根據(jù)陰陽平衡原理發(fā)明的采油新技術(shù)及其驗(yàn)證試驗(yàn)

1、根據(jù)陰陽平衡原理發(fā)明的采油新技術(shù)及其驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)摘要：由于沒有哲學(xué)的指導(dǎo)，注水油田的開發(fā)并沒有走在正確的道路上，其一味地以注水、注聚、注三元等性質(zhì)相同的技術(shù)（均屬陽性技術(shù)）進(jìn)行開發(fā)，致使采收率不高的情況下，產(chǎn)液含水和油水井密度已攀升到經(jīng)濟(jì)效益容許的極限，這條路現(xiàn)已走到了盡頭?！耙魂幰魂栔^之道、偏陰偏陽謂之疾、陰陽離決謂之死”是中國古代陰陽學(xué)說對(duì)萬事萬物生老病死的高度概括。大慶油田正是由于處在注水強(qiáng)勢(shì)、堵水弱勢(shì)的陽盛陰衰狀態(tài)，才是使其進(jìn)入特高含水期并走向“枯竭”的根本原因。為了通過加強(qiáng)堵水來恢復(fù)注水和堵水的陰陽平衡，特發(fā)明了“水平井注堵水劑解決石油開采三大矛盾的方法”和“水平井壓裂縫填充覆膜砂建立透

2、油阻水篩的采油方法”。 1根據(jù)陰陽平衡原理確定正確的采油技術(shù)研發(fā)方向1.1陰陽平衡原理簡(jiǎn)介堵水短板陰陽學(xué)說是七千年前人文始祖伏羲創(chuàng)立的，該學(xué)說認(rèn)為陰陽平衡是萬事萬物健康存在的根本。凡是運(yùn)動(dòng)的、外向的、上升的、溫?zé)岬摹⒚髁恋亩紝儆陉?；相?duì)靜止的、內(nèi)守的、下降的、寒冷的、陰暗的都屬于陰。宇宙間萬事萬物皆生于陰陽，陰陽是宇宙間萬事萬物共同的基因和密碼，歷次重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)無一不證明這一學(xué)說的正確性，如時(shí)間和空間就是一對(duì)陰陽互動(dòng)的對(duì)立統(tǒng)一體，二者共同構(gòu)建了宇宙萬事萬物存在和發(fā)展的平臺(tái)，這在愛因斯坦相對(duì)論得到很好的闡述，說明中國最古老的哲學(xué)和最現(xiàn)代的科學(xué)是高度統(tǒng)一的。陰陽學(xué)說是中醫(yī)及中華傳統(tǒng)文化的總源頭。相

3、對(duì)于人體來說，只有陰陽平衡，身體才能健康，陰陽失衡則是病態(tài)，中醫(yī)利用這個(gè)原理拯救了無數(shù)人的生命。為了形象地表示陰陽平衡使一個(gè)事物健康存在的原理，我們的祖先用如下圖1所示的陰陽圖表示這個(gè)原理。圖1 陰陽平衡原理圖和采油研發(fā)體系存在短板示意圖1.2根據(jù)陰陽平衡原理確定正確的采油技術(shù)研發(fā)方向因?yàn)椴捎图夹g(shù)研發(fā)方向的正確與否直接關(guān)系到油田的未來，故在特高含水的今天有必要重新審視一下我們的采油技術(shù)研發(fā)方向。大部分油田的采收率不超50%，產(chǎn)液含水卻達(dá)到了95%，這說明油田正處于一種病態(tài)的開發(fā)過程。既然陰陽學(xué)說適用于萬物，下面我就用該原理分析一下目前水驅(qū)砂巖油藏存在的問題，并指出正確的采油技術(shù)研發(fā)方向。只有開

