油藏天然能量及驱动方式是什么？ 油藏天然驱动能量有哪些

油气田开发过程中，油井完成之后经过试油，油气能够从地层运移到井底，甚至自喷到地表，这表明地层具有能量。地层能量可以是天然的，也可以是人工补充的。在没有任何人工补充能量的情况下，地层所具有的能量称为天然地层能量。地层能量的大小表现为地层压力的高低，它是油气在油层中流动的动力来源。地层压力高的油井，油气可以自喷到地表。但在自喷开采过程中，如地层得不到人工补充能量，其能量必然逐步衰减，最终油井不能自喷，必须转为其他方法开采。因此，油层能量的大小决定了油气田的开采方法，同时也决定了油气田的开采特征。

一、油层中的天然驱油能量

油层中油、气、水构成一个统一的水动力系统。油层未被打开时，油、气、水处于平衡状态，油层内部承受着较大的压力而具有潜在能量，即天然能量。油气藏的天然能量主要包括以下几种类型。

（一）水柱压力

水柱压力通常是油气流动的主要动力。如果岩层有露头，水源供给充足，而且供水区和含油区连通性好，边水或底水的水柱压头便有能力驱动油流（见图6-1）。油藏的水压能量以压力表示：

p地层=ρ水gH式中　p地层——原始油层压力，Pa；

ρ水——油层水的密度，kg/m3；

图6-1　驱油的水压力

g——重力加速度，g/m3；

H——边水或底水的静水头高度，m。

露头水柱压能的大小和露头与油藏埋藏的深度有关，与露头距离及供水区的渗透率有关。

（二）流体和岩石的弹性能

弹性能是指由于物体的形变而释放（或储存）的能量。对一个油藏来说，油层岩石承受着上覆所有岩层的压力和孔隙中的液压，岩石和流体处在压缩状态。当油层被钻开，井底附近油层压力下降时，压力降落要向外传播。在压力下降的这部分油层内，原来处于压缩状态的岩石和流体的体积就要膨胀。岩石膨胀的结果则是使孔隙空间变小。于是，在流体体积增大与孔隙空间变小这两者同时作用下，孔隙中容纳不下原有的流体，就把多余的一部分流体挤入油井。

弹性能量的大小与综合压缩系数、油层的超压程度（油层压力高于饱和压力的大小）、压降的大小及油层体积有关。当采用这种驱动方式时，油层含流体饱和度一般不变化。

（三）溶解气的弹性膨胀能

当油层压力高于饱和压力时，弹性能是驱油的主要能量。但是，当油层压力降落到低于饱和压力时，弹性能仍然起作用，只不过居于次要地位。因为此时溶解在油中的天然气会不断分离出来，并分散在油中。在压力不断下降的过程中，气泡不断发生膨胀，气体膨胀释放出来的能量将油推向井底。油层压力降低得越多，分离出来的气体量也越多，气体的弹性膨胀能也越大。此时油层中含油饱和度不断下降，含气饱和度不断增加。由于气体的压缩系数比综合压缩系数高一个数量级，所以溶解气的弹性膨胀能成为驱油的主要能量。

溶解气的弹性膨胀能大小与地层油的原始气油比、溶解系数、气体及油的组成有关，也与油层的温度和压力有关。

（四）气顶压缩气的膨胀能

当油层中的原油溶解气量达到饱和后，多余的天然气就聚集在油藏顶部形成气顶。气顶气处于高压的压缩状态。当油井生产后，油层压力降低，井底地区呈现出溶解气驱特征。当压力降传递到气顶，且气顶的体积足够大时，气顶就开始膨胀，并推动原油流向井内。气顶较大的含油气层，这种能量也可以是采油的重要能量来源。

（五）地层油本身的重力

油层中的流体始终受着重力的作用。在采油过程中，其他能量充足时，重力虽不足以作为驱油的主导因素，但也有一定影响。在其他能量趋于枯竭时，重力就成为驱动原油向井底流动的主要能量。特别是地层倾角较大、渗透性较好的油藏，重力驱油效果更加显著。

对于一个具体的油藏来说，只要条件具备，可同时具有几种驱油能量。在实际的采油过程中，往往是几种能量均有一定程度的表现。有的起着主导、决定作用，有的起着次要作用，有的则微而不显。

二、油藏驱动方式

油藏的能量类型决定于油藏的地质条件，如油藏的埋藏深度、有无边水、气顶及其大小以及连通性等，从而使油藏可能建立某种天然驱动条件。依据起主导作用的驱油能量不同，人们把油藏划分成不同的驱动类型（或驱动方式）。不同的驱动类型又有着不同的开采特征，从而在油藏的压力、产量和气油比等生产特征曲线上也有不同表现。

（一）水压驱动方式

水压驱动是靠油藏的边水、底水或注入水的压力作用把石油推向井底的，分为刚性水压驱动和弹性水压驱动。

刚性水压驱动，即依靠水柱压能的驱动方式。刚性水压驱动又可分为天然水压驱动和人工水压驱动（人工注水开发）。

弹性水压驱动，是油藏一方面依靠水区和油区的弹性能，另一方面又依靠边、底水或露头水的压能。原因是虽有露头水，但水量供应充足，或是有断层遮挡，或是供水区的渗透率比较低，要保证一定的采油速度必须有一定的压降释放弹性能才行。

