眭金擴 袁立甲 王紹平 張亞琴
【摘要】目前在我國,石油的開采隨著勘探開發(fā)程度的加深,開采難度變得越來越大,三采技術(shù)作為石油開采的一項新技術(shù),可以有效地提高原油的采收率,穩(wěn)定老油田的產(chǎn)量。因此本文就總結(jié)了我國三采技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,并分析了其未來發(fā)展的趨勢。
【關(guān)鍵詞】三采 現(xiàn)狀 趨勢
石油是一種重要的戰(zhàn)略資源,對國家經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活水平的有著極其重要的影響。然而隨著勘探開發(fā)程度的加深,開采的難度越來越大,三采技術(shù)作為我國近幾十年來發(fā)展起來的一項新的采油技術(shù),其應用可以大大提高原油的采收率、穩(wěn)定原有老油田的產(chǎn)量。
1 三采技術(shù)的概念與機理
三采即為三次采油,其具體指的是油藏經(jīng)過了一次采油、二次采油之后,采取物理-化學的方法,改變流體的相態(tài)、性質(zhì)以及氣液、液液、液固的相界面作用,使得注入水的波及范圍變大,提高了驅(qū)油效率,從而大幅度提高了原油的采收率。提高驅(qū)油效率的方法有化學驅(qū)、熱力驅(qū)、氣驅(qū)以及微生物驅(qū)這四種。
2 我國三采技術(shù)現(xiàn)狀
2.1 總體概況
我國非常重視三采技術(shù)的發(fā)展,自1979年將三采技術(shù)列入到油田開發(fā)的十大科學技術(shù)中,三采技術(shù)在我國的應用和發(fā)展便拉開了序幕。隨后的“七五”、“八五”以及“九五”期間,國家不僅重視三采技術(shù)的實驗室研究,還安排了多場現(xiàn)場的試驗,取得了許多領(lǐng)先的突破。但由于缺乏足夠的氣源,我國主要發(fā)展了化學驅(qū)與熱力驅(qū),氣驅(qū)與微生物驅(qū)基本還處于理論研究與先導性礦場試驗的階段。
2.2 化學驅(qū)技術(shù)不斷發(fā)展
對于稀油油藏,所采用的一般為化學驅(qū)?;瘜W驅(qū)包括了聚合物驅(qū)、表面活性驅(qū)、堿驅(qū)和這三種任意復配的復合驅(qū)。目前我國的聚合物驅(qū)技術(shù)已經(jīng)形成了完整配套的技術(shù),應用在了大慶、勝利等油田的生產(chǎn)中;復合驅(qū)的技術(shù)也取得了重大的突破,獲得了先導性的成功。
1992年在勝利油田孤島中一區(qū)和孤東小井距分別開始了Ng3聚合物驅(qū)和三元復合驅(qū)的先導試驗,1998年勝一區(qū)進行了Ⅱ類高溫高鹽油藏的聚合驅(qū)先導性試驗,至“九五”末,Ⅰ類油藏聚合物驅(qū)的工業(yè)化已經(jīng)得到基本的推廣應用。
目前化學驅(qū)繼續(xù)向高溫高鹽油藏以及復合驅(qū)的方向發(fā)展、2007年底化學驅(qū)的覆蓋地質(zhì)儲量已經(jīng)達到了3.94億噸,采收率達42.7%?;瘜W驅(qū)年增油量穩(wěn)步上升,由2000年的147萬噸上升到07年的179萬噸。
2.3 熱力驅(qū)技術(shù)不斷突破
上個世紀80至90年代,我國的熱力驅(qū)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了蒸汽吞吐的試驗、蒸汽吞吐的推廣、蒸汽吞吐的先導性試驗以及蒸汽驅(qū)的工業(yè)應用這幾個階段。目前蒸汽驅(qū)已經(jīng)成為了我我國稠油油田的主要開采方法,“十五“以來,熱力驅(qū)技術(shù)得到不斷突破,產(chǎn)量也持續(xù)增多,由2000年的165萬噸增加到2007年的364萬噸。
近幾年出現(xiàn)了一種采用地熱采油的熱力驅(qū),這種方法利用深層豐富的熱力資源開發(fā)流體,將大量的熱力帶入到淺油層,從而降低原油的粘度,提高了其流動性。這種方法可以降低能源的消耗、緩解日益突出的石油資源鞏固矛盾。
2.4 氣驅(qū)先導技術(shù)或者初步試驗成功
我國對草舍油田Et油藏進行了CO2氣驅(qū)的先導試驗,到2008年6月,已經(jīng)累計注氣4.95萬噸,部分油田有明顯的增油效果,增油量累計8300噸,采收率提高了17.23%。2007年7月正式對中原油田文88塊進行天然氣驅(qū)先導試驗,到2008年6月。累計注氣2857萬m3,增油量累計8600噸,采收率提高了22%。
2.5 微生物驅(qū)已開展系統(tǒng)研究
