柳姝
摘要:隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,石油資源已成為發(fā)展不可或缺的能源,石油開(kāi)采成為當(dāng)前龐大的工程,石油開(kāi)采技術(shù)也在不斷的提升。目前,在稠油的開(kāi)采方面主要使用熱采和冷采兩種技術(shù),每一種技術(shù)都存在其優(yōu)缺點(diǎn),因此需要對(duì)稠油開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,不斷改善,得出更加優(yōu)良的技術(shù)。
關(guān)鍵詞:稠油;開(kāi)采技術(shù);發(fā)展;趨勢(shì)
稠油也可以稱之為重質(zhì)油,由于其粘度高,流動(dòng)的阻力大,而難于開(kāi)采。通過(guò)原油粘度改善,可以提高抽油開(kāi)采的效率。稠油在油層和井筒中流動(dòng)的速度都很慢,給開(kāi)采帶來(lái)一定的難度。而且由于深井的特點(diǎn),采用常規(guī)的蒸汽吞吐的開(kāi)采方式,很難見(jiàn)到效果。注蒸汽開(kāi)采,由于井深的影響,熱能的利用率低,導(dǎo)致熱量損失大,熱力采油的效果不佳。由于深井稠油油藏的儲(chǔ)油物性差,應(yīng)用熱力采油措施的效果不佳,必須對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),采取最優(yōu)的開(kāi)采技術(shù)措施,才能得到更高的稠油產(chǎn)量。通過(guò)對(duì)稠油油層的改造技術(shù)措施的應(yīng)用,如油管壓裂技術(shù)措施的應(yīng)用,提高油流的流動(dòng)特性,提高開(kāi)采效率。
1 稠油的定義
在國(guó)際上往往把重質(zhì)油和重油當(dāng)作為稠油。但是,稠油和重油是不能混合一談的,二者之間有著不同的分類標(biāo)準(zhǔn)。重油主要是看油的粘度,也就是膠體、瀝青以及原油的蠟含量,不同的含量有著不同的名稱。而重油的分類是看原油的密度,根據(jù)密度的大小對(duì)油進(jìn)行分類,因?yàn)橛屠锩娴慕饘?、機(jī)械混合物及硫含量都不一樣,根據(jù)他們之間的大小進(jìn)行分類。在我國(guó)對(duì)于稠油的分類標(biāo)準(zhǔn)不一樣,我國(guó)的分類是把粘度大于50mPa·s,相對(duì)密度大于0.92的原油稱為稠油。
2 稠油的特點(diǎn)
在我國(guó)稠油油藏絕大部分都是在砂巖儲(chǔ)集層,且不同的油藏埋藏的深度不一樣,大部分在10米到2000米之間不等,分布非常廣泛,類型繁多,收采情況技術(shù)也就千差萬(wàn)別。但稠油的特點(diǎn)與其他國(guó)家沒(méi)有什么差別,具體主要有以下特征:
(1)稠油的粘度和密度都比較高,很難流動(dòng)。所以開(kāi)發(fā)的成本會(huì)增加很多,對(duì)于技術(shù)的要求難度也比較高,但油田的采收率卻很低,以至于油田開(kāi)發(fā)利潤(rùn)低。(2)重油的粘度與溫度是成反比的,它對(duì)溫度的敏感度非常高。據(jù)許多實(shí)驗(yàn)研究表明,溫度每降低10攝氏度,原油的粘度相應(yīng)的增加一倍。也就是根據(jù)稠油的這一特性,熱力開(kāi)采法才得以在國(guó)內(nèi)外廣泛使用。(3)在稠油的組成成分當(dāng)中輕質(zhì)組分的含量很低,而相對(duì)含量比較高的是焦質(zhì)和瀝青質(zhì)。
3 稠油油藏在我國(guó)的分布情況
在我國(guó)的石油資源當(dāng)中,重油和瀝青資源大概占總量的20%,資源也是很相當(dāng)不錯(cuò)的。到目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的重油資源有20.6億噸,已經(jīng)使用開(kāi)發(fā)的在13.59億噸。我國(guó)重油資源主要分布在各大盆地,例如松遼盆地、二連盆地、渤海盆地、南陽(yáng)盆地、蘇北盆地、江漢盆地、四川盆地、塔里木盆地、塔哈盆地等。大量石油儲(chǔ)備是遼河油田,勝利油田以及新疆克拉瑪依石油地區(qū)的石油儲(chǔ)備位居第二,大量的石油開(kāi)采是在勝利油田。由于我國(guó)重油油藏形成的特性,是陸相沉積產(chǎn)生的,因此油藏儲(chǔ)層會(huì)有相當(dāng)嚴(yán)重的非均質(zhì)性,復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造也會(huì)造成重油油藏的開(kāi)采困難,且類型又有很多不同的種類,儲(chǔ)層埋藏深度。儲(chǔ)層深度超過(guò)800米的粘性原油儲(chǔ)量占探明儲(chǔ)量的80%以上,其中的大約一半的儲(chǔ)層埋深在1300米到1700米。吐哈油田儲(chǔ)層的深度在2400米到3400米,也是非常難于開(kāi)采的深度,更深的油藏是塔里木油田,大概在5300米。
4 提高稠油采收率的主要技術(shù)
4.1 注蒸汽熱采技術(shù)
蒸汽吞吐是最早稠油開(kāi)采技術(shù),也相對(duì)簡(jiǎn)單。這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的比較成熟。蒸汽吞吐技術(shù)主要是針對(duì)原油的粘性與溫度成反比這一特性,它的工作原理是首先將靠近油井的原油加熱,原油的粘性就會(huì)降低,然后提供氣體驅(qū)動(dòng)力。
