三次采油技术研究现状及发展趋势

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年17期   作者:白金玉娇
[导读] 吉林油田油气工程研究院 吉林省松原市 138000
        白金玉娇  
        吉林油田油气工程研究院  吉林省松原市 138000
        [摘要]:石油作为国家战略储备物质,与国家经济的发展有着密不可分的联系。随着我国油气资源的不断开采,国内外越来越重视三次采油技术技术的发展。本文主要介绍了目前我国应用比较广泛的三次采油技术,指出了我国目前在采油技术方面存在的不足之处并对我国未来的发展趋势进行了展望,旨在能够促进我国石油技术的进一步发展。
        关键词:石油 三次采油 现状 趋势
一 引言
        石油资源的发展与国家经济的增长和人民生活水平的提高密切相关,是重要的战略资源。但是石油作为一种非再生能源,随着时间的推移总量是持续减少的。油田开发趋势的规律可以简述为油田开发阶段,按技术进步的规律划分为一次采 油、二次采油和三次采油。当前勘探程度的加深,开采难度的逐步增大,怎样去提高采收率已上升到核心问题。因此,新技术在采油方面的研发迫在眉睫。三次采油技术在国外被称为强化采油提高采收率技术(EOR) ,是运用物理、化学和生物等技术,开发利用剩余油中不可动油。
二 三次采油技术发展情况
        在原油开采技术领域 , 所谓的三次采油主要指的是地下原油在经过一次采油以及二次采油之后,为了能够将剩余原油开采出来,而采取的生物、物理和化学等方面的新技术,通过改变原油流体的性质 、 相态以及改变气——液、液——液、液——固相互之间的工作界面 , 或是扩大注入水的作用范围 , 以此来提升驱油的效率,进而达到有效提升原油开采率的目的的采油方式。
2.1复合驱油法
        近年来 ,提出了各种驱油法组合的新型采油技术 ,有二元复合驱和三元复合驱。其中三元复合驱技术由于引入了廉价的碱替代以往昂贵的表面活性剂 ,既减少了活性剂的用量 ,又降低了表面活性剂和 聚合物的吸附滞留损耗 ,大幅度降低油水界面张力,提高波及系数和驱油效率。
2.2混相法
        混相法是将一种流体注入油层 ,在一定的温度压力下,通过复杂的相变关系与油藏中的石油形成一个混相区段 ,混相驱在提高采收率的方法中 ,具有很大的吸引力 ,因为它可以使排驱剂所到之处的油百分之百的采出。当这种技术与提高波及系数的技术结合起来时 ,实际油层的采收率就有可能达到90%以上。
2.3微生物采油技术
        微生物采油方法近年来得到了快速的发展,常用的微生物采用方法主要包括微生物除蜡、微生物调剖堵水、微生物驱替等方法。还可以利用生物工程中生产出来的生物聚合物和生物表面活性剂作为化学驱的注入剂。采用微生物采油具有很好的发展前景,其需要投入的资金相比其他的采油方法更低,消耗的能源以及化学剂非常少。但是微生物采油的机理非常复杂,对于不同的油田,由于其性质和作用不同,因此不能采用相同的微生物采油技术。不仅如此,即使对于同一油田,机理也不单一,非常难控制。在采用微生物采油技术开采时,需要在油层中对有效菌进行培育繁殖,但是与此同时,原生菌也会繁殖,对地层造成伤害,产生硫化氢等有害的气体。因此,对于微生物采油技术,应该加强对微生物培养液、固有细菌以及地层液体之间的配伍性研究,不断对微生物培养液进行优化,从而提升微生物的存活率,让其能够充分代谢,同时对无用细菌的繁殖起到抑制作用。细菌在地层中的生长和生存规律等还没有完全研究清楚,因此在未来的研究过程中应该加强这方面的研究。


2.4热力采油驱油技术
