丁翠嬌 翁燕飛 劉暢 朱磊 劉娜
摘 要:中石化作為我國(guó)最大的石油天然氣開(kāi)發(fā)集團(tuán),自改革開(kāi)放以來(lái),為我國(guó)的石油天然氣開(kāi)發(fā)做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而,隨著中石化所管轄油氣田的不斷開(kāi)采,各油氣區(qū)的產(chǎn)油和產(chǎn)氣量相對(duì)下降,并且隨著近些年來(lái)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高,造成對(duì)石油和天然氣的需求量也越來(lái)越高。長(zhǎng)此以往,石油和天然氣開(kāi)采量必不能滿(mǎn)足社會(huì)的需求。因此,面對(duì)這種局勢(shì),需要加大對(duì)各油氣區(qū)的開(kāi)采力度,采用新的開(kāi)采技術(shù)使老的油氣區(qū)重發(fā)光彩,增加開(kāi)采時(shí)間,使新的油區(qū)開(kāi)采時(shí)間更長(zhǎng)。本文主要論述了關(guān)于中石化油氣田開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)展及攻關(guān)重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:油氣開(kāi)采 ;面臨問(wèn)題 ;開(kāi)采新技術(shù) ;發(fā)展方向
一、前言
現(xiàn)如今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高,石油和天然氣需求量越來(lái)越大,石油和天然氣的開(kāi)發(fā)和供應(yīng)面臨十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。即使大力節(jié)約石油天然氣、提高利用效率,今后需求量仍將大幅度增長(zhǎng),石油和天然氣的開(kāi)采和供應(yīng)面臨巨大的壓力。并且,今后石油儲(chǔ)量的增長(zhǎng)有一定限度,新增儲(chǔ)量的品位下降。另外,在天然氣開(kāi)發(fā)方面,雖然我國(guó)天然氣資源比較豐富,并進(jìn)入快速大發(fā)展時(shí)期,但仍然滿(mǎn)足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)天然氣需求的更快增長(zhǎng)。面對(duì)這些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),核心問(wèn)題是如何為國(guó)家盡可能持續(xù)地供應(yīng)更多的石油和天然氣,這已成為我國(guó)油氣田開(kāi)發(fā)的迫切任務(wù)。
二、油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)展與攻關(guān)
最近幾年來(lái),隨著技術(shù)的進(jìn)步,油氣開(kāi)采系統(tǒng)亦積極轉(zhuǎn)變觀念,注重技術(shù)集成與配套,努力適應(yīng)油氣田開(kāi)發(fā)形勢(shì)。在以下幾個(gè)方面取得新的進(jìn)展:
1.深化應(yīng)用基礎(chǔ)研究,促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新
針對(duì)低滲、稠油、高含水油田開(kāi)發(fā)中的突出矛盾,進(jìn)一步強(qiáng)化了基礎(chǔ)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,取得了一大批原創(chuàng)性成果。推動(dòng)了工程技術(shù)的突破,加速了耐溫抗鹽聚合物驅(qū)、多效泡沫吞吐稠油、強(qiáng)化泡沫驅(qū)油、內(nèi)源微生物驅(qū)等技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的步伐,為難動(dòng)用儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)、老油田提高采收率開(kāi)拓了新的技術(shù)路線。
2.強(qiáng)化改善水驅(qū)技術(shù)配套,努力提高開(kāi)采效果
