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      遼河油田三次采油技術(shù)的研究與應(yīng)用前景

      2010-08-15 00:52:53孔慶雙
      科技傳播 2010年15期
      關(guān)鍵詞:三次采油遼河油田螺桿泵

      孔慶雙

      中國石油遼河油田公司興隆臺采油廠采油作業(yè)二區(qū),遼寧盤錦 124201

      遼河油田三次采油技術(shù)的研究與應(yīng)用前景

      孔慶雙

      中國石油遼河油田公司興隆臺采油廠采油作業(yè)二區(qū),遼寧盤錦 124201

      運用三次采油技術(shù)來提高采收率,是減緩油田產(chǎn)量遞減速度、保持原油穩(wěn)產(chǎn)的戰(zhàn)略需要。

      油田;氣驅(qū);采收率;試驗;研究

      伴隨遼河油田進入生產(chǎn)后期,傳統(tǒng)的直接采油受囿于局限,已經(jīng)無法滿足油田長期持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)需要。因此,三次采油新技術(shù),特別是國內(nèi)外油田廣泛采用的化學驅(qū)油、蒸氣驅(qū)、熱力驅(qū)和微生物驅(qū)油等技術(shù),漸成油田三次采油的技術(shù)主流。以聚合物驅(qū)油、表面活性劑驅(qū)油、堿驅(qū)及其復配的二元、三元復合驅(qū)、泡沫驅(qū)等技術(shù),成為化學驅(qū)油的主要方法,在油田生產(chǎn)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

      1 地質(zhì)、油藏工程研究是提高采收率技術(shù)的關(guān)鍵

      遼河油田儲層具有砂泥巖互層的特點,高含水后期剩余油分布呈“高度分散、相對富集”狀態(tài),在老區(qū)高含水后期,通過利用具有廣泛空間采樣特性的地震資料,以井震綜合研究為特色,實現(xiàn)高精度井間儲層預測,通過精細油藏數(shù)值模擬的定量分析,開展剩余油分布預測研究,可有效提高剩余油預測精度,便于三次采油工作的開展。地質(zhì)特點是選擇三次采油方法的基礎(chǔ),物料來源決定三次采油技術(shù)發(fā)展的方向。

      2 當前三次采油技術(shù)的應(yīng)用分析

      世界上絕大多數(shù)國家和地區(qū)的油田,普遍采用化學法提高油井的增油率和采收率,這種方法的最直接后果是造成環(huán)境污染,同時形成地表沙化。超聲采油技術(shù)效果最好的地區(qū)可使原油采收率提高15%。1997年,哈工大力學試驗中心成立項目組,正式開始超聲采油技術(shù)研究,并遼河油田做了大量實驗,結(jié)果令人振奮:在綠色環(huán)保的前提下,原油采收率明顯提高,甚至一些廢棄的油井經(jīng)過超聲波處理后也能重新出油。

      2.1 化學驅(qū)

      化學驅(qū)是指通過在注入水中加入聚合物、表面活性劑、堿等化學劑,改變驅(qū)替流體與油藏流體之間的性質(zhì),達到提高采收率目的的方法?;瘜W驅(qū)可進一步分為聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿驅(qū)以及復合驅(qū)(如聚合物—膠束、聚合物—堿、聚合物—堿—表面活性劑、表面活性劑—氣體等)等方法?;瘜W驅(qū)既可以改變油水界面張力,也可以降低流度比。聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)、堿水驅(qū)、堿—表面活性劑—聚合物三元復合驅(qū)、微生物采油等多種方式,其中聚合物驅(qū)油等方法應(yīng)用較為普遍,并在部分井場開展火燒油層試驗。

      2.2 熱力驅(qū)

      目前,蒸汽驅(qū)技術(shù)已成為世界主要油田規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的熱采技術(shù)。蒸汽吞吐技術(shù)上世紀50年代在委內(nèi)瑞拉等地規(guī)模應(yīng)用,經(jīng)過近60年的應(yīng)用日趨成熟,但由于蒸汽吞吐技術(shù)有著跟隨吞吐效果逐漸降低的應(yīng)用現(xiàn)狀,目前火燒油層和蒸汽驅(qū)逐漸成為主要接替方法。特別是SAGD技術(shù),已成為遼河油田采油技術(shù)的一個特殊品牌。

      2.3 注氣驅(qū)

      上世紀70年代,注烴類氣驅(qū)主要在加拿大油田企業(yè)獲成功應(yīng)用,到上世紀80年代,CO2混相驅(qū)等技術(shù)在BP等公司進行推廣使用,成為重要的三次采油中的重要技術(shù)支持,而氮氣或煙道氣等前沿技術(shù)應(yīng)用研究在遼河油田取得了一些進展,為進入規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

