馮燁偉
摘要:石油作為一種高效能源,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛躍的主要?jiǎng)恿?。作為與煤炭、天然氣并稱三大能源支柱之一的石油,被廣泛應(yīng)用在社會(huì)各界中,給人們的日常生產(chǎn)和生活提供了巨大的便利,在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中所起的作用越來(lái)越重要。雖然我國(guó)的石油開采經(jīng)驗(yàn)已有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,但由于受技術(shù)水平的制約,采儲(chǔ)量相對(duì)較小,壓出程度較高,儲(chǔ)藏和開采之間存在著較大矛盾,平均采收率不到35%。面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發(fā)的突出問(wèn)題;目前我國(guó)石油缺口有近一半的份額主要依靠進(jìn)口來(lái)解決,高油價(jià)推動(dòng)的高物價(jià)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和安全都造成了一定程度的安全隱患。
關(guān)鍵詞:稠油開發(fā)技術(shù) 現(xiàn)狀及發(fā)展
前言:
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),全社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)能源的需求持續(xù)上升;目前,我國(guó)多數(shù)油田都已進(jìn)入 “三高”階段,油田開發(fā)面臨著儲(chǔ)采失衡嚴(yán)重、套損速度加劇等一系列問(wèn)題。因此,稠油開發(fā)成為當(dāng)前最主要的產(chǎn)能,如何應(yīng)用有效的采收技術(shù)提高采收率是油田開發(fā)面臨的主要問(wèn)題,也是石油企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。本文對(duì)我國(guó)稠油開發(fā)的現(xiàn)狀與發(fā)展做出簡(jiǎn)要闡述。
1.稠油的特征
稠油因?yàn)轲ざ雀摺⒘鲃?dòng)緩慢,且比重大、含蠟量少,凝固點(diǎn)低等特點(diǎn)又被稱為重質(zhì)油,稠油的形成受各種復(fù)雜因素如地質(zhì)、地殼運(yùn)動(dòng)、地下水以及生物等多方面的影響,在不整合的地下水處活躍,使石油氧化而變稠,也因覆蓋的巖性蓋層條件差,輕質(zhì)油散失后使石油變稠,稠油本身具有防油氣再度散失的遮擋作用,稠油是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源之一。
2.現(xiàn)階段稠油開發(fā)技術(shù)
熱采技術(shù)是現(xiàn)階段對(duì)稠油油田的開采中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、規(guī)模最大的采收技術(shù),由于稠油的黏度對(duì)溫度十分敏感,只要溫度升高其黏度就會(huì)相應(yīng)降低,所以對(duì)稠油油藏進(jìn)行熱采,能達(dá)到良好的采收效果,熱采技術(shù)包括熱水驅(qū)、蒸汽驅(qū)、厚層重力輔助泄油、蒸汽吞吐等等細(xì)分技術(shù);通過(guò)進(jìn)一步開展蒸汽吞吐井網(wǎng)加密,以提高蒸汽的波及體積,通過(guò)實(shí)施以擴(kuò)大蒸汽波及體積為主的聯(lián)合增效工藝以提高稠油采收率;進(jìn)一步加強(qiáng)以高效低能為核心的采收率配套技術(shù)的研究和應(yīng)用,從而在本質(zhì)上改變稠油的開發(fā)率,大幅度增加經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量,將目前由物理方法為主導(dǎo)的粗放式開采方式轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砘瘜W(xué)高效結(jié)合的綠色開發(fā)方式,以實(shí)現(xiàn)稠油熱采提高采收率技術(shù)的跨越。
3.稠油開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1微生物采收技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
