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    探讨现阶段三次采油开发技术 三次采油技术

    分类:除夕 时间:2019-05-30 本文已影响

      【摘 要】三次采油方法是在注水保持油层压力基础上,又依靠注入大量新的驱油剂,改变流体粘度、组分和相态,具有物理化学的双重作用,不仅进一步扩大了注入水波及范围,而且使分散的、束缚在毛细管中的残余油重新聚集而被采出。本文对现阶段三次采油技术进行分析探讨,充分挖掘中国石油自身潜力,维持原油稳产、增产,对于减少我国对外原油依赖程度,确保国家能源安全具有十分重要的意义。
      【关键词】三次采油;采油技术;化学驱注二氧化碳;蒸汽驱油;混相驱;原油采收率
      0.概述
      随着世界对石油需求量的不断增加,石油作为有限非再生能源,再发现较大储油油田的机遇减少,已开发油田正在老化,未开采的油田多为稠油、超稠油等难采储量,这就迫使业界把注意力投向提高老油田采收率的技术。三次采油技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重要石油。社会经济持续快速增长,油气需求自然水涨船高,我国原油和成品油进口同比均呈上升趋势。
      依靠技术进步,增加新的储量发现,提高油田采收率,增加可采储量,是中国石油确保原油稳定增长、实现石油资源接替良性循环的必由之路。分析中国石油近几年原油产量构成,提高采收率技术获得的产量已达到相当比重,其中化学驱三次采油技术更是功不可没。三次采油技术是继依靠地壳原始压力和注水驱油技术两种开采方法之后,利用物理、化学和生物等手段,把地下剩余的石油继续进行开采,提高原油采收率的方法。
      1.三次采油的基本概念和类型
      在油田开发过程中,通常称利用油藏天然能量开采的采油方式为一次采油。而在一次采油后,通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油的驱油方式称为二次采油。三次采油是指油田在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量(注水、注气)之后,利用物理的、化学的、生物的新技术进行尾矿采油的开发方式。这种驱油方式主要是通过注化学物质、注蒸汽、注气(混相)或微生物等,从而改变驱替相和油水界面性质或原油物理性质。目前世界上已形成三次采油的四大技术系列,即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的三元复合驱等;气驱包括混相或部分混相的CO2驱、氮气驱、天然气驱和烟道气驱等;热力驱包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、热水驱和火烧油层等;微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。
      2.三次采油驱油机理
      2.1化学驱油
      2.1.1聚合物驱油
      聚合物驱油是一种流度控制技术,是通过在注入水中加入一定量的高相对分子质量的聚丙烯酞胺或生物聚合物黄胞胶,增加注入水的粘度,改善油水流度比,提高驱替相的波及体积,同时,由于聚合物溶液属于非牛顿流体,具有一定的粘弹性,提高了微观驱油效率,从而获得较高的采收率。
      2.1.2表面活性剂驱
      表面活性剂驱是将表面活性剂(通常是石油磺酸盐)加入到注入水中,通过降低油水界面张力提高驱油效率的一种三次采油方法。根据加入表面活性剂量以及在地下形成的体系性质,表面活性剂驱可分为活性水驱和胶束驱。
      2.1.3胶束驱
      胶束驱又称微乳液驱是指将表面活性剂、醇类助剂以及电解质加入注入水中,在地下形成胶束溶液驱替原油的三次采油方法其表面活性剂用量较大,由于胶束溶液具有增溶油的特性,它与油层原油接触后,可形成混相带,油水界面消失,大幅度地提高采收率。
      2.1.4碱一表面活性剂一聚合物三元复合驱
      三元复合驱油是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂、碱和高相对分子量的聚合物.大幅度降低油水界面张力,增加注入水的粘度,从而降低油水流度比,扩大油层宏观和微观波及体积,进一步驱替水驱残余油,大幅度降低剩余油饱和度,提高驱油效率和原油采收率。