以高含水和特高含水期剩余油分布、監(jiān)測(cè)研究為基礎(chǔ),以完善注采井網(wǎng)、細(xì)分開(kāi)采、調(diào)剖堵水為手段,以提高水驅(qū)波及效率為目的,近幾年來(lái)各油田做了大量的研究和應(yīng)用工作,取得了重大成效,形成了“高含水主力油田提高采收率技術(shù)”和“復(fù)雜斷塊油田提高水驅(qū)采收率技術(shù)”。在利用復(fù)雜結(jié)構(gòu)井挖掘斷塊油藏剩余油方面形成了從小建模、小數(shù)模到設(shè)計(jì)、工藝一條龍配套技術(shù)。并且,創(chuàng)新的注水工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用,有效減緩了老油田遞減。
3.重大先導(dǎo)取得階段成果
經(jīng)過(guò)“七五”以來(lái)持續(xù)不斷的攻關(guān),以化學(xué)驅(qū)為主的三次采油技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入轉(zhuǎn)型期,由一類(lèi)儲(chǔ)量向二、三類(lèi)儲(chǔ)量轉(zhuǎn)變,由主力區(qū)塊注聚向聚驅(qū)后提高采收率轉(zhuǎn)變,由聚合物驅(qū)為主向復(fù)合驅(qū)、氣驅(qū)、生物驅(qū)轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)這些轉(zhuǎn)變,中國(guó)石化近兩年組織了以三次采油為重點(diǎn)的6項(xiàng)重大先導(dǎo)試驗(yàn),經(jīng)過(guò)各單位的努力,取得了一些階段成果。目前有二元復(fù)合驅(qū)、泡沫復(fù)合驅(qū)和火燒驅(qū)油3項(xiàng)已進(jìn)入礦場(chǎng)實(shí)施階段,其中2項(xiàng)見(jiàn)到初步效果,高溫注聚驅(qū)、CO2驅(qū)和天然氣驅(qū)3個(gè)項(xiàng)目將陸續(xù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。
4.注重技術(shù)更新?lián)Q代,難采儲(chǔ)量開(kāi)采出現(xiàn)新局面
近幾年圍繞低滲特低滲、稠油特稠油等難采儲(chǔ)量的有效動(dòng)用問(wèn)題,持續(xù)地進(jìn)行攻關(guān)研究,取得了一些進(jìn)展。
(一)稠油開(kāi)采技術(shù)取得進(jìn)展
針對(duì)熱力開(kāi)采的常規(guī)稠油開(kāi)發(fā)的矛盾,從研究原油化學(xué)組成、儲(chǔ)層物性和滲流特征出發(fā),探索影響開(kāi)采效果的內(nèi)外因素,重點(diǎn)配套攻關(guān)了稠油調(diào)剖、復(fù)合防砂、注氮?dú)饧踊瘜W(xué)劑抑制水錐等技術(shù),改善了多輪次蒸汽吞吐效果。研制了亞臨界壓力蒸汽發(fā)生器、高真空隔熱油管、配套形成了深層稠油熱采技術(shù)。在淺層稠油冷采中開(kāi)展了不同類(lèi)型油藏和不同開(kāi)采狀況下的出砂冷采試驗(yàn),形成了以大孔徑深穿透復(fù)合射孔技術(shù),改進(jìn)的螺桿泵機(jī)采工藝,稠油冷采活化劑、高能氣體壓裂和井下低頻脈沖震蕩誘導(dǎo)出砂技術(shù),兩步除砂及活動(dòng)洗砂等初步配套的稠油出砂冷采技術(shù),并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了良好效果。
(二)低滲透油田提高采收率技術(shù)進(jìn)一步配套
低滲透油田的開(kāi)發(fā)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,近幾年重點(diǎn)依靠壓裂工藝技術(shù)的進(jìn)步和油層保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步,使低滲透油藏動(dòng)用程度進(jìn)一步提高,形成了以油藏精細(xì)描述為基礎(chǔ),優(yōu)化開(kāi)發(fā)井網(wǎng)、整體壓裂改造,保持地層能量的開(kāi)采模式。重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容包括:壓裂設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用研究,壓裂液的新配方研究,分層壓裂技術(shù)研究,油層保護(hù)技術(shù)等。各油區(qū)在低滲油藏加密調(diào)整挖潛方面進(jìn)行了有益的嘗試,積累了經(jīng)驗(yàn)。
5.塔河縫洞型油藏開(kāi)采技術(shù)初步形成
