前全国陆上注水开发油田综合含水已在85%以上，有的更高达90%以上，产量递减快，新发现的原油储量多是低渗透、高粘度等品味低的难采储量。因此，我国陆上油田的注气提高采收率研究工作和现场试验一直进行，并且发展飞速。1963年大庆油田开创先河，进行了CO2驱研究工作，同时进行了现场试验，原油采收率较非试验井提高近10%。室内试验发现，CO2水能够改变岩芯亲油性。1985年，国内各油田重新重视并深入开展气体混相驱和非混相驱研究，中原油田、大庆油田、华北油田等进行了试验，大庆油田与法国合作，进行CO2非混相驱现试验，并在北一区断东和北二区东部进行水气交替注入施工。华北油田与法国合作，在雁翎油田开展注氮气非混相驱现场试验。中原油田也与加拿大合作进行注烃或CO2混相驱可行性研究。全国二次评价工作表明，适合于注气（CO2）混相驱（包括吞吐）的地质储量在10.57×108t以上，平均可提高采收率16.4%。中国要改变以注水开发为主境况，寻找适合中国各油田现状的、经济有效地提高采收率技术，而对注烃和非烃气体混相和非混相驱以及注气吞吐技术要予以足够的重视和必要的关注。
4气驱提高采收率技术
4.1气驱提高采收率面临的挑战。气驱主要包括CO2驱、N2驱、烃类气驱和空气驱，其中以CO2驱为主。国外CO2驱提高原油采收率技术的研究与应用起始于20世纪50年代，主要应用于美国和加拿大，以中低渗透轻质油藏为主，多为混相驱，技术成熟，且成本低。我国CO2驱始于1965年大庆油田开展的先导试验，此后胜利、吉林、中原和华东等油田也相继开展了先导试验，多为非混相驱，成本高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与国外多数油藏相比，我国的油藏条件非常复杂，利用CO2驱提高采收率面临诸多特殊的理论和技术难点。一是由于原油重质组分含量高，混相压力高，驱油效率低。二是储层非均质性强、CO2与原油流度比差异大，黏性指进和气窜严重，波及效率低。三是天然CO2气源少，以高含CO2天然气分离及工业废气捕集处理为主，CO2获取成本较高。
4.2气驱提高采收率技术发展趋势。将CO2驱提高原油采收率与CO2减排、绿色环保相结合，是CO2驱技术未来发展方向，同时也是实现CO2高效减排和资源化利用的战略选择。
4.2.1深化CO2与原油复杂相态理论研究，为气驱快速发展奠定理论基础研发。降低混相压力的混相剂的研发方向主要为增效剂和增溶剂。SvetlanaRudyk等在超临界CO2萃取原油实验中，研究了低碳醇作为夹带剂，能够有效提高超临界CO2抽提原油的能力。西南石油大学郭平等研制出的非离子低分子表面活性剂，对降低混相压力取得了较好效果。未来发展方向是通过分子模拟和室内实验相结合，研发廉价、高效、绿色的增效剂和增溶剂。CO2流度控制剂的研发方向主要为发泡剂和稠化剂，增稠体系改变CO2流度，泡沫体系使CO2地下转向，进而提高波及系数。1986年，美国Heller提出了使用聚合物直接增稠CO2的方法，室内实验增油效果明显。未来发展方向就是研发低成本发泡剂和稠化剂。
4.2.2研发低成本捕集溶剂和高效热泵捕集工艺，为CCUS技术提供充足且廉价的CO2气源CO2捕集溶剂吸收能力低、腐蚀性强、易氧化降解、再生能耗大、系统热能利用率低，导致CO2捕集能耗和成本较高，难以进行大规模推广应用。目前，中国石化南化院研制的多氨基CO2捕集溶剂，较传统MEA吸收能力提高了30%，胜利油田已建成捕集CO2达4万吨的CCUS系统工程。通过攻关新型捕集溶剂和热泵捕集工艺，能够提高吸收能力，实现能量梯级利用，达到降低捕集成本的目的。未来发展方向是通过反应机理研究、捕集溶剂和热能回收利用工艺开发，研发低成本捕集溶剂和高效热泵捕集工艺。
5注气开发的效果分析
通过实际的项目实验，我们从实验层面验证了通过油田注气开发技术确实可以在很大程度上提高油层的效率，进而提高采收率。在具体的使用过程，可以使用干燥气体驱动油层，也可以使用蒸发出来的气体驱动油层，这样就可以补充因为开采工作的进行而失去的油层压力，补充油田中失去的能量，进而维持油田开采过程中的压力平衡，方便了油田开采工作的进行并提高了油田的产量。1）当油田使用蒸发气驱动时，原油在流动过程中就会有一部分组分被蒸发汽化，这时气相中就有了石油组分。在原油被开采出来之后，需要对气相中的石油成分进行回收，这时就需要用到轻烃回收装置，该装置可以把混合湿气中的原油组分分离出来而生成轻质油。在被分离之后，混合湿气中的石油组分被大量吸收，这时又可以继续注入油层循环使用。如果在油田开发过程中油层的温度较高，此时蒸发的效果会更好，油田的开采效率会更高。总之，通过使用蒸发气驱动，不仅可以降低气源的使用量，还可以提高油田的开采量和油田的采收率。2）当油田使用二氧化碳气体驱动时，其驱动效率会比使用空气驱动的效率高些。在油层中注入二氧化碳气体之时，可以进一步对原来使用水驱动不到的地方进行驱动，这样就可以延长水驱动的范围，并使原油的采收率提高15%左右。使用二氧化碳驱动油层是油田开发过程中较为高效的一种驱动方式，可以在今后的石油开采工作中广泛使用。而使用空气作为驱动气的话，虽然其比较容易获得，但是其在使用过程中不易控制，驱动油层的整体效果没有使用二氧化碳好。3）油田在开采过程中还可使用水气交替混注的方式，这就需要在油层中先注入一定的水，然后再注入气体。在单纯使用气体时，若油层的黏度较小，就会使得气体乱窜，而使用这种注入方式就可以避免这种现象的发生。并且在使用水气混注时，油层中的含水量也会增加，这就会进一步提高油层中气体的溶解度，这就会使原油的流动更加便捷。总之，使用水气交替混注的方式可以解决油田注气过程中气体乱窜的问题，并且在气和水的共同作用下可以进一步提高油田的采收率。
结语
在现阶段，我国的油田开发基本都步入了中后期，油田中石油的含量也在逐步减少，油田的开采工作越来越难。为此，便提出了一种油田注气开采的方法，这样可以提高油田的采收率，并且在使用过程中也取得了一定的成果。
参考文献
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[2]李士伦,张正卿,冉新权等.注气提高石油采收率技术.成都:四川科学技术出版社,2001.
[3]王福勇,王宏宇.注二氧化碳提高原油采收率技术[J].国外石油地质,1997,19(2):55-61.
论文作者:朱强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
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