採收率

採收率指的是采出原油數量與油藏原始地質儲量之比，通常以百分數表示。

油藏的地質條件和現有的開發採油工藝水平，決定了一個油藏原油採收率的高低。隨著開發工藝水平的不斷提高，原油採收率也將隨之增加。就原油開採技術先進的國家來講，提高原油採收率都將是主要課題。一個大油田，即使其原油採收率提高10%，其原油的增產數量也是相當可觀的，甚至相當於一定規模的新油田。

但實踐證明，一種新的開採方法的形成需要20年左右，甚至更長，它也提醒人們對提高原油採收率的各種新方法的探求，以及對現有方法的試驗必須及早地給予足夠的重視。

油田開發實際資料表明，油層採收率不僅與其天然條件如油層能量類型及其大小、油層岩性變化及其非均質狀況、地層原油物性等有密切關係，也與油田開發、開採的技術措施及生產管理方法有很大關係。

但對於注水開發的油田來說，油層採收率的高低，主要取決於兩個因素，即波及係數和洗油效率。 

波及係數

波及係數就是注入工作劑在油層中的波及程度，也就是說被工作劑驅洗過的油層體積（或面積）占油層總體積（或面積）的百分數。

洗油效率

洗油效率是指被工作劑前緣驅過的單位體積岩石中驅出油量與驅動前儲量的比值。

由於油層微觀孔隙大小不一，工作劑只能將一部分孔道中的油驅替出來，其他一些孔道未受到波及。如果油層中含油飽和度為 ，被工作劑驅替過後殘餘油飽和度為 。

洗油效率有時也稱為微觀波及係數。

整個油層的採收率應為波及係數和洗油效率的乘積。

1、油田統計法。它是統計已被水淹區或油田開採的累計采出油量，將其與原始地質儲量相比，確定採收率。

2、室內水驅油試驗法。這種方法是將天然岩心模擬到油層條件下，在室內作水驅油試驗，求出水驅油效率，並根據油田非均質性及流體性質加以校正，求出最終採收率。

3、岩心分析法。用岩心分析法確定採收率有兩種，一是在採油區內，用失水量較大的水基鑽井液取心，測定岩心中殘餘油量而求得採收率；另一種是在油田水淹沒區內檢查並取心，測定岩心中殘餘油量，求得採收率。

4、物質平衡法。用礦場生產資料，根據物質平衡的原理，求出積累采出油量，將其與原始地質儲量相比，確定採收率。

5、地球物理法。在水淹沒的井內，用電阻法等測定出殘餘油飽和度，求得採收率。

改善油層水驅採收率的技術方向

國內外廣泛採用以油田注水來保持油層壓力的注水開發方式，是改善油層水驅採收率的行之有效的方法。我國許多油田已先後開展了大量的室內試驗研究和現場試驗，尋找適合各地條件的提高採收率的方法。

1、活性注水

活性水是指溶有活性劑的水。注活性水的依據是設想將洗滌劑作用推廣應用於洗滌多孔性岩石中的油，以改善水驅效果，提高採收率。

2、稠化注水

由於原油粘度較高，故在水驅時，注入水將沿高滲透孔道竄流，從而降低了波及係數。利用粘度增大的水溶液提高採收率的機理，就是通過增大驅油液的粘度，使油水流度比下降，從而減弱粘性指進，擴大掃油麵積，即提高宏觀波及係數，從而提高採收率。

3、注泡沫水

泡沫水就是在水中加入少量的活性劑而能大量地產生泡沫。我們把這種活性劑稱為起泡劑。

在注入水中摻入氣體（空氣、煙道氣或天然氣），利用氣阻效應（當氣泡通過孔隙半徑減小處時，毛細管壓力增大）使水不能任意地從微觀大孔道、宏觀的高滲透層或高滲透區竄流，以提高波及係數，這種方式稱為混氣水。但是氣體分散在水中是一個不穩定系統，很難把氣體均勻混入水中，並盡量保持一定的穩定時間，為了改進混氣水的穩定性，常採用起泡劑降低系統的表面能，它既有利於泡沫的形成，也有助於使泡沫處於低能位而較為穩定。

4、膠束液驅油

改善注入工作劑驅動效能的另一途徑是採用微乳液。微乳液是油在水中或水在油中高度分散的體系。依靠活性劑在油水界面的吸附降低體系的表面能，並形成吸附膜層，從而阻礙液滴的進一步撞合。

作為驅動的乳液，希望依靠它的液阻效應和異常粘度，消除或削弱粘性指進，從而提高微觀波及係數（即洗油效率）和宏觀波及係數。

5、二氧化碳驅動法

二氧化碳極易溶於水和油，在水驅中應用時有兩種形式：水驅二氧化碳段塞法和二氧化碳水驅油法。

稠油熱驅法

若能設法提高地層原油的溫度，高粘度原油的粘度就會大大下降，從而增加了地層油的流度比。

6、火燒油層法

在熱效驅動中，熱源可分為地面、地下兩種。熱源在地面時，從地面到地下的熱損失很大，為了減少熱損失，可把熱源置於油層中，將油層中的原油直接點燃，然後不斷從地面注入助燃劑（空氣）。這樣，在油層中形成一個移動的火線（燃燒前緣帶），並向油層縱深推進。

7、注熱水或熱蒸汽驅法

這種方法是利用熱水或蒸汽把熱能帶到油層中，來提高地層原油的溫度。為了將儘可能多的熱能帶入油層，要求所選用的“攜帶”熱量的熱載體比熱要大，易於流動（即粘度小），來源廣。所以，通常選用熱水或熱蒸汽作熱載體為最好。