1995年,勝利油田進行了微生物驅(qū)的系統(tǒng)研究,并與美國合作,開展了微生物單井處理的現(xiàn)場試驗。目前,微生物驅(qū)在勝利油田已經(jīng)有了應用,每年處理將近200口油井,年增油量達2萬多噸。在油田開發(fā)的后期,中原油田也開展了微生物驅(qū)油技術(shù)研究,主要是根據(jù)油藏條件以及井組的動態(tài)、靜態(tài)資料,開展對微生物的篩選以及物理模擬等實驗室研究。
3 我國三采技術(shù)發(fā)展方向
3.1 化學驅(qū)向復合驅(qū)、高溫高鹽油藏方向發(fā)展
目前,我國石油開采出現(xiàn)了聚合物驅(qū)的優(yōu)質(zhì)資源接替不足、化學驅(qū)技術(shù)接替難度大、注入水的品質(zhì)差等情況,因而,進一步深化開展針對高溫高鹽油藏提高采收率以及聚合物驅(qū)提高采收率的研究,并開展先導性的實驗是很有必要的。另外,還要進一步加強對油田化學劑的攻關(guān)研究。當前,要針對耐溫抗鹽聚合物、耐溫抗鹽表面活性劑、稠油降粘度劑以及含有表面活性劑基團的聚丙烯酰胺驅(qū)油劑等4項技術(shù)進行攻關(guān)研究,以求突破。
3.2 攻關(guān)配套蒸汽驅(qū)技術(shù)
我國稠油資源豐富,重點分布在勝利、新疆和田、河南等油田。1984年勝利油田的蒸汽吞吐正式開展,目前蒸汽吞吐法已經(jīng)成為了稠油開采的主要方法,但是經(jīng)過了幾個周期的蒸汽吞吐之后,增產(chǎn)量會一次比一次少。面對這種情況,我國在進一步研究如何改善蒸汽吞吐效果的同時,積極引進并消化吸收了蒸汽驅(qū)技術(shù),進行相關(guān)的礦場試驗,但是因為油藏差異的緣故,蒸汽驅(qū)的先導試驗進展得并不理想,主要的開發(fā)指標還達不到開發(fā)方案的預想值,因而蒸汽驅(qū)的技術(shù)是未來我國應重點研究的熱力驅(qū)技術(shù)。
國外為了提高特例效應,有效開發(fā)稠油,研究出了一套成熟可行的技術(shù)-水平井SAGD,目前加拿大應用該技術(shù)獲得的最終采收率高達50%,最高時可以達到70%。我國的遼河油田也引進了該技術(shù)作為超稠油開發(fā)的主要接替技術(shù)。我國應當借鑒國外超稠油開采的經(jīng)驗,擴大與國外的合作,使得水平井SAGD技術(shù)成為超稠油開采的主要接替技術(shù)。
3.3 加強微生物驅(qū)的理論研究
微生物驅(qū)是一項前瞻性的技術(shù),其具有經(jīng)濟有效、操作簡便、能源 消耗很少并且其使用與油價無關(guān)等優(yōu)點,目前世界上的主要都在對其進行室內(nèi)研究與現(xiàn)場試驗。我國也應當緊隨步伐,加緊研究微生物驅(qū)的相關(guān)理論,例如菌種在空隙介質(zhì)內(nèi)的傳輸機理、生物在油層間的繁殖、移動、滯留等的規(guī)律及其數(shù)學描述,研究微生物驅(qū)中各種生物的作用以及滲留規(guī)律。
3.4 開展注氣驅(qū)先導試驗和技術(shù)攻關(guān)
在國外,注氣驅(qū)以及發(fā)展成為了一項比較成熟的技術(shù)。通過了解世界注氣驅(qū)的發(fā)展趨勢,可以預測到,隨著這項技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合世界節(jié)能減排大環(huán)境的影響、氣源的多樣性以及我國油藏的特征等因素,可以判斷,注氣驅(qū)在我國有著一定的應用前景。經(jīng)過測評,我國通過氣驅(qū)增加可開采儲量主要適用CO2以及CO2、N2混相驅(qū)兩種方式,目前我國氣驅(qū)技術(shù)發(fā)展較為緩慢,因而首先要加強技術(shù)攻關(guān),開展相應的先導性試驗。
4 結(jié)論
未來的幾十年內(nèi),三采技術(shù)采油量占世界石油產(chǎn)量的比例會不斷攀升,而世界豐富的稠油資源決定了未來以蒸汽驅(qū)為為主的熱力驅(qū)將是采油的主要方法;由于具有環(huán)保以及成本的優(yōu)勢,CO2注氣驅(qū)的發(fā)展空間很大;而聚合物驅(qū)使用的比例將不斷減少。每一項三采技術(shù)都有其優(yōu)點以及應用的局限性,因而,可以考慮結(jié)合各技術(shù)的優(yōu)勢,研究一種高效的集成技術(shù),這將成為提高采收率的一個新的方法。
參考文獻
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