      2.4 微生物驅(qū)

      目前,微生物驅(qū)油已成為繼傳統(tǒng)的熱采、化學驅(qū)、氣驅(qū)之后第四大類提高采收率的方法。微生物清蠟和降低稠油粘度、微生物選擇性封堵地層、微生物吞吐、微生物強化驅(qū)等已成為成熟的提高采收率的技術(shù)。微生物驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展主要有3個方向,一是微生物增效水驅(qū);二是激活油藏微生物驅(qū);三是微生物調(diào)剖驅(qū)油。

      3 在油田三次采油中需要解決的技術(shù)問題

      1)加強科學提高采收率新技術(shù)的基礎(chǔ)研究。要通過改善注水采油技術(shù)提高采收率機理研究、化學驅(qū)油技術(shù)科學基礎(chǔ)研究、油氣藏流體變組分及變相態(tài)開發(fā)原理研究、稠油開采新技術(shù)科學基礎(chǔ)研究、微生物驅(qū)油技術(shù)科學原理研究等科學研究實驗,不斷提高成功率。

      2)開發(fā)新型提高采收率驅(qū)替劑。遼河油田經(jīng)過40年的開發(fā),剩余儲量大都集中在高含水、低滲透、稠油、高溫高鹽油藏、非均質(zhì)極強的碳酸鹽巖縫洞油藏等開采難度較大的地方,現(xiàn)有的普通驅(qū)替劑已無法滿足進一步提高采收率需求。

      3)加強采收率集成技術(shù)開發(fā)。要針對復雜的油藏,結(jié)合不同技術(shù)的優(yōu)勢,研究高效集成、科學配套的成熟技術(shù),是遼河油田采收率提升的關(guān)鍵。

      4 遼河油田三次采油新技術(shù)典型應(yīng)用及效果分析

      4.1 化學堵水調(diào)剖增油

      堵水調(diào)剖技術(shù)主要以聚丙烯酰胺為堵水劑主要基料,注入地層后,凝膠在水層凝膠良好,在油層凝膠較差,具有一定的選擇性,堵水劑輔以油溶性固體顆粒,擠入地層后在地地層溫度下軟化變形,對大孔道產(chǎn)生封堵,通過以上凝膠和油溶性樹脂的協(xié)同作用起到堵水作用,對于出水及大厚層出水油井具有較好的封堵作用。

      4.2 金屬螺桿泵采油技術(shù)

      金屬螺桿泵與橡膠螺桿泵最大的不同是,定子和轉(zhuǎn)子皆由特鋼組成,耐溫溫度最高可達350℃,橡膠螺桿泵最高耐溫極限為150℃。為了增強全金屬螺桿泵定子和轉(zhuǎn)子的耐磨性和使用壽命,其表面進行了特別涂層處理,該泵的單級壓力可達1.5MPa,揚程和排量可根據(jù)不同井況進行配置。金屬螺桿泵耐高溫的特性,從根本上克服了傳統(tǒng)的舉升工藝在超高溫條件下“閃蒸”、“氣鎖”等現(xiàn)象的發(fā)生,螺桿泵的工作泵效有了保證,是一種具有先導性的稠油熱采工藝技術(shù)。金屬螺桿泵采油技術(shù)初期轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/min,平均日產(chǎn)液32.1t,日產(chǎn)油3.1t,泵效46.5%。此螺桿泵還兼有應(yīng)用范圍廣、防止砂卡、投資低、泵效高等諸多優(yōu)點。

      4.3 空氣催化氧化采油工藝技術(shù)

      空氣催化氧化采油工藝技術(shù)是集熱采、裂解降粘與稠油輕質(zhì)化、表面活性劑驅(qū)油、注氮氣采油、稀油稀釋法采油于一體的新型、高效的低成本采油技術(shù)。地層中空氣中的氧氣,在氧化劑的作用下,和原油發(fā)生裂解反應(yīng),從而消耗掉氧氣,反應(yīng)生成的表面活性劑,對原油起到降粘作用,從而起到調(diào)整吸汽剖面、補充地層能量、改善稠油吞吐效果等作用。

      5 結(jié)論

      三次采油技術(shù)是遼河油田開發(fā)后期的必然也是明智的選擇,前景廣闊,隨著思維的突破與技術(shù)水平的不斷提高,三次采油技術(shù)將在進一步推廣應(yīng)用中趨于完善,為油田的長期穩(wěn)產(chǎn)提供有效保障。

      [1]于濤,等.遼河油田堿/聚合物驅(qū)油技術(shù)研究.遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院,1996.

      [2]貝君平.低滲透油藏大功率人工簡諧波強化采油技術(shù)研究與應(yīng)用[D].中國石油大學,2009.

      TE3

      A

      1674-6708(2010)24-0156-02

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