4.2 螺桿泵舉升采油技術(shù)
最近十多年來(lái),螺桿泵采油在各國(guó)油田得到廣泛的應(yīng)用,特別在歐美等國(guó)發(fā)展迅速。理論排量3.5~400m?/d,最大揚(yáng)程500~2100m。近年來(lái)螺桿泵采油技術(shù)在海上油田應(yīng)用普遍,陸上中、深井逐步推廣,發(fā)展較快,有望成為油田主要的機(jī)采方式之一,螺桿泵正在朝著規(guī)范化、系列化方向發(fā)展。螺桿泵又叫漸進(jìn)式容積泵,由定子和轉(zhuǎn)子組成,兩者的螺旋狀過(guò)盈配合形成連續(xù)密封的腔體,通過(guò)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的傳輸。向組成一系列封閉腔,這些封閉腔從泵入口向出口方向移動(dòng),將液體由進(jìn)口端推向出口端。井下單螺桿泵由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子由鋼制外套和橡膠襯套組成,螺桿泵定子是用丁腈橡膠襯套澆鑄粘接在鋼體外套內(nèi)而形成的一種腔體裝置。定子內(nèi)表面呈雙螺旋曲面,與轉(zhuǎn)子外表面相配合。轉(zhuǎn)子由合金鋼的棒料經(jīng)過(guò)精車、鍍鉻并拋光加工而成。由于螺桿泵具有輸送高粘度液體的特性,螺桿泵只有運(yùn)動(dòng)部件螺桿,沒(méi)有閥和其他的運(yùn)動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)稠油的影響不大,因此,將螺桿泵安裝于稠油井中,最大限度地提高泵效,達(dá)到稠油井開(kāi)采的預(yù)期產(chǎn)能指標(biāo)。合理選配抽油桿扶正器,避免井口偏斜而導(dǎo)致油管的磨損,引起管柱損壞事故,而需要進(jìn)行井下作業(yè)維修,增加油田開(kāi)采成本。優(yōu)選合適的地面驅(qū)動(dòng)的螺桿泵系統(tǒng),并安裝防反轉(zhuǎn)設(shè)備,保證螺桿泵安全平穩(wěn)地運(yùn)行,提高螺桿泵運(yùn)行的效率,減少螺桿泵故障的發(fā)生率,提高螺桿泵運(yùn)行的效率,才能完成稠油油田開(kāi)采的任務(wù)。
4.3 蒸汽萃取技術(shù)
萃取是指根據(jù)溶解度的不同利用特定溶劑將混合物中不同成分予以分離的一種方法。其中液體混合物一般用溶劑予以分離,這種方法又稱溶劑萃取。萃取劑是指在萃取過(guò)程中所利用的溶劑,萃取劑要求具有將混合物分離的特定功能。
4.4 化學(xué)驅(qū)
根據(jù)特定的篩選方法對(duì)提高原油采收率的潛力進(jìn)行定向分析,以及進(jìn)行一定的發(fā)展戰(zhàn)略研究。當(dāng)前我國(guó)提高采收率的主要方法還是化學(xué)驅(qū)動(dòng)法,占我國(guó)儲(chǔ)備油以及產(chǎn)量八成以上的油田開(kāi)發(fā)都是利用此方法,與此同時(shí)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄝo助,那么可以將采收率提升至76%,是主要的攻擊方向提高原油采收率的三次采油研究在中國(guó)。然而,在重油開(kāi)發(fā)方面,和主要化學(xué)驅(qū)室內(nèi)同時(shí)進(jìn)行研究,但仍然是很少有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
4.5 注氮?dú)馀c蒸汽提高稠油采收率
與國(guó)內(nèi)外高溫泡沫劑調(diào)整蒸汽吸收,注射溶劑溶解以及諸如的二氧化碳、空氣等氣體能夠?yàn)槠溲a(bǔ)充地層的能量,從而來(lái)提升重油油藏開(kāi)發(fā)的成效。因?yàn)椴糠质瞧胀ㄖ赜汀⑻烊粴?、二氧化碳和廢氣源是有限的,因此,氮注入和蒸汽吞吐提高采收率的重油研究,優(yōu)化。
4.6 微生物采油技術(shù)
人類有關(guān)微生物采油的技術(shù)是從上世紀(jì)四十年代開(kāi)始的。而在更早的二十年代出,美國(guó)專家貝克曼就曾提出過(guò)利用細(xì)菌開(kāi)采石油的想法。在歐美國(guó)家,在上世紀(jì)七十年代就已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)稠油的開(kāi)采,而這一技術(shù)在我國(guó)還是較晚的時(shí)候才出現(xiàn)。大慶、勝利、新疆、大港、青海油田開(kāi)始重油開(kāi)采技術(shù)研究和應(yīng)用的微生物。一般來(lái)說(shuō),目前該技術(shù)在我國(guó)還停留在在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)階段,尚未投入大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中。最近幾年,隨著微生物技術(shù)的進(jìn)步,展示出在重要開(kāi)發(fā)方面有力的發(fā)展前景,這一技術(shù)也開(kāi)始受到各方的追捧。
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