微生物采收技術(shù)主要分為地面法和地下法兩種方式,前者通過(guò)在地面建立發(fā)酵反應(yīng)罐培養(yǎng)微生物,利用微生物代謝活動(dòng)產(chǎn)生的生物往油井內(nèi)注入營(yíng)養(yǎng)液、生物活性因子和優(yōu)選的微生物溶液,在關(guān)井?dāng)?shù)日或數(shù)周后再開井生產(chǎn),待產(chǎn)量大幅度下降后,再重復(fù)這一過(guò)程,這是微生物采油中常用的方法;后者是在確定的注釆井網(wǎng)條件下,采用連續(xù)或間歇方式向注入井注入微生物溶液、營(yíng)養(yǎng)液和生物催化劑,該混合液進(jìn)入油層發(fā)生作用時(shí),可形成氣體和活性物質(zhì),并降低原油粘度,有利于原油的解脫和流動(dòng),再?gòu)纳a(chǎn)井采出,達(dá)到提高驅(qū)油效率的目的。微生物油田開采技術(shù)成功率為70%~80%,單井可增油200t左右,投入產(chǎn)出比1:5左右,是提高稠油油田開采率優(yōu)勢(shì)明顯的開采技術(shù)之一。
3.2氣驅(qū)采收技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
氣驅(qū)技術(shù)是將原油生產(chǎn)中分離出的高濃度硫化氫與二氧化碳?xì)怏w重新注入到油層內(nèi)部,在減少對(duì)酸氣處理的基礎(chǔ)上提高了地層壓力,是提高稠油油藏采收率最具發(fā)展前景的方法之一。氣驅(qū)技術(shù)包括混相、非混相、部分混相、干氣驅(qū)、CO2 驅(qū)、富氣驅(qū)、氮?dú)怛?qū)和煙道氣驅(qū)等;氣驅(qū)采油技術(shù)相對(duì)復(fù)雜,且與油藏壓力、油藏溫度、油藏流體性質(zhì)等有密切關(guān)系;注入方式分段塞注入、連續(xù)注入或水氣交替注入;包括了抽提、溶解、蒸發(fā)、凝析、增溶等能改變?cè)拖鄳B(tài)特征的作用機(jī)理;隨著CO2提高采收率技術(shù)的深入和廣泛應(yīng)用,其所占比例還有很大的提升空間;當(dāng)CO2溶于原油時(shí),能使原油體積膨脹,使充滿油的空隙體積相應(yīng)增大,為油在空隙介質(zhì)中提供了條件;同時(shí)可使原油粘度降低,促使原油流動(dòng)性提高,少量的驅(qū)油劑就能達(dá)到一定的驅(qū)油效率;并且能使毛細(xì)管的吸滲作用得到改善,使油層掃油范圍擴(kuò)大,使水、油的流動(dòng)性保持平衡,從而促使原油中的輕質(zhì)烴類(C2~C3)被抽提出來(lái),將殘余油飽和度明顯降低;當(dāng)CO2溶于水時(shí),能使水的粘度有所增加,當(dāng)注入粘度較高的水時(shí),由于水的流動(dòng)性降低,水油粘度比例會(huì)隨著油的流動(dòng)性增大而減少,降低油水界面的表面張力,從而提高驅(qū)油效率;CO2水溶液能與巖石的碳酸巖成分發(fā)生反應(yīng),并使其溶解,從而提高儲(chǔ)集層的滲透率性能,使注入井的吸收能力增強(qiáng);在不同原油的成分、溫度和壓力條件下,二氧化碳具有無(wú)限制地與原油混相的能力,能達(dá)到很好的驅(qū)油目的,其擴(kuò)散作用可使二氧化碳本身重新分配并使相系統(tǒng)平衡狀態(tài)穩(wěn)定,從而進(jìn)一步提高采收率。
結(jié)束語(yǔ):
隨著非常規(guī)開發(fā)時(shí)代的來(lái)臨,常規(guī)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開發(fā);作為一種戰(zhàn)略性資源,稠油的開采和供給對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的穩(wěn)定都有著直接影響;為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油用量的要求,必須要在原有基礎(chǔ)上對(duì)開采技術(shù)進(jìn)行研究分析,針對(duì)稠油油藏的特征和開發(fā)狀況,加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造與剩余油量分析規(guī)律的認(rèn)識(shí),積極尋找探索更為有效的開采方式,并采取行之有效的措施,發(fā)展功能配套、經(jīng)濟(jì)有效的采收率提高技術(shù)、夯實(shí)油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)油田的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的技術(shù);對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)石油開采業(yè)的進(jìn)步,減少對(duì)石油資源的浪費(fèi)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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(作者單位:中國(guó)石油天然氣股份有限公司大港油田分公司第二采油廠)