探究石油開采中增產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用

秦懷祥

摘要：通過(guò)梳理相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)石油開采中常用、常見的增產(chǎn)技術(shù)，包括蒸汽吞吐熱采技術(shù)、蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)、注水增油技術(shù)、酸化及壓裂技術(shù)、復(fù)合介質(zhì)熱采技術(shù)，簡(jiǎn)要闡釋上述石油開采增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用方式。同時(shí)，分析石油開采中科學(xué)、適宜應(yīng)用增產(chǎn)技術(shù)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益，以此為石油開采、增產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用提供思路與方法。

關(guān)鍵詞：石油開采;增產(chǎn)技術(shù);應(yīng)用

社會(huì)的發(fā)展及時(shí)代的進(jìn)步加快了石油資源的消耗速度，擴(kuò)大了石油需求規(guī)模，這就要求石油開采作業(yè)中，應(yīng)在保證石油開采安全性與原油質(zhì)量的基礎(chǔ)上合理運(yùn)用石油增產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)對(duì)開采工藝、設(shè)備儀器等的優(yōu)化改進(jìn)、升級(jí)創(chuàng)新切實(shí)降低石油開采中的資源消耗，有效縮短石油開采時(shí)間，最大程度上提高原油質(zhì)量，以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)石油開采業(yè)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，并滿足我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)石油資源的需求，擴(kuò)大石油開采的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益與社會(huì)效益。

1 石油開采中增產(chǎn)技術(shù)及其運(yùn)用

1.1 蒸汽吞吐熱采技術(shù)

蒸汽吞吐熱采技術(shù)，亦被稱為循環(huán)蒸汽技術(shù)、蒸汽激勵(lì)技術(shù)，是適用于稠油、重油開采的增產(chǎn)技術(shù)，其屬于石油熱采法的范疇，具有工業(yè)化水平高、工藝簡(jiǎn)單、成本較低、效益良好的優(yōu)勢(shì)[1]。

在石油開采中應(yīng)用蒸汽吞吐熱采技術(shù)的具體步驟如下：①根據(jù)石油開采的需求及設(shè)計(jì)參數(shù)，將高溫高壓飽和蒸汽注入油層，使蒸汽在油層上部空間內(nèi)積聚，利用重油、稠油溫度敏感特性，通過(guò)高溫蒸汽加熱油層降低稠油的粘度;②當(dāng)注入油層的蒸汽量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后停止注氣并封閉開采井進(jìn)行燜井，保證蒸汽溫度擴(kuò)散至油層深部，并為回采準(zhǔn)備留出充足時(shí)間;③燜井2-7天后開始回采作業(yè)。初期階段油層壓力較大，油井可實(shí)現(xiàn)自噴生產(chǎn)。當(dāng)溫度降低后，需要下泵生產(chǎn)。如果石油產(chǎn)量降低至最低標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行下一周期的蒸汽吞吐。

1.2 蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)

蒸汽驅(qū)油是對(duì)蒸汽吞吐熱采技術(shù)的補(bǔ)充，主要原因在于蒸汽吞吐技術(shù)只能開采出單個(gè)油井內(nèi)的原油，而油井與油井之間的原油則需要借助蒸汽驅(qū)油技術(shù)進(jìn)行增產(chǎn)。該技術(shù)的機(jī)理為：由注入井持續(xù)注入高干度的蒸汽，降低地層原油粘性，再通過(guò)蒸汽轉(zhuǎn)變的高溫流體將地層原油帶至生產(chǎn)井，借助地面開采技術(shù)便可實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。

在應(yīng)用蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)時(shí)，需要考慮多種因素對(duì)其增產(chǎn)效果的影響。如原油粘性會(huì)影響其增產(chǎn)效果。通常情況下，原油粘性越大，蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)的應(yīng)用效果越差;再如含油飽和度也會(huì)影響其運(yùn)用效果，飽和度越高，效果愈佳。

1.3 注水增油技術(shù)

注水增油是石油開采中保持壓力開采的成熟方式。在油田開采之前，儲(chǔ)存在地層內(nèi)的石油、天然氣、水體等都處于高壓且相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著石油開采量的增加，會(huì)改變儲(chǔ)層壓力，降低油層采出率。注水增油技術(shù)便是保持油層壓力，實(shí)現(xiàn)石油穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的一種傳統(tǒng)增產(chǎn)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，首先需要根據(jù)油田儲(chǔ)層溫度、壓力、地下水等條件，結(jié)合油田開采需求等選擇合適的注水流程;其次，應(yīng)以油田的合理開發(fā)為前提，依據(jù)油田地質(zhì)資料、油田開采經(jīng)驗(yàn)資料等計(jì)算并確定注水壓力;最后，結(jié)合油田的構(gòu)造條件及油層的特性等確定注水方式，如邊緣注水方式適用于油層構(gòu)造完整、穩(wěn)定性較強(qiáng)的中小型油田。

1.4 壓裂及酸化技術(shù)