        热力驱油采油技术的应用率也非常高,其工作原理是油田的油层石油资源在经过热力学能带来的吞吐采油工作之后,再向油田油层中注入高温度、低湿度的蒸汽,让油田油层的温度和干燥度提升,从而将油田油层中的石油资源驱使到石油生产井附近。热力采油驱油技术的应用,可以极大地提升采油驱油的生产效率,进而提升石油的开采率。现阶段,各个国家在进行石油开采的过程中,都会应用到热力采油驱油技术。在整个热力学采油驱油期间,蒸汽和油田层土壤以及油层之中的石油资源发生了一系列的机理反应,各种机理反应共同产生的效果,使得热力学采油驱油效率大大提升。
2.5注气采油驱油技术
        注气采油驱油技术是在二次采油驱油技术应用分析基础上进行产生的,是目前国内经常使用的一种采油驱油技术,它是将混合气体注入原油层中,取代原来的注入的能量,通过注入混合气体,使得原油层中的气压有所变化,从而提升石油的利用率和开采效率,混合气体一般包含二氧化碳,天然气等等,使用二氧化碳混相技术使得原油层中的石油很快聚集在一起,原来的注气采用的是稀有气体,价格昂贵,进行二氧化碳的混相注气后使得价格较为低廉,成本降低,采油的效率更加上升,注气技术取代了原有的注水技术,应用广泛,是值得推广的采油驱油技术,一般通过公式计算采油效果,即为注采比=采油量×注入气体体积/原油体积系数+产出气体体积。
三 三次采油技术发展趋势
        目前我国已经成为石油净进口国 ,而且进口额将逐年大幅增加。而三次采油技术正处于发展阶段 ,还很不成熟。 因此 ,从长远发展来看 ,继续对三次采油技术进行研究是必不可少的 ,有广阔的发展前景。结合上述三次采油技术研究现状,笔者建议,未来三次采油技术的发展可以从如下方面进一步的展开研究:
3.1 ASP三元复合驱油技术
        ASP三元复合驱油效率高 ,成本低 ,具有广泛的应用前景。应重点从两方面进行研究: 一是从驱油机理上进一步深入研究 ,二是要研制开发廉价高效表面活性剂 ,降低成本 ,为石油的大规模工业化三次开采奠定基础。
3.2 MD膜驱油技术
        MD膜驱是以水溶液为传递介质 ,通过MD膜驱剂分子作用于岩石表面 ,形成纳米级单分子层MD超薄膜来提高原油采收率和驱油效率。 该工艺技术具有几个优点: 装置集MD膜溶液配制及注入为一体;装置的设计结构紧凑 ,现场操作方便;注入泵选型合理 , MD膜溶液注入浓度调整范围较大。
3.3 CO2 驱油技术
        CO2 比一般烃类气体易溶于水 ,而且其在原油中的溶解度大于其在水中的溶解,CO2可以从水溶液中转溶于原油中。 CO2本身的物理化学特性决 定了其驱替机理主要是: 降低原油界面张力 ,减少驱 替阻力;降低原油粘度;使原油体积膨胀;萃取和汽化原油中的轻质烃;压力下降造成溶解气驱;酸化解堵作用 ,从而提高注入能力。
四 总结语
        我国三次采油技术, 二十年左右重点攻关, 取得了很大发展, 目前聚合物驱油开始走向工业化应用。 三次采油技术是复杂的, 目前仍是世界性高新技术。 驱油机理有待认识, 适应不同类型油藏地质条件的新方法有待开发, 围绕降低成本的新技术有待发展, 任重而道远。减少石油储量损失, 最大限度地提高采收率, 将是油田开发工作者的终身职责。让我们为我国石油工业的发展, 为石油开发的经济效益作出更大贡献。
参考文献
[1], 廖广志, 杨振宇, 等. 大庆油田三元复合驱矿场试验综述[J].大庆石油地质与开发, 2001.
[2 ]雄文, 李洪富, 洪冀春, 等. 杏二中三元复合驱工业性矿场试验[J] . 新疆石油天然气, 2005.
[3]廖广志, 牛金刚, 邵振波, 等. 大庆油田工业化聚合物驱效果及主要做法[J] .大庆石油地质 与开发, 2004.
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