4、出正確的藥方，才能藥到病除，延長油田開發(fā)壽命。砂巖油田多以注水、注聚、注三元為主，在屬性上應(yīng)該屬于運(yùn)動(dòng)的，即屬陽性，那么按照陰陽學(xué)說的相克相生原理，就應(yīng)該有一個(gè)靜止的、陰性的與之相抗衡。顧名思義，堵水與注水應(yīng)該是相克相生的一對(duì)，只有當(dāng)注水與堵水處于平衡狀態(tài)，油田才能處于健康的開發(fā)狀態(tài)。當(dāng)陽盛陰衰時(shí)，即注水、注聚、注三元處于強(qiáng)勢(shì)、而堵水處于弱勢(shì)時(shí)，則產(chǎn)液含水上升，升高到一定程度就必須停產(chǎn)，進(jìn)入死亡狀態(tài)；當(dāng)陰盛陽衰時(shí)，即堵水處于強(qiáng)勢(shì)、注水等處于弱勢(shì)時(shí)，則水井不吸液、油井不產(chǎn)液，如不加處理，則進(jìn)入死亡狀態(tài)。上述兩種死亡狀態(tài)都是陰陽失衡的最終結(jié)果，按陰陽學(xué)說就是陰陽離決謂之死。油田注水開發(fā)初期，注水和

5、堵水是平衡的，產(chǎn)液含水很低。但隨著大孔道的日益增多，注水和堵水的平衡被打破，使注水逐漸處于強(qiáng)勢(shì)而堵水處于弱勢(shì)。目前大慶油田綜合含水超過95%，這明顯是陽盛陰衰的外觀表現(xiàn)，這說明我們多年的采油技術(shù)研究過度地集中于各種注入技術(shù)，使陽盛；而在屬陰性的堵水技術(shù)上，在油層內(nèi)部我們多年來只局限于淺調(diào)剖和深度調(diào)剖，但因這些堵水措施無法封堵在油層最佳位置處（剩余油富集區(qū)），使該堵水措施無法適應(yīng)目前特高含水期開發(fā)的需要，這就使大慶油田多年來逐步走向陰衰狀態(tài)?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，在油田進(jìn)入特高含水的今天，堵水技術(shù)攻關(guān)是注水油田可持續(xù)開發(fā)的唯一出路，只有通過增加堵水的強(qiáng)勢(shì)使注水和堵水恢復(fù)到最佳平衡狀態(tài)，才能使油田恢復(fù)健康

6、狀態(tài)。但多年來，我們技術(shù)研發(fā)只是一味地集中于各種注入技術(shù)，這樣的研發(fā)體系是不健全的，使堵水技術(shù)成為研發(fā)體系里的短板，由于堵水這快短板的存在，使采收率無法得到提高。只有彌補(bǔ)短板的不足后，長板才能發(fā)揮其更大的作用，也就是說堵水短板彌補(bǔ)后，聚驅(qū)后油層還可以進(jìn)行二次注聚（即堵水是聚驅(qū)和三元驅(qū)提效的重要手段，產(chǎn)生1+12的效果），如圖1所示的堵水短板圖。為提高油層內(nèi)部堵水效果，根據(jù)自然辯證法，我們只有兩條路可走，一條是通過堵水劑量變的積累提高堵水效果，這就是深度調(diào)剖，但通過量變積累實(shí)現(xiàn)質(zhì)變需成本上升，故多年來一直未形成主導(dǎo)技術(shù)；第二條路是通過堵水劑在油層空間結(jié)構(gòu)形狀或位置變化提高堵水效果，這種實(shí)現(xiàn)質(zhì)變的

7、方法具有事半功倍的效果，但油田開發(fā)史上從未嘗試過該方法，也是本文主要闡述的方法。為通過堵水劑在油層內(nèi)空間位置變化提高堵水效果，模擬水利工程的防洪大壩設(shè)計(jì)出了“水平井注堵水劑封堵油層注水道解決石油開采三大矛盾的方法”；模擬建筑工人篩分沙子原理設(shè)計(jì)了“水平井壓裂縫填充覆膜砂建立透油阻水篩的采油方法”。這兩種方法無需大規(guī)模的井站加密，是高密度油水井油田進(jìn)一步深度開發(fā)的唯一出路。2水平井注堵水劑封堵注水道解決石油開采三大矛盾的方法多年注水開發(fā)的砂巖油藏產(chǎn)生的三大矛盾有層間矛盾、同層內(nèi)縱向矛盾和平面矛盾。這三大矛盾作用的結(jié)果是注入水只沿大孔道或高滲透層流動(dòng)，并在水流沖刷不到的區(qū)域留有大量的剩余油.，最終