據2007 年國際《油氣科學與技術》雜誌報道，2007年世界原油總產量（包括凝析天然氣）8450 萬桶/天中，通過EOR 技術開採出來的原油有250萬桶/天（統計總量中尚未包括我國化學驅產油量），大部分來自美國、墨西哥、委內瑞拉、加拿大、印度尼西亞和中國。其中美國、委內瑞拉、加拿大、印度尼西亞和中國五個國家的熱采技術應用較多。氣驅主要應用的國家是墨西哥，其次是美國、委內瑞拉。我國化學驅則明顯處於世界領先地位。

根據美國《油氣雜誌》每兩年一次的提高原油採收率調查結果，美國2006 年熱采產油量佔EOR 產量的46.46%，注氣（輕烴、二氧化碳和氮氣）約佔53.53%。EOR 項目共有153 項，包括熱采55 項、氣驅97 項，化學驅項目數量已降至0 項。由於美國發現了十分豐富的天然CO2 氣源，帶動了CO2 混相驅項目的實施，使此技術成本大幅度下降。同時在高油價下修好了三條輸送CO2 的管道，可以把CO2 從產地直接輸送到用地得克薩斯州，使一些較小的項目也有利可圖，從而促進了CO2 驅的快速發展。

已探明原油儲量居世界第二的加拿大，僅艾爾伯塔省就擁有1750 億桶的瀝青儲量，這也促進加拿大熱采技術的高速發展，使其擁有國際一流的稠油開採技術，如蒸汽輔助重力泄油(SAGD)、溶劑泄油（VAPEX）、火燒油藏（In-situ Combustion）、foamy oil等。應用數量最多的是蒸汽輔助重力泄油(SAGD)項目，大都應用於油砂開採中。此外Encana 公司的WeyburnCO2 混相驅是加拿大主要的CO2 驅項目，該項目被認為是世界上最大的減少二氧化碳排放的聯合實施項目。talisman 能源公司擁有在Turner Valley 油田的氮氣EOR 項目，投資1.5 億美元進行3 年的先導性試驗，以證明用注氮氣開採15%地質儲量的可能性。

我國針對大多數油田是陸相沉積的特點，經過四個連續五年計劃的重點項目攻關，在石油系統各單位以及中國科學院、高等院校的共同努力下，提高採收率技術有了飛速的發展，在化學驅一些領域已達到國際先進水平。如聚合物驅油已形成完整的配套技術，並已在大慶、勝利等大油田工業性推廣；複合驅油技術獲得重大突破，先導性試驗獲得成功。同時也暴露出一些生產實際問題，為技術的發展提出了新的研究課題。

此外，蒸汽吞吐、蒸汽驅等熱采方法已在我國石油生產中佔有相當大的比重。蒸汽吞吐是國內應用範圍最廣的一種技術，已完善配套，且中深層的蒸汽吞吐技術已處於國際先進水平。蒸汽驅技術也進行了大規模的工業化試驗，積累了一定的經驗。

氣體混相驅研究相對較晚，與國外相比還有很大差距。儘管在20世紀80 年代開展了CO2 和天然氣驅礦場試驗，取得了一定效果，但因氣源問題，一直未得到發展。隨著西部油田的開發，安塞世界級氣田的發現，長慶注氣混相驅和非混相驅被列入國家重點攻關項目。吐哈油區的葡北油田注烴混相驅礦場試驗得以啟動，大大推動了我國混相驅提高採收率技術的快速發展。同時，吉林的扶余油田、蘇北黃橋氣田、江蘇秦潼凹陷以及廣東三水盆地等一批CO2 氣藏的發現，推動了CO2混相或非混相驅先導試驗研究，同時“溫室氣體的地下埋存及在提高油氣採收率中的資源化利用”被列為國家“973”重點攻關課題。

總體上來看，世界範圍內的EOR工程在20 世紀80 年代處於高峰期，而後略有下降，20世紀90 年代末又稍有回升。進入21 世紀，EOR 工程的數量仍大幅度減少。但隨著勘探費用上漲、勘探難度加大以及高油價的形勢，終將再一次刺激EOR工程數量的增加和技術研究的熱潮。

①改善注水採油技術提高採收率機理研究，如水平井與複雜結構井滲流特徵、人工舉升及其提高採收率機理；水平井與複雜結構井最佳產能、影響因素及參數優化研究；弱凝膠深部調剖、流動性、液流轉向及調驅機理等。

②化學驅油技術科學基礎研究，包括多元複合驅界面化學及驅油機理深化研究、化學驅油劑合成的分子結構設計及工藝控制原理研究。

③油氣藏流體變組分、變相態開發原理研究，如凝析氣藏反凝析與再蒸發機理研究，氣驅過程中流體的相態變化等。

④稠油開採新技術科學基礎研究，包括注溶劑萃取稠油開採技術（VAPEX）機理研究、火燒油層燃燒反應動力學及控制原理研究等。

⑤微生物驅油技術科學原理研究，如菌種在孔隙介質中傳輸機理的研究，生物在油層內繁殖、運移和滯留的規律以及數學描述，深入了解微生物驅中各種生物—物化作用及滲流規律。

石油的剩餘儲量大都集中在高含水、低滲透、稠油、高溫高鹽油藏、非均質極強的碳酸鹽岩縫洞油藏等開採難度較大的地方，常用的驅替劑已無法滿足進一步提高採收率需求，而國民經濟的迅速發展對石油能源的需求又在不斷提高。因此，新型經濟有效的驅替劑的研發，勢在必行。

開發高效提高採收率的集成技術

針對複雜的油藏，每一項提高採收率技術都有其應用的局限性，結合不同技術的技術優勢，研究高效開發的提高採收率集成技術，是提高採收率又一個新的發展方向。