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石油工程新理论与技术讲座论文张一凡（学号2012010298，石油工程12级卓越班，中国石油大学（北京），北京市，102249）摘 要：随着各大油田步入开发阶段的后期，传统的油藏类型面临高含水、驱动能量不足、提高采收率困难等等问题，而非常规油气藏的开采难度较大，并且部分存在地形问题难以开采，或者技术不成熟无法大规模开采的问题，导致石油行业进入了一个前沿科技和研究为主导的情况当中。本文结合了新理论与技术讲座课程里中国石油界顶尖的八位老师在各个方面进行的讲解，对石油工程的新理论与技术进行了归纳和汇总。这其中包括石油工程学科特点与科技动态、固壁仿生与超分子化学、地质应力分析及工程应用新进展、非常规气藏的研究与开发、特低渗油藏提采的研究、低渗地层开发与水平井研究、火驱提高采收率进展以及高含水期油田堵水调剖的原理和方法，分别由高德利、蒋官澄、金衍、李相方、岳湘安、吴晓东、赵仁保和姜汉桥老师讲授。关键词：石油工程；新理论与技术；固壁仿生；地应力；1 高德利：石油工程学科特点与科技动态1.1 石油工程学科的特点在讲述的开始，高德利老师通过提问和分析生产时的各个环节，为我们揭示了石油工程的基本概念。总的来说，高老师强调了概念记忆的重要性，点明了石油与天然气工程就是围绕油气资源的钻探、开采及储运而实施的知识、技术和资金密集型工程，是油气资源开发的核心业务。而石油天然气工程涉及多门学科作为基础，在研究地层、工程装备、流体等多种与石油工程密切相关的因素时，应用了如理论分析、物理模拟、数值模拟、数理统计及矿场测量与试验等方法。1.1.1 研究因素石油工程包含许多主观和客观因素。大体分为三部分：1.1.1.1 地层：客观因素在石油工程的研究中，地层作为不可忽视的一部分，具备研究的客观性。不论是钻井还是油藏采油都需要考虑地质构造、岩性、地应力、可钻性、各向异性等等性质，并且不可避免的需要结合地层的温度、压力等物理性质。对于特殊的地层，裂缝、溶洞的考虑和敏感性因素的克服都是研究过程中的重点。只有所有的条件都考虑到，才能达到最佳的勘探开发效果。同时，在对地层因素的考虑中，具有多孔介质、不同岩性，或者是物理性质上高温高压、低品位的初等、高陡构造等复杂特征的储层也同样是客观影响因素的一部分。1.1.1.2 工程装备：主观因素开采过程中，主观的技术高低将会制约工程的进展。这其中包括管柱管材、设备的好坏，以及钻井完井系统、人工举升能力、测量设备的精准程度、压裂酸化作业的效果等等因素，这些都会对工程应用的具体结果产生影响，同时也是我们可以控制、针对性提升的部分。与此同时，技术功能、服役条件、完整性、安全性、自动化的问题仍然成为这部分的制约，不过科学技术的前进是没有止境的，随着科技的发展，这部分的提升会越来越显著。1.1.1.3 流体：主观/客观因素石油工程的所有环节都与流体脱不开干系。钻井完井、增产改造、修井等环节都需要流体的参与，而这部分相对人为可控，比较主观，因为钻井液、完井液都在时用时新，不断发展当中。而像是地层流体、海洋风、浪、流等部分，就是相对客观的影响因素了。因此，流体具有它特殊的两面性。随着技术的进展，入井流体调制、井底淹没射流、复杂多相流、多场多尺度渗流等技术不断发展研究，流体的因素正步入精细化、科学化、数字化的阶段。1.1.2 石油工程核心业务内容石油工程的核心业务包括油气钻井、油气完井、油气生产、油藏工程和油气储运五个部分。高老师详细介绍了各部分的渊源，并解释了储运学科的特殊性。而在二级学科，存在油气井工程、油气田开发工程以及油气储运工程三个二级学科，最终统计归入石油与天然气工程一级学科和博士后流动站。