大港油田第二采油厂地质研究所 天津 300280
摘要:石油是世界经济最重要的能源和原材料之一,消费量居所有能源之首。但是,作为一种消耗性的化石能源,石油能源危机正在来临,剩余未开采石油的质量也必然越来越差,将主要以稠油为主。尽管人们正在努力寻求新的可替代能源,但是预计本世纪,甚至更长一段时间内,仍会以石油为主要能源,其中稠油开采必将日益受到重视。本文结合实施效果,发现问题,提出解决方案来解决这个问题。同时,对稠油的开发矿区声波采油,采油技术,如人工地震进行了归纳和总结。
关键词:稠油油藏;采收率;EOR
1、稠油的特点
在我国稠油油藏绝大部分都是在砂岩储集层,且不同的油藏埋藏的深度不一样,大部分在10米到2000米之间不等,分布非常广泛,类型繁多,收采情况技术也就千差万别。但稠油的特点与其他国家没有什么差别,具体主要有以下特征:①稠油的粘度和密度都比较高,很难流动。所以开发的成本会增加很多,对于技术的要求难度也比较高,但油田的采收率却很低,以至于油田开发利润低。②重油的粘度与温度是成反比的,它对温度的敏感度非常高。据许多实验研究表明,温度每降低10摄氏度,原油的粘度相应的增加一倍。也就是根据稠油的这一特性,热力开采法才得以在国内外广泛使用。③在稠油的组成成分当中轻质组分的含量很低,而相对含量比较高的是焦质和沥青质。
2、稠油油藏在我国的分布情况
在我国的石油资源当中,重油和沥青资源大概占总量的20%,资源也是很相当不错的。到目前为止已经发现的重油资源有20.6亿顿,已经使用开发的在13.59亿吨。我国重油资源主要分布在各大盆地,例如松辽盆地、二连盆地、渤海盆地、南阳盆地、苏北盆地、江汉盆地、四川盆地、塔里木盆地、塔哈盆地等。大量石油储备是辽河油田,胜利油田以及新疆克拉玛依石油地区的石油储备位居第二,大量的石油开采是在胜利油田。由于我国重油油藏形成的特性,是陆相沉积产生的,因此油藏储层会有相当严重的非均质性,复杂的地质构造也会造成重油油藏的开采困难,且类型又有很多不同的种类,储层埋藏深度。储层深度超过800米的粘性原油储量占探明储量的80%以上,其中的大约一半的储层埋深在1300米到1700米。吐哈油田储层的深度在2400米到3400米,也是非常难于开采的深度,更深的油藏是塔里木油田,大概在5300米。
3、提高稠油采收率的主要方法和机理
3.1注蒸汽热采技术
蒸汽吞吐是最早稠油开采技术,也相对简单。这项技术开发的比较成熟。蒸汽吞吐技术主要是针对原油的粘性与温度成反比这一特性,它的工作原理是首先将靠近油井的原油加热,原油的粘性就会降低,然后提供气体驱动力。蒸汽吞吐和蒸汽驱动是蒸汽喷射复苏的两个重要阶段。稠油采收率的提高不仅需要蒸汽吞吐,还需要在第一阶段完成后进行蒸汽驱,主要是一个热回收阶段。这样使得采收率大大的提高。蒸汽驱开采技术对于提升采收率非常重要,据有关数据显示蒸汽驱技术能提高原油采收率高达20%至30%。蒸汽驱开采技术还是利用一定的手段降低原油的粘度,例如在井中注入大量的、干度非常高的热蒸汽,这样使得生产井的推动,原油的生产量就大幅度提升,采收率也相应提高。蒸汽驱技术还是注重于重油的粘度问题,利用蒸汽驱动技术降低原油的粘性,改善原油的流动性。汽相不仅包括水蒸气、以及烃蒸汽。常规蒸汽驱过程是指从井注蒸汽,然后从另一种原油开采,即蒸汽注入井注汽,然后旁边的油井李生产。但是这种技术与蒸汽吞吐相比较时间、成本相对于高一些,它需要注射的时间比较长,效果不如蒸汽吞吐明显,短时间的经济效益低。
