原油的三階段採掘

石油

6/19/2025

在油田的開發過程中,通常會分為三個主要採掘階段,依序利用不同技術和方法以最大化原油的回收率。

一次採掘(Primary Recovery)

定義:
一次採掘是指利用油藏本身的自然能量,包括地層壓力、天然氣頂壓和油層中的水壓力,讓原油自然流出地面。

原理:

  • 地層內天然壓力會推動油向井口流動。

  • 一些油藏還含有可燃性氣體,藉由氣體膨脹增加壓力。

  • 此階段不施加外力,屬於「自流」狀態。

產量與效率:

  • 一般可回收約5%至15%的原油總儲量。

  • 隨著地層壓力逐漸下降,產量會自然減少。

2. 二次採掘(Secondary Recovery)

定義:
二次採掘是在一次採掘後,利用人工方法維持地層壓力或增加推力,以促使更多原油流出。

常用技術:

  • 注水驅油(Water Flooding):將水注入油層,透過水的推力將原油擠出。

  • 注氣驅油(Gas Injection):注入氣體(如二氧化碳、天然氣)增加油層壓力。

產量與效率:

  • 二次採掘可提高原油回收率到約20%至40%。

  • 是目前最常用的強化採油方法。

3. 三次採掘(Tertiary Recovery)或增強油回收(Enhanced Oil Recovery, EOR)

定義:
三次採掘是利用化學、熱能或氣體等先進技術,改變油藏中油的物理或化學性質,進一步提高原油回收率。

主要技術類型:

  • 熱採掘(Thermal EOR):注入蒸汽或燃燒地下油層,提高原油流動性。

  • 化學採掘(Chemical EOR):注入聚合物、表面活性劑等,降低油水界面張力,促使更多原油釋放。

  • 氣體採掘(Gas Injection EOR):使用超臨界二氧化碳注入,使原油膨脹並降低黏度。

產量與效率:

  • 可進一步提高油田回收率達到約30%至60%,甚至更高。

  • 技術成本較高,需視油田條件慎重評估。

也就是說以現有技術來說,油田累積回收率最高可以達到60%或更高。
剩下的油可能存在於非常細微孔隙、黏度極高抑或是分布分散,開採成本遠超產值。
隨著今後科技進步,未來可能會有新方法問世降低不可採收比例,但現階段仍有一定限制。

以下是全球重要油田的採掘現狀:

新開發或非常規油田(如美國頁岩油田)通常仍以一次及部份二次採掘為主。
成熟傳統油田(如中東、俄羅斯、北海油田)多已進入二次或三次採掘階段,積極運用先進技術提高回收率。
油砂與超重油區域(如加拿大油砂、委內瑞拉)則多依賴三次採掘技術,因為此類油藏原油黏度較高、開採不易。

這是我的學習筆記,如果有任何想法歡迎留言與我分享!