在这部分，高老师分析了学科的不同特点，并重点介绍了油气井工程的概念，对油气井工程的发展实力予以肯定。从概念上来说，油气井工程就是围绕油气井的建设（这其中包括钻井与完井）、测量以及防护而实施的技术和资金密集型的系统工程，包含了多个学科领域。而油气田开发工程就是在油气田发现之后的部分，包括开发方案、可采储量、提高采收率等方面的研究。油气储运工程则是在前两个部分结束之后，对集输、脱气脱酸等方面的问题。1.1.3 相关概念这部分高老师介绍了直径复杂地层、斜井大位移、复杂结构井和海洋深水的相关概念，并讲解了多种开发条件下的开发实例。石油工程是一个综合的学科，每一个环节都离不开其他科学技术的发展。1.2 石油工程学科的科技动态在讲解完基本特点之后，高德利老师提出了目前的时代石油工程面临的挑战。通过CNPC给出的资料和SPE等外文文献的资料显示，世界范围内面临着油气资源开采难度加大、老油田挖潜程度加深，国内页岩气开发地形约束条件较大、新发现油藏多来自深水、北极圈资源无法开采等问题，揭示了两点：提高采收率是目前能源危机的重中之重；非常规油藏的研究应该上一个新的台阶。从能源金字塔可以看出，常规油气藏的数量其实是很少的，这些质量好、容易开采的油很快就面临采收率的瓶颈。量大、质量差而难以开采的非常规资源才是开发过程的重中之重。在此之后，高德利老师对多种复杂条件的石油工程科技动态进行了讲解。1.2.1 深水油气工程深水油气工程面临着巨大的挑战。这主要是由于深水环境十分恶劣，海床不像陆地地层那样稳固，还面临着钻井压力窗口狭窄、浅层流的灾害，以及海地附近低温高压、气体水合物等问题，这些共同构成了深水生产的安全性问题。因此，才会出现海上平台事故频发、生产安全保障性差的问题。海洋平台981是一个较为成功的例子。1.2.2 深层油气工程对资源的需求迫使人们开始挑战深井、超深井等复杂的地层环境。比如塔里木气田和西南油气田的开发，就象征着资源开发难度的加大。1.2.3 开发过程的挑战这部分高老师简单介绍了井眼稳定、轨迹控制，以及高效破岩，储层保护、先进井型、固井完井等技术，点名了技术发展的重要性。1.2.3 复杂井和工程作业极限最终，高德利老师指出了开采难度的复杂化，并着重介绍了几种复杂井（定向、水平井、大位移井、高水垂比大位移井等）的应用实例。这其中包括西江24-1油田的侧钻分支井、流花11-1油田的大位移水平井、惠州25-4油田的复杂井事故，以及夏依沃油田的水平大位移井等等。井型方面还介绍了U型井等多种先进的开采井型。作业极限方面，着重介绍了最大垂深、最大延伸等方面的技术，意味着不断挑战极限的勇气和毅力。同时高老师还点出了目前国家缺乏的一些技术，比如CT钻井之类，因此仍然处在不断发展的阶段。1.3 个人体会目前世界范围内的石油工程对科技的需求越来越迫切。作为一名本科生，应该认清自己的身份，明白自身实力的局限性。对于投身现场工程而言，应该学到更多的与现场相适应的知识（比如矿场的很多基本概念），而有志于从事科学研究的人更应该关注国内外的新科技进展，不能依赖成型的、已有的技术，而是不断创新，挑起作为研究生的大梁。高德利老师的一番话让我受益良多：“你们是中国石油工程专业第一大学的学生，应该明白自己的位置。”对于很多人来说，这个位置仍然不够清晰，可是对国家来说，这却实实在在是一个被寄予厚望的群体。个人而言，我会以一个永远在路上的学习者要求自己，追求国际化和严谨广博的知识，在石油工程的道路上完成自己的朝圣。2 蒋官澄：固壁仿生与超分子化学2.1基于仿生学的井眼强化型钻井液新方法与新技术蒋官澄老师为我们介绍了仿生处理的技术。