8、在采收率不是很高的情況下，被迫關(guān)井停產(chǎn)。要大幅度提高采收率，就必須解決這三大矛盾。2.1同層內(nèi)平面矛盾的解決剩余油富集區(qū)水平堵水井選擇性堵水劑由于平面矛盾的存在，必然在滯留區(qū)和低滲區(qū)存在剩余油。為解決平面矛盾，在主力油層五點(diǎn)法中，我們可以沿著剩余油富集區(qū)塊垂直于主流線方向鉆水平井組，并通過這些水平井注入堵水劑，堵水劑必然優(yōu)先在滲流阻力低的高水淹段或高滲段進(jìn)入油層，難于在滲流阻力高的剩余油富集段進(jìn)入油層（即智能堵水）。然后將水平井一側(cè)的垂直井全改為注水井，另一側(cè)垂直井全改為采油井（即行列井網(wǎng)），如圖2所示（以各向同性的理想狀態(tài)油層為例）。圖2 水平井注堵水劑解決平面矛盾示意圖通過水平井組注堵水劑

9、和其一側(cè)全改為水井、另一側(cè)全改為油井后，原注水道將被堵水劑堵塞，注入水就被迫按圖2箭頭所示方向流動(dòng)，使主流線改為分流線，分流線改為主流線，其結(jié)果是將富集區(qū)的剩余油沖到采油井處，從而實(shí)現(xiàn)堵水采油的目的，其效果達(dá)到了解決平面矛盾的目的。2.2同層內(nèi)縱向矛盾的解決受同層內(nèi)縱向矛盾的作用，使剩余油在縱向上多集中在厚油層頂部。為解決這個(gè)矛盾，可使水平段在縱向上位于厚油層底部，注入堵水劑封堵底部注水通道后來開采頂部剩余油，如圖3所示。厚油層底部注水通道被封堵后，水流被迫向頂部剩余油處沖刷，將頂部剩余油沖到采油井處，其效果達(dá)到了解決層內(nèi)縱向矛盾的目的。死水區(qū)注水井頂部剩余油沖刷區(qū)沖刷區(qū)水平堵水井堵水劑采油井

10、 圖3 水平井注堵水劑解決層內(nèi)縱向矛盾示意圖2.3層間矛盾的解決對(duì)于多油層油藏，由于各油層間存在滲透率的差異（即層間矛盾），致使水流沿高滲層流動(dòng)，而低滲層石油無法動(dòng)用。水平井只在垂直方向上射孔后進(jìn)行壓裂，裂縫開裂方向不再受上部覆蓋層重力的影響，只向上或向下開裂，可同時(shí)壓裂多個(gè)油層或夾層，此時(shí)我們通過垂直裂縫注入選擇性堵水劑，堵水劑必然沿垂直裂縫優(yōu)先進(jìn)入滲流阻力低的高滲透層（即智能堵水），如圖4所示。高滲層被封堵后，再通過垂直井的注水和采油，就可動(dòng)用低滲層剩余油，其效果達(dá)到了解決層間矛盾的目的，此時(shí)可恢復(fù)油田早期籠統(tǒng)注采的開采方式，無需再進(jìn)行精細(xì)地質(zhì)研究和精細(xì)注水挖潛等。注堵水劑垂直裂縫堵水劑堵

11、水劑隔層石油水平段圖4 水平井壓裂多油層后注堵水劑解決層間矛盾示意圖 橫斷面圖綜上所述，通過油層中合理位置處的水平井注堵水劑阻斷注水通道和大孔道，再結(jié)合垂直井的注采系統(tǒng)調(diào)整，相互構(gòu)成協(xié)調(diào)配合的統(tǒng)一整體，就可徹底解決高含水油藏的三大矛盾，使注水水流在整個(gè)油藏空間內(nèi)發(fā)生徹底改變，由沿大孔道和高滲層流動(dòng)改變?yōu)檠厥Ｓ嘤透患瘏^(qū)和低滲層流動(dòng)（即主流線和分流線互換），并將剩余油推到采油井處，實(shí)現(xiàn)水找油的目的（即智能注水），其效果達(dá)到了通過堵水措施恢復(fù)油層內(nèi)注水與堵水相平衡的目的（即陰陽平衡）。2.4驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。中石油勘探開發(fā)研究院研發(fā)的“水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)”的原理與“水平井注堵水劑解決三大矛盾的方