壓裂技術(shù)一般指水力壓裂技術(shù)，其增產(chǎn)機(jī)理為借助地面高壓泵組向井中注入遠(yuǎn)超過(guò)儲(chǔ)層吸收能力的液體量并在地層中形成裂縫，再加上支撐劑的注入，裂縫進(jìn)一步延伸，使得原油由徑向流轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)單向流，聯(lián)通地層深處進(jìn)而達(dá)到增產(chǎn)的目標(biāo)。酸化是指對(duì)碳酸鹽地層進(jìn)行酸處理，除去儲(chǔ)集空間內(nèi)孔隙、裂縫中所堵塞的物質(zhì)，以此提升地層的滲透性能。

需要注意的是，采用壓裂及酸化增產(chǎn)基礎(chǔ)會(huì)對(duì)石油儲(chǔ)層造成不同程度的損害。因此，在選擇酸的類型與濃度時(shí)需要綜合考慮酸化對(duì)儲(chǔ)層的損害類型與程度等。當(dāng)應(yīng)用壓裂技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意解決低滲注水井欠注問(wèn)題，以保證石油開采的安全性，避免過(guò)度開采對(duì)儲(chǔ)層造成嚴(yán)重傷害[2]。

1.5 復(fù)合介質(zhì)熱采技術(shù)

在石油開采，尤其是稠油開采中，常用攜熱介質(zhì)為高溫高壓且具有一定干度的蒸汽，上文所述的蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)增產(chǎn)技術(shù)便是以蒸汽為主要攜熱介質(zhì)。但單純的蒸汽介質(zhì)存在產(chǎn)量遞減速度較快、反復(fù)及周期性開采后成本激增的問(wèn)題。為此，在蒸汽介質(zhì)內(nèi)加入非凝析氣體形成復(fù)合介質(zhì)已經(jīng)成為石油開采中一種有效的增產(chǎn)方式。常用的非凝析氣體包括氮?dú)?、二氧化碳等，?dāng)稠油粘度在3000mPa·s以下時(shí)，在蒸汽內(nèi)加入二氧化碳及氮?dú)猓⒈３值獨(dú)獾淖⑷肓柯愿哂诙趸?，在地層壓力逐漸下降的情況下，復(fù)合介質(zhì)的熱采增產(chǎn)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單純以蒸汽為介質(zhì)的熱采增產(chǎn)效果。在實(shí)際的應(yīng)用中，還需要根據(jù)原油粘度、地層壓力等確定各種介質(zhì)的注入量比例。

2 石油開采中增產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效益

2.1 經(jīng)濟(jì)效益

當(dāng)前石油開采中的增產(chǎn)技術(shù)較為成熟，適用于不同類型的油田，前期所需投入的成本較低，增產(chǎn)效果良好，可以從擴(kuò)大產(chǎn)出、提高產(chǎn)量、保證供應(yīng)及降低成本幾個(gè)方面擴(kuò)大石油開采的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 社會(huì)效益

增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用不僅可以保證石油開采的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，提升油田采出率，還能夠提升原油質(zhì)量，防止原油出砂，所產(chǎn)出的原油經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理后便投入到社會(huì)各領(lǐng)域的使用中，可保持原油的連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)，擴(kuò)大石油開采的社會(huì)效益。

2.3 生態(tài)效益

石油開采中科學(xué)應(yīng)用增產(chǎn)技術(shù)可以降低石油開采作業(yè)對(duì)能源、資源的消耗。例如水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)的作用之一便是節(jié)約資源，不僅包括開采中機(jī)械設(shè)備運(yùn)行所需的電能等，還包括降低原油的損耗，符合石油綠色開采的基本要求。不僅如此，增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用可降低石油開采對(duì)周邊環(huán)境的負(fù)面影響，降低施工污染物的排放，可顯著擴(kuò)大石油開采的生態(tài)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章提及的五種石油開采增產(chǎn)技術(shù)有其各自的適用范圍、條件，并且其增產(chǎn)效果與多種因素相關(guān)。在實(shí)際的石油開采中，還需要秉承適度開采、合理開采與科學(xué)開采的基本原則，全面收集油田地質(zhì)資料、對(duì)比國(guó)內(nèi)外油田開采經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)措施，根據(jù)油田開采需求及產(chǎn)量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并在符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上靈活選擇上述增產(chǎn)技術(shù)，科學(xué)組織增產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用作業(yè)，注重成本控制、技術(shù)優(yōu)化及工藝革新，加大對(duì)成功經(jīng)驗(yàn)的推廣與普及，以在最大程度上保證增產(chǎn)效果，提升石油開采的綜合效益。

參考文獻(xiàn)

[1]石磊，趙敏.石油開采中增產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用討論[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018，44（12）：57.

[2]江峰，張超，馬林，張磊，張俊清.分析石油開采中增產(chǎn)技術(shù)運(yùn)用及存在價(jià)值[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（06）：52+90.

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