仿生处理井壁的灵感来源于海洋生物，比如贻贝分泌的足丝蛋白能够牢固的粘附在基材上，这其中一种叫X基团的物质起到了决定性的作用。如果利用X基团连接在聚合物主链上，即可合成一种类似于贻贝蛋白性质的水溶性枝聚合物，即仿生固壁剂，来达到强固井壁的作用。它的机理主要是利用这种物质在岩石表面的催化作用下定点自发固化，形成致密且有黏附性的仿生壳；仿生壳通过黏附力和内聚力将与之相接触的井壁岩石“宏观”地加固，使井壁岩石在水化膨胀时所受的水化应力被仿生壳的内聚力削弱，从而起到维持井壁稳定的作用；由于这种物质具有定点固化的特性，远离井壁的钻井液的流变性不会受到影响。仿生固壁剂具有降滤失、通过胶黏能力强固井壁，能够较好的抑制页岩水化膨胀、分散剥落的能力，抑制效果优于页岩抑制剂，而且还有很好的造浆抑制能力，起到了很好的固壁效果。2.2基于超分子化学的高温高密度无土相油基钻井液新技术与常规的含土相油基钻井液相比，新型无土相油基钻井液除具有抑制性强、润滑性好的特点之外，还具有流变性好、相同条件下当量循环密度低、利于提高机械钻速等突出特性。该无土相油基钻井液只需要很小的驱动力，即可破坏其形成的空间结构，因此解决了高密度含土相钻井液因结构强度太大而造成憋泵、开泵泵压过高、当量循环密度过大而易诱发井漏的问题。而对于超分子化学的应用，大量钻井液添加剂分子自发聚集而形成的多分子或高分子组装体，由识别引发缔合，经自组装而形成的超分子体系开辟了石油工程钻井液的一个新领域，赋予高分子组装体以崭新的功能，同时高聚物具有丰富结构及提供的长期稳定性，使得超分子材料可能实现设计与工程化。这两者的结合使得钻井液体系更为稳定，钻井所遇阻力更小，也更能适应复杂的地层状况，为今后的科研发展提供了一条充满前景的道路。2.3 新技术方向的主观理解从蒋老师的研究方向可以看到，不论是井眼强化还是钻井液改进，都是严格贴近世界学科前沿第一线的精彩结合。石油工程从来就不是一门独立的学科，它需要大量的学科背景进行辅助，就像固壁仿生用到的海洋生物的基因，或者是钻井液利用超分子化学达到的应用效果的新生，这都是石工在专业合作上的壮举。对于刚刚踏入石油工程领域的学生来说，加强自身本科阶段的知识涉猎，其实是十分重要的过程。我本身热爱编程，而在接触编程思想之后才深刻体会到了油田数字化的意义。同时我相信，对于学习钻井、油藏、采油和完井知识的学生，加入对化工原理的了解和环境科学的研究，或者对地质、生物学有所探寻，都会大大强化在石油工程领域未来的创新进程。学科交叉如同华美的乐章，新技术恰恰诞生于奏响这篇乐章的第一个音符。从蒋老师的授课中我明白了丰富知识的重要性，期望自身能够在未来成为一个知识广博、专业纵深的学习者。3 金衍：地质应力分析及工程应用新进展3.1 地应力概念及作用金老师在课程中提出了对地应力的相应的理解和要求。通过讲解我们了解到，地壳内各点的应力状态不尽相同并且应力随(地表以下)深度的增加而线性地增加。由于所处的构造部位和地理位置不同各处的应力增加的梯度也不相同。地壳内各点的应力状态在空间分布的总合，称为地应力场。与地质构造运动有关的地应力场，称为构造应力场，通常指导致构造运动的地应力场。作用方面，地应力活动会影响或产生地质构造。剧烈的地应力活动会引起地震。地应力活动还可影响地壳内岩石矿物的物理性质和化学性质。因此也可以利用这种物理和化学性质的改变来分析地应力的活动情况。油田常用地应力与注采井网的布置（天然裂缝与注水的关系）、压裂地层的改造（根据地应力预测压裂裂缝的延伸以及压裂效果的预测）、高压注水（压力接近或高于地层破裂压力）、水平井开采问题（水平井井身轨迹方向与最小水平主应力一致，使井筒与天然裂缝相交）等当面。