12、法”完全相同，因此本文借用“水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)”的物理模擬結(jié)果如下表1所示。由表可知，該項(xiàng)技術(shù)可提高水驅(qū)采收率27.3%，并明顯優(yōu)于同等條件下深度調(diào)剖的試驗(yàn)結(jié)果。表1 水平井置膠成壩物理模擬試驗(yàn)結(jié)論表模擬試驗(yàn)方案采出程度（%）直接水驅(qū)采出程度（%）采收率提高值（%）1個(gè)膠壩水驅(qū)73.65617.62個(gè)膠壩水驅(qū)83.327.33水平井壓裂縫填充覆膜砂建立透油阻水篩的采油方法在應(yīng)用水平井注堵水劑解決三大矛盾時(shí)，堵水劑注入過多時(shí)容易造成堵水強(qiáng)勢(shì)、注水弱勢(shì)的被動(dòng)局面。如果改用透油阻水材料，則可實(shí)現(xiàn)注水、堵水最佳的平衡狀態(tài)，而北京仁創(chuàng)集團(tuán)發(fā)明的具有透油阻水功能的覆膜砂恰巧迎合了這種需要。覆膜

13、砂是將高溫融化狀態(tài)下的樹脂覆裹于砂粒表面而形成的，由于覆膜砂表面與油、水間界面張力不同，使原油流過覆膜砂縫隙的滲流阻力變小，而水流過覆膜砂縫隙的滲流阻力變大，當(dāng)油水混合液流經(jīng)覆膜砂縫隙時(shí)，就可將油和水篩分出來。但目前只是沿用傳統(tǒng)技術(shù)，該覆膜砂被直接用作采油井壓裂縫的支撐劑，在抽油機(jī)上沖程過程中進(jìn)入井筒液流流速極高，使大量水瞬間透過覆膜砂縫隙進(jìn)入井筒并擠占油的流動(dòng)空間，使其透油阻水功能蕩然無存。而透油阻水篩采油法是將覆膜砂放置在油層流速最慢的位置，可滴水不漏地將石油從水中篩分出來。3.1覆膜砂直接用作裂縫支撐劑無法進(jìn)行油水篩分的原因具有透油阻水功能的覆膜砂只有在低流速下才能將石油從水中篩分出來，

14、高流速時(shí)，其透油阻水功能則蕩然無存，這可通過油井底部液流流速進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過液流流速預(yù)測(cè)：下表試驗(yàn)記錄是仁創(chuàng)集團(tuán)為驗(yàn)證覆膜砂透油阻水性能所作的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在下表的油水混驅(qū)一欄中，當(dāng)驅(qū)替液流速從5 mL/min增加到10 mL/min后，過濾后液中油水體積比由6：4變化為5.8：4.2。這一變化說明，隨著流速的升高，過濾后液體中含水在上升，覆膜砂的透油阻水功能在降低。表2 5：5油水混驅(qū)透過覆膜砂試驗(yàn)數(shù)據(jù)驅(qū)替液流速（mL/min）驅(qū)替壓力（Mpa）濾后油水比例油水混驅(qū)50.025油水體積比6：4100.048油水體積比5.8：4.2而在油井實(shí)際生產(chǎn)過程中，抽油機(jī)上抽過程中油水混合液要在更大的流速下進(jìn)

15、入油井（為試驗(yàn)流速的數(shù)百倍），在如此高的生產(chǎn)流速下，進(jìn)入井筒內(nèi)部混合液的油水比例與井筒外部混合液的油水比例是相差無幾的，使覆膜砂的透油阻水功能蕩然無存，需要全新的覆膜砂使用方法來改變這種狀況。王德民院士所作的利用相滲透率改善劑提高采收率的壓裂方法失敗原因也是由于井下液流流速過高，使改善劑的改善功能徹底消失造成的（違背了孫子兵法避實(shí)擊虛原理）。按照孫子兵法避實(shí)擊虛的作戰(zhàn)原則，以己之長克敵之短，才能百戰(zhàn)不殆。據(jù)此原理，覆膜砂應(yīng)該避開井筒附近壓力梯度大、流速高的區(qū)域，轉(zhuǎn)而應(yīng)該去攻擊壓力梯度小、流速慢的區(qū)域，只有通過這種避實(shí)擊虛的方法，才能充分發(fā)揮覆膜砂低流速下滴水不漏的優(yōu)點(diǎn)，避免其高流速嚴(yán)重漏水的缺

