民國115年 高考三級 採礦工程 石油探採學與採礦學
第1題
請詳細說明石油生產工程的初級採收（Primary Recovery），包含其原理、 主要驅動機制及各驅動機制的可能採收率。（20 分）
題目
請詳細說明石油生產工程的初級採收（Primary Recovery），包含其原理、 主要驅動機制及各驅動機制的可能採收率。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、定義與範疇：初級採收（Primary Recovery）係指油藏投入生產後，僅依靠地層天然能量與人工舉升（artificial lift）將原油推至井底並舉升至地表之生產階段，期間不注入水、氣或化學劑。其採收率（recovery factor）通常僅佔原始蘊藏量（OOIP）之5%至30%，為後續二次、三次採收之基礎；初級採收之終點一般以經濟極限產量，或氣油比、水油比過高判定。
- 二、驅動機制分類：主要驅動機制（drive mechanism）包括溶解氣驅（solution gas drive）、氣頂驅（gas cap drive）、水驅（water drive）、重力排驅（gravity drainage）及岩石與流體膨脹驅（rock and fluid expansion drive），實務上多呈複合驅（combination drive）。其能量來源分別為溶解氣釋放膨脹、氣頂膨脹、邊水與底水侵入、重力位能及流體與岩石壓縮性。
- 三、各機制採收率：溶解氣驅約5%至30%（常取15%至25%）；氣頂驅約20%至40%；水驅約20%至50%，水驅強勁者可達50%至70%；重力排驅在厚層、高傾角且滲透率佳之油藏可達50%至80%；岩石與流體膨脹驅僅約2%至5%。複合驅之採收率則介於各單一機制之間，須以驅動指數（drive index）加權評估。
- 四、影響因素：採收率高低受岩性、潤濕性（wettability）、原油黏度、相對滲透率、層間非均質性、斷層與裂縫發育、井網密度、生產速率、完井層段及經濟條件影響。例如高黏度重油之溶解氣驅效率極低；水濕性砂岩在水驅下殘油飽和度較低，採收率相對較高。
- 五、限制與建議：初級採收之限制在於天然能量有限且遞減快，地層壓力降至飽和壓力以下後氣油比驟升、產量快速衰減。建議於開發初期即以物質平衡法（material balance）與油藏模擬評估驅動指數，及早規劃注水、注氣時機，並以人工舉升與壓力維持延長初級採收期，銜接二次與三次採收。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。