3.2 地应力的确定方法目前，国内外地应力测试技术大致可分为室内岩心试验分析及现场测井、测试。按照方法的不同，可以分为：地应力剖面测井，即利用声波及密度测井资料对分层地应力作连续分析；地层倾角测井技术（双井径测井）确定地应力的方向；小型压裂或水力压裂过程中测瞬时停泵压力的方法求最大水平主应力的大小；地震波声发射法测定水力压裂裂缝的方向及长度进而确定最大主应力的方向；水力压裂后压力降分析确定最大水平主应力的大小。3.3 地质应力工程研究进展性质方面，地质力学性质包含节理、裂缝发育，非连续性、各向异性等特征突出，地质不确定因素给钻井带来更多难题。同时，水平井钻井井壁稳定的问题，比如钻井液与页岩井壁不但存在应 力作用，而且存在化学作用。页岩井壁坍塌、崩落、水 化膨胀、龟裂，钻井复杂事故频现，制约了安全、高效钻井。目前页岩气开采的技术研究主要集中在几个方面：脆性评价：国内页岩呈现粘土含量高，脆性矿物含量 低的特征，因此国外脆性评价方法在国内页岩脆性评价中具有局限性；应力阴影：应力阴影的计算方法、干扰范围、及有效评价方法亟待解决；页岩水力压裂：裂缝从常规的单一裂缝变为网状随机裂缝，形成机理不清，控制手段缺乏。不同页岩地层脆性不同，断裂韧性不同，地应力不同，其裂缝网络形态差异巨大。讲解中金老师通过一个水平井应用地应力的例子，为我们解释了地应力在实际油田生产中的作用，以及日后的研究方向，使我们加深了对具体的案例的了解。3.4 自身体会一个方向的理论研究需要大量的实践作为基础。在金老师的引导下，现场施工的要点展现在我们面前，解决了理论学习中难以理解的概念问题。正如同知道了水平井布井，才能理解地应力分布的重要；学习了裂缝和注水，才明白复杂的设计根源何在。地应力的研究丰富了现场施工的经验，并在这种丰富中不断完善理论框架，实现更为艰难复杂的开采。对于页岩气的研究与地应力的发展紧密相连。我认为，解决地应力分布的机理，提升评价方法的精确性，或许能够为我国页岩气由于地理因素难以开采的特点打开一个缺口。试想群山之下的页岩气藏，通过合理科学低成本的裂缝张开，配合科学的管理，成为未来源源不断的能源，这其中仍需要我们的努力。4 李相方：非常规气藏的研究与开发4.1 中国非常规气藏开发面临的问题李相方老师的讲课流程按照致密气、煤层气、页岩气的顺序进行，涵盖了非常规气藏的大体方面。首先则是对中国非常规气藏的综述。在李老师的描述中，我们了解到：中国的致密气由于技术较为完备，处在较好的开发阶段；煤层气目前仍未成熟开发， 相关吸附解吸附技术难以达到经济开发的效果；页岩气面临着开发地形的问题，典型的代表就是四川的页岩气往往被高山影响难以达到经济有效的布井开采模式。并且，在技术的事实上，非常规油藏依赖水平井和分支井，但是产能仍然不够理想，与实际差异较大；一些气藏种类如火山岩气藏成藏时间短，没有办法实现系统成体系的开发模式，所以面临着较大的开发问题。因此，尽管非常规资源非常丰富，却难以实现短期高效的开发模式。4.2 致密气的研究与开发致密气藏是指需经大型水力压裂改造措施，或者是采用水平井、多分支井，才能产出工业气流的气藏。致密气开发具有产量递减快、依赖压裂、单井产量低且可采储量少等特点，在开发中具有较大的难度和挑战。中国的致密气藏开发处于快速发展及规模发展的阶段，拥有可靠的储量、较高的产量、较有效的勘探开发技术，是我国天然气开发的极其重要的领域。4.3 煤层气的研究与开发煤层气开发包括地面垂直井抽采和矿井下抽放两条基本途径。1976年，美国第一口井商业性煤层气的成功投产，揭示了煤层气资源地面开发的前景，使煤层气资源从“能否开采”的争论步入“如何开发的问题”。