塔河油田開(kāi)發(fā)是近幾年中石化油田開(kāi)發(fā)戰(zhàn)線重中之重的工作。圍繞塔河油田開(kāi)發(fā)中遇到的重大難題,集團(tuán)公司上下全力組織攻關(guān),取得了重大成果,初步形成了縫洞型碳酸鹽油藏開(kāi)采配套技術(shù)。主要包括:深井采油舉升技術(shù),儲(chǔ)層改造技術(shù),三重介質(zhì)試井技術(shù)等。并形成了以酸壓改造為主的儲(chǔ)層改造技術(shù),優(yōu)選出了膠凝酸、表面活性酸、乳化酸等酸液體系,摸索了一套深穿透、快速返排的施工控制技術(shù),酸壓改造成功率和建產(chǎn)率得到進(jìn)一步提高。
6.新材料在石油工業(yè)中的應(yīng)用
近年來(lái)材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的同時(shí),出現(xiàn)了諸如記憶合金、壓電陶瓷等新功能材料。同時(shí),新興表面技術(shù)與工藝使得材料或裝備表面的耐磨、耐蝕等性能得到很大提高。這些新材料的出現(xiàn),為油田勘探開(kāi)發(fā)提供了可行的工具,對(duì)油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展起到了不可估量的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)高性能的金屬材料。主要用于制造套管、油管、抽油設(shè)備等。
(二)先進(jìn)的陶瓷材料。隨著能源技術(shù)、空間技術(shù)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的傳統(tǒng)材料已難以滿(mǎn)足要求,陶瓷材料以其獨(dú)有的耐熱、耐磨、防腐、輕質(zhì)、絕緣、隔熱等優(yōu)點(diǎn),成為新材料的發(fā)展重點(diǎn)之一。在油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,陶瓷正在成為一些先進(jìn)的鉆井設(shè)備零部件、采油機(jī)器部件以及各種抽油泵、球閥、管接頭、各種管道等許多需要耐腐蝕、耐磨的零部件的替代品,時(shí)期使用壽命得到延長(zhǎng)。同時(shí),陶瓷材料還是油田增產(chǎn)措施主要工藝技術(shù)之一--壓裂技術(shù)使用得重要支撐劑之一。
(三)先進(jìn)的復(fù)合材料?;谄渚哂匈|(zhì)輕、抗腐蝕、耐燃、并集結(jié)構(gòu)性能、熱性能、聲學(xué)性能于一體等特性,在石油工業(yè)和其他工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用,諸如制冷設(shè)備、氣缸、海上平臺(tái)、原油輸送等。
(四)表面工程材料。主要是防腐涂料及其施工技術(shù)、熱噴灑技術(shù)、激光表面改性技術(shù)以及其他表面工程技術(shù)在油氣田勘探開(kāi)發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。
(五)高分子材料。主要用于油田開(kāi)采的三次采油中,目前主要有部分水解聚丙酰胺(HPAM)、丙烯酰胺與丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黃原膠)等,我國(guó)使用較為廣泛的是HPAM,并取得了較好的效果。
(六)生物材料。目前主要是利用生物傳感器技術(shù),使得石油勘探、開(kāi)采、儲(chǔ)運(yùn)和加工實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制、精確控制、人機(jī)對(duì)話等全程仿生自動(dòng)化。
三、結(jié)束語(yǔ)
石油和天然氣是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的命脈,因此,擁有先進(jìn)的油氣開(kāi)采技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是十分重要的。油氣田如今的開(kāi)采現(xiàn)狀不僅給中石化帶來(lái)了挑戰(zhàn),同時(shí)也是一次發(fā)展的機(jī)遇,相信隨著更多的高新科技應(yīng)用到石油天然氣的開(kāi)采中,它們必將給油氣田的開(kāi)發(fā)起到很大的推動(dòng)作用。
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