16、點(diǎn)。為此用覆膜砂在油層中壓力梯度最小、流速慢的油水井中間建立透油阻水篩的采油方法，必然能滴水不漏地將油從水中篩分出來。3.2透油阻水篩采油方法簡(jiǎn)介為了截?cái)嘧⑷胨诳椎乐械牧鲃?dòng)、增強(qiáng)油的流動(dòng)性，我們可以在注水井和采油井中間的水平井垂向壓裂縫內(nèi)用覆膜砂作支撐劑，在油層中建立一道“透油阻水篩”來過濾油水混合物，使原油透過篩子流向油井，而水被阻擋在篩子的另一側(cè)。該透油阻水篩將原油開采區(qū)分隔成注水區(qū)和采油區(qū)，圖5為多小油層內(nèi)建立的透油阻水篩及生產(chǎn)過程橫斷面圖。由于透油阻水篩放置在液流流速最低的位置處，故可滴水不漏的將原油從水中篩分出來，且篩分出的原油可沿縱向裂縫在油層間縱向流動(dòng)，并優(yōu)先聚集在滲流阻力低的

17、在大孔道和高滲層內(nèi)而形成擋水油墻，并通過擋水油墻堵水作用解決石油開采的三大矛盾。此時(shí)的高滲層和大孔道內(nèi)也會(huì)有大量原油流出，故油水井可恢復(fù)油田早期籠統(tǒng)注采的開發(fā)方式，無需再進(jìn)行精細(xì)地質(zhì)研究和精細(xì)注水挖潛。注水井水平井垂直段采油井隔層注水區(qū)采油區(qū)位于流速最小區(qū)域內(nèi)的透油阻水篩水平井水平段把油擠過篩面的水被水?dāng)D過篩面的剩余油形成擋水油墻。流速最高區(qū)域流速最高區(qū)域圖5 多油層內(nèi)建立透油阻水篩及生產(chǎn)過程橫斷面圖3.3透油阻水篩堵水效果預(yù)測(cè)及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)3.3.1效果預(yù)測(cè)覆膜砂的性能和驅(qū)替壓力（或液體通過的流速）決定了透油阻水篩的堵水效果。根據(jù)室內(nèi)演示試驗(yàn)，水在驅(qū)替壓力極低時(shí)是無法透過覆膜砂的，但隨著驅(qū)替壓力

18、的升高，水分也會(huì)透過覆膜砂的縫隙。而按本方法設(shè)計(jì)的透油阻水篩兩側(cè)壓力差是極低的，其估算過程如下：按油水井間距200米、油水井間壓力差為5Mpa計(jì)算，則厚度為1cm的篩面兩側(cè)壓力差為（1÷20000）×5=0.00025Mpa，其壓力差僅相當(dāng)于2.5cm高水柱壓力，根據(jù)室內(nèi)物理模擬試驗(yàn)，水分在這樣低的壓力下是無法透過覆膜砂的，即達(dá)到滴水不漏的效果。與此相反，按目前傳統(tǒng)方法，覆膜砂直接用作垂直井裂縫支撐劑時(shí)，其承受的液流壓力差超過0.5MPa，如此大的壓力差，又在含水量最高的區(qū)域，使其透油阻水功能已不太明顯。另外，我們也可模擬實(shí)際生產(chǎn)情況，根據(jù)透過篩面液體的流速來判斷其阻水效果

19、。按水平段長1000米的水平井在厚10米的油層中建立了油水過濾篩計(jì)算，其過濾面積為10000m2；其注水區(qū)側(cè)有5口注水井，每口井每天注水量為60m3；則每天有5×60÷2=150m3的液體透過10000m2的篩面，若孔隙度為30%，則其透過篩面的平均厚度僅為150÷10000/0.3=0.05m，即每天透過覆膜砂的液體平均厚度僅有5cm。根據(jù)室內(nèi)演示試驗(yàn)，如此低的液體流速透過來的只能是原油，不可能是水，所以用覆膜砂砂建立的透油阻水篩可使堵水效率達(dá)到100%，即達(dá)到滴水不漏的效果。同樣的估算可知，按目前傳統(tǒng)方法，覆膜砂直接用于垂直油井壓裂支撐劑時(shí)，每天透過1平方米覆