目前，世界上主要产煤国都在积极开展煤层气勘探开发工作。在煤层气的讲解部分，李老师图文并茂地介绍了煤层气产生和储集的机制。煤层气产生于煤颗粒的微空隙、微裂缝当中，吸附在孔隙壁上，往往与水伴生。因此排水采气是非常重要的环节。同时，我们也了解到了煤层气具有渗透率低、压降速度阶段性递减等特点。讲解中，李老师提出了很多有意思的概念，比如浓度的不同定义导致的理解差异（只有两相以上才具有浓度的概念）、煤层气的形成机理深入探究等等，使我们收益匪浅。并且，对于国外研究成果的讲解也让我们了解到了前沿科技对煤层气吸附解吸附的研究内容。4.4 页岩气的研究与开发页岩气产自产自极低孔渗、富有机质页岩储集系统中的天然气，或自生自储、以游离气和吸附气为主赋存、原位饱和富集于页岩储集系统的微纳米级孔-缝、矿物颗粒表面的天然气。开采难度方面，尽管美国已经实现了页岩气革命，中国的页岩气储量估算也是世界第一，但是中国的页岩气开发条件实在太过复杂，难以实现大规模开采。在李老师的讲解中，我们了解到了中国页岩气开发的进程，包括中石油西南油气、中石化等公司对页岩气的开发。综合对比地形因素、开发难度、投入产出比，最终得出了页岩气尚不具备经济开采的条件，使我们从中受益匪浅。4.5 “非常规”任重道远李老师给我们描绘了一幅非常规的蓝图，却告诉我们缺少一只精细的笔、一把开门的钥匙。不仅仅是开采难度大，还包括技术盲点多（比如煤层气的吸附解吸附机理仍存在争议）、地理条件恶劣（页岩气无法大规模开发的原因）、自身储藏的劣势（致密气产量衰减、储量小），这些特点导致了非常规能源作为能源界的新秀，注定有很长一段时间的摸索和成熟。技术方面，对概念的质疑非常重要。对浓度概念的质疑提醒了我，并不是所见即所得，而是可能存在一些问题，需要用自己的判断来理解。学术方面，挑战权威并不是一件高不可攀的事情，但同时也要付出诚恳的努力和自身的日积月累。个人很喜欢李老师的一个说法：“容易开采出来的油气才应该被称作非常规油气，大部分不容易开采的非常规油气，其实恰恰是常规的储藏。”日后的研究不可避免的将集中在对非常规油气藏的探索上面，我们要做的就是针对实际的弊端，结合多种学科不断改进，不断尝试新的方法，逐渐扭转非常规能源的缺点，让这片丰富的资源最终，成为我们口中不再神秘的“常规能源”。5 岳湘安：特低渗油藏提采的研究5.1 特低渗油藏的特点从岳湘安老师的讲解中我们了解到，特低渗油藏存在以下两个特点：基质致密。由于渗透率较低，常规的渗流无法出现，存在大量的异常驱油和渗流现象。对于启动压力的大小和驱油的具体机理一直是争议的焦点（致密基质中如何驱出油），并且储层物理性质表征、渗流能力和驱油特征也是开发的难点；裂缝发育。在及其致密的地层中裂缝的张开遇到困难，注水、驱替难度大，而且直接导致初始产量较低、递减剧烈，即使注水成功也可能面临暴性水淹的问题，因此合适的开采技术（如何注水、驱油）成为问题。5.2 特特低渗储层物性表征5.2.1 水测渗透率对于中、高渗岩石来说，随着流体速度的变化，渗透率不会发生很大的变化。但对于特低渗岩石的实测渗透率而言，随着速度的增大，水测渗透率将会出现数倍的增长。通过微管实验我们了解到，微尺度流动效应可以通过模型测试得到。5.2.2 气测渗透率气测渗透率同样与常规油藏不同，如果选点不合适可能会出现测试渗透率偏低甚至负渗透率，因此克氏渗透率方法不是十分实用。解决的方法就是建立一个基于气体微尺度流动机理建立的气测渗透率模型，对气测渗透率进行修正。5.2.3 特低渗渗透率与储层从廊坊分院渗流力学所的图表中我们了解到，特低渗驱油效率与渗透率没有直接的相关性，这是由于储层的孔喉比和孔隙尺度分布不同的原因导致的。