      2.1.5泡沫复合驱
      泡沫复合驱技术能够更有效地降低水油流度比,同时由于泡沫具有油敏性,遇到油易被破坏,因此具有更强的调剖作用,进一步提高了体系的波及效率,使注入体系更多的进入剩余油较多的中低渗透层;同时该体系具有三元复合驱的驱油特点,可以与被驱替原油形成超低界面张力,提高驱油效率,进而更大幅度地提高原油采收率。
      2.2热力驱三次采油技术
      热力采油包括注蒸汽、火烧油层和热化学采油。注蒸汽和火烧油层都是利用热量加热油层和油层中的流体,降低原油粘度来达到减小油层流动阻力的目的。所不同的是蒸汽是在地面上的蒸汽发生器中产生,通过地面管道和油井注入油层,而火烧油层热量则是在含油岩层内部产生,因而也称为就地加热或燃烧过程。
      2.2.1蒸汽驱(热水驱)
      蒸汽驱是指将蒸汽从注入井注入到油层,蒸汽将稠油变稀并推向生产井的一种热采方法,蒸汽驱提高原油采收率的机理有原油的粘度降低、受热膨胀、蒸汽蒸馏、汽驱以及相对渗透率和润湿性改变等。在地层中注入的蒸汽干度达到零时,蒸汽驱变为热水驱。
      2.2.2火烧油层
      火烧油层是通过注入空气(或氧气)与地层原油接触,采用人工井底点火或油层自发点火后,燃烧油层中部分重质原油,产生的热量和燃烧产物用以降低原油粘度、膨胀原油体积、驱动地层原油从而达到提高采收率的目的。
      2.2.3气驱三次采油技术
      气体混相驱的目的是利用注入气体能与原油达到混相的特性,使注入流体与原油之间的界面消失,即界面张力降低至零,从而驱替出油藏的残余油。
      2.2.4微生物驱三次采油技术
      微生物提高采收率是指利用微生物及其代谢产物增加石油产量的一种石油开采技术。该技术是将经过筛选和评价的微生物与培养基注入地下油层,通过微生物就地繁殖和代谢,产生酸、气体、溶剂、生物表面活性剂和生物聚合物,改变岩石孔道和油藏原油的物理化学性质,提高原油产量和增加油藏原油采收率。
      3.三次采油对延长油田寿命的作用
      我国石油开展聚合物驱、三元复合驱和多元泡沫驱等三次采油技术研究,目前已取得突破性进展。其中最先进的聚合物驱油技术,在大庆油田的应用规模堪称世界之最,并在聚合物驱油配套工程技术上取得了突破性进展,继注水驱油后又开采出石油储量的20%。目前,我国的胜利、大港等主力油田,也相继开始了三次采油技术的试验和应用,三次采油正在逐步把油田开发技术带入新阶段。自上世纪70年代以来,世界各主要产油国竞相研究以化学驱油为主要手段的三次采油技术,但目前该技术在这些国家尚未进入工业化应用阶段。对于石油资源仍相对紧张的我国而言,目前已探明的石油储量中,有近100亿吨产量需要采用先进的三次采油技术才能开采出来。大庆油田从上个世纪60年代开始研发三次采油技术,至今已有40年历史。1972年,三次采油技术在该公司第一次走出实验室被应用到生产实践中,取得良好的效果,提高采收率5.1个百分点,注入每吨聚合物增产原油153吨。截至2006年9月25日,大庆油田依靠自主创新,采用世界领先的三次采油技术累计产油突破1亿吨,成为世界最大的三次采油技术研发、生产基地。
      4.结束语
      总之,一整套技术都将随着三次采油技术的应用而发生变化。油田开发要建立在更广泛的多学科综合应用基础上,从宏观和微观上更深化对地下流体渗流的认识,深化对油田的认识。三次采油技术是中国石油开发的必然也是明智的选择。随着思维的突破与技术水平的不断提高,三次采油技术将在进一步推广应用中趋于完善。三次采油将把油田开发带入一个更高技术水平的新阶段。 [科]
      【参考文献】
      [1]陈铁龙.三次采油概论[M].地质出版社.2000.11.
      [2]李建江,赵玲莉.三次采油技术的发展[J].油气田地面工程.2004.6:2-18.
      [3]王志鹏.中原油田三次采油技术发展方向和潜力分析[J].西部探矿工程.2003.10:5-9.
      [4]黄学.我国石油企业三次采油技术预见理论及应用[J].2006.9.

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