20、膜砂的液體流量高達(dá)90m，是過濾篩流速的1800倍。在如此高流速的沖刷下，使其透油阻水功能已不太明顯。3.3.2驗(yàn)證試驗(yàn)試驗(yàn)裝置的原理。在驗(yàn)證覆膜砂對(duì)油水混合液的篩分過濾功能時(shí)，最直接的作法是將覆膜砂裝入底部帶孔眼的容器內(nèi)，混合液從上部倒入容器內(nèi)，經(jīng)過覆膜砂后，油流出底部的孔眼，水被截留在覆膜砂上部。但在試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)混合液主要是沿著容器內(nèi)壁下滑，并沒有通過覆膜砂，致使篩分過濾試驗(yàn)失敗。為了解決該問題，發(fā)明了如圖6所示的試驗(yàn)裝置。該裝置在容器中部設(shè)有接油漏斗，漏斗被埋在容器內(nèi)的覆膜砂里，并通過管道將進(jìn)入漏斗內(nèi)的原油外輸。沿容器下滑的混合液通過容器底部的漏液孔流出容器，而不是通過漏斗及管道流出

21、，這樣就可確保通過覆膜砂流出的液體不再與沿器壁下滑的液體相混合，從而保證了試驗(yàn)的順利。油水混合液純?cè)捅脻B入覆膜砂內(nèi)的原油外殼接油漏斗覆膜砂漏液孔接液桶沿器壁下滑的混合液 圖6 透油阻水篩模擬裝置原理圖具體試驗(yàn)結(jié)果。按照上述裝置的原理，利用常見的飲料瓶制作了透油阻水篩模擬裝置，如下圖7所示。油水篩分過程大約經(jīng)歷了15分鐘，過濾出了純度為100%的原油約100ml，過濾后原油和過濾前油水混合液對(duì)比見下圖7。試驗(yàn)裝置過濾后過濾前圖7 試驗(yàn)裝置和過濾前后的對(duì)比圖3.3.3模擬試驗(yàn)結(jié)論首先，試驗(yàn)過程中的覆膜砂不能象生產(chǎn)壓裂縫中的支撐劑那樣被壓實(shí)，致使試驗(yàn)效果遠(yuǎn)不如地下透油阻水篩的篩分效果；其次，試驗(yàn)中

22、，15分鐘內(nèi)透過覆膜砂油柱的高度達(dá)4cm，而生產(chǎn)過程中，24小時(shí)內(nèi)透過篩子的油柱高度只有5cm，這使得試驗(yàn)中液體在覆膜砂內(nèi)停留的時(shí)間只是生產(chǎn)條件下液體在覆膜砂內(nèi)停留時(shí)間的1/60。液流通過覆膜砂的時(shí)間越長，則油水分離效果越好，油層中液流通過篩子的時(shí)間是試驗(yàn)中時(shí)間的60倍，則其油水分離效果會(huì)遠(yuǎn)好于試驗(yàn)效果。在上述二項(xiàng)不利條件下，我們?nèi)阅軌蛲高^覆膜砂得到純度為100%的原油，那么在地層條件下，透油阻水篩就更應(yīng)該是滴水不漏的了。3.3.4如何在油層中建立透油阻水篩為使篩子在油層中呈垂直于水流方向的鉛垂面，水平井水平段須進(jìn)行垂向密集射孔，而且水平段的走向要盡量與地層的水平最小地應(yīng)力方向垂直，如圖8所示

23、。水平井垂向射孔壓裂時(shí)，重力對(duì)裂縫啟裂方向無影響，其開裂方向僅受水平地應(yīng)力的影響。當(dāng)水平段垂直于水平最小地應(yīng)力時(shí)，可使裂縫面垂直于水流方向（也就是順著水平井水平段方向），并使裂縫向下、向下垂向延伸；密集射孔后壓裂可使各條裂縫貫通為一個(gè)裂縫面。如此這般就能夠得到我們所需要的裂縫形狀，注入覆膜砂后就得到了想要的透油阻水篩。透油阻水篩建立后，必須把篩子一側(cè)井全部改為注水井，另一側(cè)全部改為油井，即改為行列井網(wǎng)，但此時(shí)注水井排和采油井排之間有透油阻水篩相隔。水平最小地應(yīng)力水平最大地應(yīng)力垂向裂縫面內(nèi)注入覆膜砂建立透油阻水篩裂縫面長度可達(dá)2800m圖8 垂直于最小水平應(yīng)力水平井垂向射孔壓裂建立的豎向裂縫面3