特低渗油藏孔喉比非常大（100以上，中高渗仅有25），所以对驱油效率起到了决定性作用。但是因为孔喉比不容易测量，所以不适合作为大量的常规测试方法。与此同时，孔喉半径与孔渗系数有很好的线性关系，在特低渗油藏中，孔渗系数又与驱油效率具有很好的相关性，因此将空渗系数作为划分储层的指标，以及表征特低渗储层驱油特征的参数。5.3 特低渗油藏水窜治理5.3.1 油藏深部调剖方法提高波及效率是调剖的重点。但由于特低渗的孔喉毛管力、粘滞力等非常高，难以被水驱动，因此需要通过提采原理提高波及效率，这包括通过聚合物溶液、弱凝胶增大阻力系数，利用滞留、颗粒、固相沉淀降低窜流通道渗透率，以及利用地下聚合交联的冻胶封堵窜流通道等技术。5.3.1深部调剖的特点低渗透油藏油井出水特点是通过裂缝水窜(天然裂缝、人工裂缝），而治水特点是通过封堵裂缝水窜通道，启动致密基质(或其他裂缝)，因此具有注入困难与深部调剖的矛盾、堵剂突进与封堵效果（强度、稳定性）的矛盾。深调后水驱的有效期依然非常短暂，具备临界阻力的适应性，所以需要一些先决条件加强去油效果，比如保持良好的注入性、水窜通道足够的封堵强度、良好的封堵选择性，以及经济性方面的考虑。5.4 特低渗油藏化学驱在这一部分岳老师讲解了两种化学驱的适用性，分别是聚合物驱和活性剂驱。从优缺点两个方面分析了两种物质的能力，比如聚合物驱适应原油粘度低、指进不明显的情况，但是存在波及效率能力有限、剪切降解等问题，并且存在污染；活性剂可以降低最为关键的界面张力，但是贡献较低，也存在注入困难等问题。5.5 个人总结多种形式的尝试永远是科研的指明灯。对于致密的机制、不同的裂缝发育情况，能够总结出不同的渗透率计算方法，并且探索多种调剖堵水驱替的结合，不断达到更为有效的开发，是提高采收率的核心。在完善科学研究面前，或许没有“考虑因素太多”这个限制条件。从特低渗研究中，不论是储层物性，还是水窜治理，从修正气测渗透率模型到不断加入新的水窜考虑条件来看，每一次改良都是一次突破，也是一次开发效果的提升。6 吴晓东：低渗地层开发与水平井研究6.1 低渗地层的开发要点吴老师为我们讲解了低渗地层的相关问题。从大面上来说，低渗地层的开发具有以下几个特点：水驱难度大。由于地层渗透率降低，导致水驱阻力增大，难以实现有效的常规注采；原油流动阻力大。由于孔隙度的降低，原油相应的粘滞力和阻力等就会显著加强，导致残余油比例升高；依赖增产增注技术。对于低渗地层来说，压裂酸化的过程几乎是必须，对于裂缝的要求也研究也就上升到了一个很高的层面。6.2 水平井在低渗地层开发中的应用对于低渗地层来说，尤其是垂直各向异性较大，小层较多储层较薄的情况，为了能够使低渗地层具备开发经济效益，水平井在开采中的应用显得尤为重要。水平井的开发优势主要有以下几点：泄油面积大。通过水平段进行压裂，能够保证短期内原油流动的阻力降低、流量增加，保持产量；降低多层开发成本。水平井能够解决一些小层开发价值不足的问题，对于数量多、储量小的多个小层实现共同开发，能够降低成本，增加经济性；灵活性高。对于低渗油藏经常遇到周边油藏的开采经济问题，通过水平井能够更好地进行开发对策的改变，增加开采的经济程度。6.3 经济性分析对于低渗地层，合理了解远景储量以及开发价值也是施工的要点。由于单井储量较低、渗透率较低，对于储量的估算容易出现误差。这时候，就应该更加精确的预测油田的可采储量，保证对应的投入能够收回成本，这样才使油田具备开发价值。6.4 体会与感悟普遍认为，油田的发展离不开经济的制约。从直井遍天下，到为了效益研发水平井，再到各种各样的井被研发，都是出于最大化开发效益的考虑。低渗透地层尽管存在开采难度，但也打开了研究领域的大门。