科普中国-科学原理一点通 2019-05-30
曾有人做过关于如何开采石油的调查，很多网友想得很简单，认为地下有一条油河，井一打下去，油就会往外冒……可真的是这样的吗？
人类可以飞上天、登月、观察浩瀚的宇宙，但入地很难。目前人类能达到的地球最大深度是1万2千米，连地壳都没有穿透。为了清楚的认识这一点，先让我们一起来看看地球内部构造（如图1）吧。在长期的科学探索中，科学家们发现地震波在不同介质中传播速度不同，运用这一原理初步探知地球内部结构的。
将这一科学原理运用到生活实践中，人们也尝试通过地震波、地磁波等间接方法来分析判断地下情况勘探石油（图2）。
我们来看看地层的示意图（图3），它经历了漫长的地质年代沉积形成。而石油埋藏在1000多米以下，甚至更深的地层，微米级的石头缝隙中。如图4所示为含油岩石样本。石油储存在孔隙当中，就像我们看到海绵当中浸入的那些水一样。而这个孔隙有多大呢？就像绒毛，甚至比绒毛还要细，图5就是将含油岩石样本放大200倍的样子。想象一下把这样的石油开采出来有多难。
大家认为的打一口井油就能喷出来，那是油田开采的初期，单靠地层自然的压力采油，只能采出5%左右。现在依靠世界领先的开发技术，可以把采出率提高到50%以上。
我国的大庆油田能够持续高产、稳产，其核心就是靠科技进步、科技创新，实现三次采油技术的推广。一次采油是靠地层本身的天然能力，相当于把油顶出来的，这种形式采油率很低。当天然能量降到一定程度以后，就靠往油层中注水，提高地层的压力，通过提高压力，相当于把油从地层中用水挤出来，这是二次采油，采油率在40%左右。目前大庆正在推广应用三次采油，主要向地层注入聚合物进一步提高油层的采油率（图6），相当于靠化学药剂把油洗出来。注水开发技术、聚合物驱油配套技术、三元复合驱油技术，这些提升主力油田采收率的技术被一项一项地研发出来。正是这些技术，让大庆实现了年产原油5000万吨以上，并连续27年高产稳产，创造了世界同类油田开发史上的奇迹。据统计，如果大庆油田的采收率提高1个百分点，就相当于找到国内的一个玉门油田，如果要提高5个百分点就相当于找到了一个克拉玛依的油田，提高采收率是我们科研的重中之重。