在水压驱动作用下，当采出量不超过注入量时，油层的压力、气油比比较稳定，油井的生产能力旺盛，如图6-2、图6-3、图6-4所示。

图6-2　边水驱动

图6-3　底水驱动

图6-4　水压驱动生产特征曲线（二）弹性驱动方式

油藏在未开发之前，处于平衡受压状态。当钻开油层之后，井底压力下降，地层与井底之间建立起压差，平衡被打破，岩石、孔隙中的液体都要发生弹性膨胀。在岩石孔隙缩小及液体体积膨胀的共同影响下，把油从油层推向井底。由于压力不断下降，压降漏斗不断向油层纵深发展，油层内部不断释放出弹性能量。当压力降落影响到含水区时，含水区的岩石及水的弹性能也不断释放出来，将水推向油区，驱赶油流向井底，使含油区逐渐减小。

如果驱油流向井内的动力主要依靠液体（油和水）及岩石的弹性能，则这种驱动方式称为弹性驱动方式。

弹性驱动方式的特点：油层原始压力高，饱和压力低，有广大的含水区，开采时产量、气油比呈平缓的变化。保持一定日采油量开采时，油层压力逐渐下降，当油层压力低于饱和压力时，就转为其他驱动方式。其生产特征曲线如图6-5所示。

（三）溶解气驱动方式

依靠原油中溶解气分离后所产生的膨胀能量推动原油流向井底，叫溶解气驱动。

溶解气驱动方式的开采特点是：油层压力不断下降，油层中气饱和度不断增加，相对渗透率不断增加，气产量急剧增高，气油比不断上升，产油量不断下降。当气体耗尽时，气油比又急剧下降，在油层中剩下大量不含溶解气的石油。这些油的流动性差，难以采出，常称为“死油”。这种驱动方式是纯消耗能量的开采方式，油层的采收率很低，一般只有5%～20%。溶解气驱动生产特征如图6-6所示。

图6-5　弹性水压驱动生产特征曲线

图6-6　溶解气驱动生产特征曲线（四）气压驱动方式

依靠油藏气顶压缩气体的膨胀力推动原油流入井底，叫气压驱动，如图6-7（a）所示。

气压驱动的开采特点是地层压力逐渐下降，气油比逐渐上升，产量逐渐下降。当含气边界突入油井井底时，气油比急剧上升，如图6-7（b）所示。

图6-7　气顶气驱动方式及其生产特征曲线

（五）重力驱动方式

石油依靠本身的重力由油层流向油井，叫重力驱动。这种驱动方式出现在油田开发的末期，其他能量已枯竭，重力成为主要驱油动力，油井产量已经很低。

三、驱动方式的转换

油层的驱动方式是随着开发进程及开发措施的实施与调整而变化的。在油田开发的某个阶段，驱动方式（即驱动能量类型）可以从一种形式过渡到另一种形式。比如，对于地层压力高于饱和压力的油田（即未饱和油田），在开采初期没有注水，一般为弹性驱动；如有含水区，开采一段时间后，压力降落扩展含水区后，呈现天然水压驱动；若边水不充足，或油水接触区域的渗透率很低，即供水不足，采油速度较高，则可能出现弹性水压驱动；如果这个油藏是封闭的，则在弹性驱动后即压力降至饱和压力以下时，便出现了溶解气驱动。一个油藏在开发的每个阶段上，发挥作用的驱油能量可同时有几种，但其中必有一种起主导作用，其他的则处于次要地位。

由于油藏的驱动方式不同，其驱动能量大小不同，因此油藏油气采收率也不同。一般水压驱动方式采收率最高，弹性驱动方式及气压驱动方式次之，而溶解气驱动方式及重力驱动方式的采收率最低。与气比较，水易润湿岩石，能渗入微细孔隙将油驱入孔道；而气驱油时，气体不能润湿岩石，气流首先窜入大孔道将油排出，易留下残余油。再者气体的黏度远小于水的黏度，因此窜流与混流很严重，故而水驱采收率高于气驱采收率。溶解气驱的采收率更低，且产量递减得很快。

认识和识别驱油能量及驱动方式，不仅是为了了解油层，更重要的是为了改造油层。对于一个具体油藏来说，可根据需要创造条件，为油层提供新的能量，使油层驱动方式向有利的方面转化。如有的油田，由于缺少边水或没有气顶，通过人工注水或注气，就可以抑制和延缓溶解气驱动的过早出现，而使油藏长期处于人工水（气）压驱动方式下进行开发，以达到提高采收率、合理开发油田的目的。

油藏六种天然驱动方式？（石油工程）谢谢！~

一、弹性驱动：依靠油层岩石和流体的弹性膨胀能进行原油驱动的方式。
二、溶解气驱：油层压力低于饱和压力时，溶解状态的气体分离出的气泡膨胀而将石油推向井底的驱动方式。
三、水压驱动：当油藏有边水、底水时就会形成水压驱动，可以分为刚性水驱和弹性水驱。
四、气压驱动：当油藏存在气顶，气顶中的压缩气为驱油的主要能量时为气压驱动，可分为刚性气驱和弹性气驱。
五、重力驱动：对于一个无原始气顶和边底水的饱和或未饱和油藏，当期油藏储层的向上倾斜度比较大时，就能存在并形成重力驱，靠原油自身的重力将油驱向井底即为重力驱动。
上述内容出自《油藏工程基础》（刘德华 / 2004年09月第1版）

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