正如吴老师在水平井采油气方面的探索，每一个困难的研究点背后，都是效益的直接驱动。“开发价值”是吴老师常说的一个概念，这种思想在科学研究中非常重要，因为一个科研成果的有用与否，并不直接取决于这个理论的精彩程度，更要被实际的现场应用和长时间的检验来证明。回归科研的本心，做出更多有用的理论，切实提升油田应用后的效益，或许是我们应该更多考虑的东西。7 赵仁保：火驱提高采收率进展7.1 火驱注空气的必要性通过赵仁保老师的讲解，我们知道稠油的开发面临粘度大等问题，因此如果直接注入空气，就能够就地火烧，直接降低稠油的粘性，并且适当补充地层能量。这分为就地火烧油层（ISC）技术和高压注空气技术（HPAI）两种类别，分别用于稠油油藏和高压稀油、低渗稀油油藏。同时注空气可以在水驱之后注入氮气，还能够实现烟道气与水的双重驱替。并且，作为成本最低的注入流体，这种方法经济型高，适应性广，具有很强的应用生命力。7.2 火驱实用的油藏条件从讲解中我们知道，火驱适应于砂岩、碳酸盐、页岩油藏，并且满足重度大于2.16，含沥青质组分的高粘油，对厚度、渗透率、深度的要求都不高，适应性很广。不过温度要满足大于37度的条件，来正常进行火驱。之后的讲解介绍了各个国家的稠油油藏分类，以及火驱的燃烧方式。大体来说火驱分为正向燃烧和反向燃烧。正向燃烧中分为干法燃烧、常规湿法燃烧、不完全湿法、超湿法以及富氧燃烧，应用广泛，而反向燃烧只用于开采非常稠的稠油，需要在经济上给予大量援助（防腐设备、更多的氧气、采收率低），实施的难度大，非常不经济。火驱的关键问题分为点火方式、燃烧方式和工艺参数，同时考虑很多因素（燃烧掉的油量、单位体积储层中的耗氧量、燃烧产物中的C/H比、多余空气/氧气的利用等等）。其中，前缘温度及稳定性是燃烧成败的关键。7.3 相关理论和研究进展赵仁保老师通过燃烧反应方程，引入了活化能对渗透率、采收率等的影响，并结合三种不同的理论（简单碰撞理论、过渡状态理论和Tolman理论）以及实验室测定方法，对这种理论进行了的描述。后面通过反应动力学的其他研究（平衡状态、最小反应模型、基础模型等）引出了丰富的方法。之后，赵仁保老师利用现场实验案例对这些理论进行了实际对比，并举出了国内外的研究进展。7.4 火驱安全性及未来开发预测火驱存在设备、安全性、点火复杂等问题，造成了安全性的难以预测和控制性。目前井筒腐蚀（氧气的原因）、燃烧稳定性和井网对驱替的影响是需要考虑的安全问题。在未来的发展中，数值模拟及多种学科将会参与到火驱的提升进步当中。7.5 感想火驱是经济性与实际相结合的一个很好的例子，应用了廉价的空气，达到了强大的采收效果，是我个人觉得十分新颖、有效的技术。当然，对于安全性的结合能够保证这项技术的长久发展，数字化、精细化的方向更是能够推陈出新、让火驱的应用更为广泛有效。技术角度来看，我认为有以下几点收获：合理利用驱替附属产物，比如火驱的烟道气，在以后的其他类型驱替中可能会有相似的思想，利用一切能量节省开支很重要；安全性建立在确定性的基础上，即通过研究让方法更加可控的过程，能够大大加强安全性。8 姜汉桥：高含水期油田堵水调剖的原理和方法8.1 概述通过姜老师的讲解，我们了解到我国河流相储层主要以三角洲或冲积扇扇三角洲的碎屑岩沉积为主，这类储层占开发总量90%以上，具备砂体规模小、分选差、分布零散，孔隙结构复杂，非均质性严重；沉积回旋性明显，纵向上油层多，层间差异大；油层内部纵向非均质也很大，正韵律明显，水驱效率打折扣；东部渤海湾断层发育明显，但是断块含油面积小于1km；原油含蜡高，粘度高；天然能量不足。储层宏观和微观非均值性，需要更多考虑堵水调剖的问题。通过吸水剖面曲