24、.3.5建立透油阻水篩后油層原油流動(dòng)情況透油阻水篩子建立后，由于油水同時(shí)存在的條件下，原油優(yōu)先透過篩子并起泄壓作用，低壓差使水流無法透過篩子，致使頂部剩余油和低滲區(qū)剩余油被整體推動(dòng)，從而使透過篩子的液流中的純油油流大幅度增加，這是其提高采收率的主要部分。而透過篩子的純?cè)捅厝粌?yōu)先聚集于篩子另一側(cè)滲流阻力低的大孔道內(nèi)和高滲區(qū)內(nèi)，起到堵水增壓（增加注水區(qū)壓力）作用，使注水區(qū)注水波及體積進(jìn)一步增加，從而推動(dòng)更多的頂部剩余油和低滲區(qū)石油透過篩子，純?cè)土鲃?dòng)最終結(jié)果是左側(cè)頂部剩余油和低滲區(qū)剩余油的大部分聚集在篩子右側(cè)的大孔道和高滲區(qū)內(nèi)，并形成“擋水的油墻”。其最終結(jié)果如圖9所示，此時(shí)的擋水油墻可解決石油

25、開采的三大矛盾。油水混合流注水井采油井低滲區(qū)剩余油被擋水流左側(cè)頂部剩余油頂部剩余油被驅(qū)離被驅(qū)離到大孔道的剩余油，形成擋水油墻。右側(cè)頂部剩余油進(jìn)入右側(cè)的原左側(cè)頂部剩余油低滲區(qū)剩余油圖9 透油阻水篩將左側(cè)原油驅(qū)離到右側(cè)，并形成封堵大孔道的擋水油墻示意圖待左側(cè)大部分頂部剩余油和低滲區(qū)油在篩子右側(cè)聚集成一道 “擋水的油墻”后，此時(shí)已再?zèng)]在純油油流透過篩子，篩左側(cè)陡然升高的壓力將推動(dòng)油水乳化混合液、甚至是純水水流穿過篩子。這些透過篩子的混合液流和純水流將優(yōu)先推動(dòng)篩子右側(cè)大孔道和高滲區(qū)的油（即擋水油墻）向井油移動(dòng)。然后再推動(dòng)右側(cè)頂部剩余油和低滲區(qū)剩余油流動(dòng)，其最終采油效果是數(shù)萬平方米篩面兩側(cè)的原油被動(dòng)用并

26、采出，如下圖10所示。采油井注水井低滲區(qū)剩余油水流突破篩子的水流突破篩子水流推動(dòng)的原油左側(cè)頂部剩余油 圖10 透油阻水篩兩側(cè)剩余油被動(dòng)用后的示意圖3.3.6透油阻水篩采油法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)透油阻水篩采油法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有采收率高、基建投資低、生產(chǎn)成本低、保護(hù)環(huán)境等諸多無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。（1）采收率高。透油阻水篩采油法具有堵水效率高、堵水時(shí)間長、堵水位置佳等優(yōu)點(diǎn)，仍可大幅度提高采收率。 首先是覆膜砂堵水效率最高。建立透油阻水篩前，流過篩斷面的液流中含水可達(dá)95%，而透油阻水篩在極低流速下可達(dá)到滴水不漏的效果，也就是可使流過篩斷面的液流含水降低到0%，含油升高到100%，這一點(diǎn)已在物理模擬試驗(yàn)

27、中得到驗(yàn)證。注入水全部被篩子阻擋在左側(cè)注水區(qū)并將原油驅(qū)離出注水區(qū)而進(jìn)入右側(cè)采油區(qū)。其次是覆膜砂堵水時(shí)間最長。透油阻水篩是由高強(qiáng)度覆膜砂構(gòu)成，耐酸耐堿，在地層條件下永不失效。油水同在的情況下，油優(yōu)先通過篩子，只要有原油通過篩面，壓力差就不會(huì)升高，水就被徹底封堵，直到?jīng)]有原油通過篩面后，水才會(huì)在陡然升高的壓力下穿過篩子。第三，堵水位置最佳。透油阻水篩將覆膜砂展布在流速最低的剩余油富集區(qū)內(nèi)，在地層中實(shí)現(xiàn)最深位置處堵水，可實(shí)現(xiàn)液流深部轉(zhuǎn)向。目前，現(xiàn)有各種調(diào)剖堵水方法都不能在最深位置處實(shí)現(xiàn)堵水，即不能在剩余油最富集區(qū)內(nèi)堵水。第四，適用范圍最廣。本文中的兩種采油方法是根據(jù)普適萬物、亙古不變的陰陽平衡原理設(shè)