热采开发后期存在的弊端:热采开发主要是后期容易出现弊端,主要的问题是原油的采出程度不高,使得原油资源浪费,注入和采出比例很低,没有相应的效果,且地层压力小,出砂严重,生产下降,稳产困难。热采开发主要是靠蒸汽的热效应,但汽窜使得蒸汽的体积在一瞬间大幅度减少,从而导致注入的蒸汽热效率低,并产生采水现象,使得形成恶性循环。使用组合式蒸汽吞吐过程中应该注意以下几个方面:①在组合式蒸汽吞吐过程中,每个区域的周期、层次和吞吐时间应该非常接近。②组合区域外也会影响区域内,也把外面的影响因素考虑进去。③要灵活使用组合式吞吐,控制数量的时间相对比较长。实现吞吐量相结合,区域可以用来增加或减少数量或根据实际情况调整,调整蒸汽注入井的秩 序是必要的。④在组合式吞吐过程中应注意注汽强度,不能太高,可以适时降低。因为在整个过程中,吞吐量相结合,组合区域是相通的,不能根据正常的单个蒸汽注入来注入蒸汽量,蒸汽注入量过大会导致热交换进行缓慢,影响油井驱动轴的温度升高,生产效率也就下降,蒸汽的热量也没有得到相应的利用。所以在整个过程中应考虑注汽强度不能过高。
3.2蒸汽萃取技术
萃取是指根据溶解度的不同利用特定溶剂将混合物中不同成分予以分离的一种方法。其中液体混合物一般用溶剂予以分离,这种方法又称溶剂萃取。萃取剂是指在萃取过程中所利用的溶剂,萃取剂要求具有将混合物分离的特定功能。
3.3化学驱
根据特定的筛选方法对提高原油采收率的潜力进行定向分析,以及进行一定的发展战略研究。当前我国提高采收率的主要方法还是化学驱动法,占我国储备油以及产量八成以上的油田开发都是利用此方法,与此同时运用恰当的方法辅助,那么可以将采收率提升至76%,是主要的攻击方向提高原油采收率的三次采油研究在中国。然而,在重油开发方面,和主要化学驱室内同时进行研究,但仍然是很少有现场试验。
3.4注氮气与蒸汽提高稠油采收率
与国内外高温泡沫剂调整蒸汽吸收,注射溶剂溶解以及诸如的二氧化碳、空气等气体能够为其补充地层的能量,从而来提升重油油藏开发的成效。因为部分是普通重油、天然气、二氧化碳和废气源是有限的,因此,氮注入和蒸汽吞吐提高采收率的重油研究,优化。
3.5微生物采油技术
人类有关微生物采油的技术是从上世纪四十年代开始的。而在更早的二十年代出,美国专家贝克曼就曾提出过利用细菌开采石油的想法。在欧美国家,在上世纪七十年代就已经开始了对稠油的开采,而这一技术在我国还是较晚的时候才出现。大庆、胜利、新疆、大港、青海油田开始重油开采技术研究和应用的微生物。一般来说,目前该技术在我国还停留在在实验室实验阶段,尚未投入大规模的工业生产中。最近几年,随着微生物技术的进步,展示出在重要开发方面有力的发展前景,这一技术也开始受到各方的追捧。
结语:提高采收率、降低环境污染是稠油开发面对的主要技术挑战。目前需要解决问题主要有:蒸汽驱的优化与接替技术的发展;深入了解稠油的生产机理;寻找适合近程、远程各种要求的稠油输送方法。
参考文献:
[1] 杜勇,段志刚.深层稠油油藏微生物吞吐技术研究与应用[J].油田化学,2018(03):499-502.
[2] 吴庆莉.浅析稠油油藏冷采技术的实验与应用[J].化工管理,2018(29):174.
[3] 张作安,张谦伟.稠油油藏热力采油提高采收率技术现状[J].化工管理,2017(10):218-218.
[4] 潘广明,张彩旗,刘东,etal.海上稠油油藏弱凝胶调驱提高采收率技术[J].特种油气藏,2018(02).