28、計(jì)的，因此這兩個(gè)方法必然適用于任何類型的注水、注聚油田。第五，透油阻水篩采油的最終效果是將上萬平方米篩面兩側(cè)一定范圍內(nèi)的剩余油全部動(dòng)用，相當(dāng)于在油層中建立了一道只采油不采水的平面。目前水平井直接采油只能動(dòng)用水平井筒附近很少一部分原油后就達(dá)高含水階段，特高含水主力油層更是水平井的禁區(qū)。透油阻水篩采油法不僅可將水平井推廣到高含水油層，且效果遠(yuǎn)高于水平井直接采油，其所動(dòng)用的原油數(shù)量是水平井采油的上百倍。（2）基建投資低。利用聚驅(qū)或三元復(fù)合驅(qū)開發(fā)1km2的剩余油約需基建投資約1.5億元，工程內(nèi)容包括新鉆井、機(jī)桿泵、地面設(shè)施（包括管線、電力線、道路、配注站、油水分離處理站等）；而利用過濾篩采油，其工程內(nèi)

29、容只包括新鉆水平井、水平井壓裂后填覆膜砂，其余注水井和采油井均利用現(xiàn)有老井。水平段長1000m的水平井在垂向上建立上、下兩條5m長的裂縫面，填砂后就可形成1000×（5+5）=10000m2的篩子面。如果裂縫的平均寬度為1cm，則每口水平井需填注10000×0.01=100m3的覆膜砂。按水平井間距200m計(jì)算，每平方公里需5口，覆膜砂價(jià)格按4000元/m3計(jì)算，開發(fā)1平方公里需覆膜砂費(fèi)用為5×100×4000=200萬元，加上鉆水平井和壓裂費(fèi)用，開發(fā)1平方公里的總費(fèi)用也不超過5000萬元，只相當(dāng)于聚驅(qū)或三元驅(qū)基建投資的三分之一。（3）生產(chǎn)成本低。過濾篩

30、采油可在以下幾方面降低生產(chǎn)成本：首先，降低地下的藥劑成本。聚驅(qū)和三元驅(qū)技術(shù)中，由于無效循環(huán)的作用，大量的昂貴驅(qū)替液被大孔道所吞噬。建立透油阻水篩后，無效循環(huán)被徹底遏止，聚合物、堿及表活劑用量將大幅度下降。其次，地上油水分離成本降低。三元驅(qū)是在地下通過表活劑促進(jìn)油水乳化融合后開采原油的，而采出的油水混合物在地上又要進(jìn)行加藥破乳、加熱電脫破乳過程促進(jìn)油水分離，其地下油水乳化融合過程和地上油水破乳分離過程是完全相反的，這無疑增加了地上油水分離成本。而過濾篩采油在地下就進(jìn)行了油水分離過程，其采出液不含任何影響地上油水分離破乳的藥劑，其油水分離成本必然大幅度降低。第三污水處理及回注成本大幅度降低。因透油

31、阻水篩的堵水效率達(dá)100%，該采油法可使產(chǎn)液含水大幅度下降，從而可進(jìn)一步降低污水處理及污水回注的成本。第四，減輕了聚驅(qū)和三元驅(qū)在生產(chǎn)中的各項(xiàng)技術(shù)難題。聚驅(qū)和三元驅(qū)中的藥劑加重了油田設(shè)施的腐蝕、結(jié)垢、堵塞油層以及采出液出砂等問題，并使油水分離和污水達(dá)標(biāo)處理異常困難。而油水過濾篩采油法中，其采出液中不含或少含藥劑，使設(shè)施腐蝕、結(jié)垢、堵塞油層、出砂、油水分離及污水處理等各項(xiàng)難題不攻自破。第五，減少了生產(chǎn)過程中油水井、站的維修成本。聚驅(qū)和三元驅(qū)需要大規(guī)模地增加油水井站數(shù)量，并增加其維修維護(hù)成本。而油水過濾篩采油無需增加這些地面設(shè)施，也就不需要這些維修成本。第六，保護(hù)環(huán)境。聚驅(qū)和三元驅(qū)均需垂直井反復(fù)加密，每平方公里面積內(nèi)增加油水井50多口，其結(jié)果是每年在大慶油田地上新建