论文部分内容阅读
[摘 要]本文通过对三次采油地面工艺的概述，具体阐述五种常用的三次采油地面工艺，旨在保证油田开采业安全稳定发展的基础上，提高油田开采的高效性与稳定性。与此同时，还具体分析了当前三次采油技术所面临的一些问题，并结合当前采油现状以及工艺发展情况对三次采油技术未来的发展趋势进行展望，以供参考。
[关键词]三次采油；地面工艺；研究；采油技术
中图分类号：TU669 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0032-01
引言
随着我国石油开采业的不断壮大，采油工艺也由以前的二次采油逐渐向三次采油过渡，虽然三次采油工艺的运用对采油效率有所提升，但是工艺的发展仍然存在着一些不够完善的问题亟待改进。因此，采油企业必须深化对三次采油地面工艺的研究，从而保证我国油田开发业的安全稳定发展。
1 三次采油地面工艺概述
随着三次采油技术的迅速发展，三次采油矿场的规模不断的扩大，与三次采油地面工艺匹配的设备越来越先进，矿场规模已经由初期的几个井组扩充到整个段块，并且采油技术也由传统单一的聚合物深入到微生物区、聚合物二元复合驱油等多种工艺。在这五种地面采油工艺中，聚合物驱油占主导位置，微交联聚合物驱油、碱聚合物二元复合驱油和微生物驱油起辅助作用。同时，对于国内的三次采油定点供应设备，可划分为固定站和橇装配注站两种类型。固定站是指地面处理所用设备固定于砖混结构基础之上，其注水、供水和供电管道事先埋置于地下。相对而言，撬装配注站则属于移动类型，它主要是把整个参与开采过程的装置安置在撬装底座上，后期再通过临时电缆进行连接使用。
2 五种常用的三次采油地面工艺分析
清水聚合物驱油工艺，它在工作进程中经常会随着注入聚合物溶液量的增加使得产生的注聚井压力不断增大，致使各个井组的聚合物溶液的注入量分配不均匀。
2.2 微生物驱油工艺
这项工艺最关键的是要保证将微生物体系完好无损的注入到地层当中，从而达到有效提升采油效率的目的。微生物驱油工艺采用的微生物主要有喜氧菌和厌氧菌两种类型。由于微生物类型的不同相应的操作流程也会有所区别。当注入的微生物为厌氧菌时，它的流程主要包括是菌液稀释、控制调节、混合注入、液量计量等四个环节；当注入喜氧菌时，首先要做好营养液的配制工作，同时对于压力器的配置必须由专门的配置系统进行，然后再执行上述四个环节。
2.3 单井注聚注入工艺
单井注聚注入工艺主要应用于小零散区域的开采作业。由于小零散区域的地质条件相对而言更为复杂，并且很难在短时间内把握聚合物驱油的准确区域面积。同时，聚合物驱油工程投资大，设备重复利用率不高，如果要实现驱油效率的提升，一般采用此种工艺。它的优点是具有固定驻站的全部功能，并且可以将聚合物分散溶解单元、喂入单元、罐群单元和配置单元进行有效整合，实现一体化。
2.4 微交联聚合物驱和碱/聚合物二元复合驱油工艺
2.4.1 微交联聚合物驱油工艺
这种采油工艺具有便于配置、输送和储存的优点。它主要是向注水井中注入污水来制成聚合物溶液，再通过加入强化剂和交联剂来有效提升原油采出率，同时也解决了清水水源紧张、油田产出水外排等相关问题。该项工艺主要是采取在注水井中加入污水、强化剂和交联剂配等，制出可以在地层当中形成较高粘度的聚合物溶液，通过其扩大波及体积的方法提升采油效率。
2.4.2 碱/聚合物二元复合驱油工艺
这种驱油工艺在注入时需要采用两套装置，分别是碱溶液的溶解和注入系统，以及聚合物溶液的常规分散和注入系统。总体而言，该项工艺设计流程比较简单，主要是把聚合物溶液、碱溶液与水进行混合，当达到设计浓度标准时，再利用单泵送输至井口。但是在实际应用过程中还会出现一些问题。比如，在配置碱溶液时，由于碱干粉物理性质不稳定，比重大的话太容易受潮结块，如果卡在螺旋上升期当中，严重的话将直接影响注碱检时率等。
2.5 MD膜驱油工艺
这项工艺的驱油效果比较好，它的特点是装置设计结构紧凑，便于现场操作，选择的注入泵科学合理，注入浓度调整范围比较大。MD膜驱工艺技术是把MD膜驱剂分子直接作用于岩石表面，以水溶液作为传递介质，在三者之间形成一个单分子层MD超薄膜。通过MD超薄膜可以有效提升原油采收率和出油效率，从而达到节省时间、提高效率的目的。
3 三次采油技术面临的新问题
3.1 三次采油技术接替难度比较大
这里主要以胜利油田为例，它的类和类化学驱资源大约为五亿吨左右，通过当前的技术和二次潜力评价得到的结果可知，类和类化学驱资源是化学驱的主要接替对象，并且当前技术还不够成熟，所以尽管采收率有较大的提升空间，但仍然无法广泛应用于实践。此外，继聚合物驱油工艺之后如何开发研制新工艺来进一步提高采收率，还有待进一步攻关。
3.2 聚合物驅优质资源接替不足
由于聚合物驱油工艺具有动态变化的特征，所以当它上升到峰顶之后，它在注聚区的产量也会呈现出递减趋势，一般会减少大概三成左右。同样以胜利油田为例，已动用的3.18亿吨储量基本覆盖了油藏条件、井网井况适用性较好的类和类资源，但是到2005年左右，胜利油田类和类资源的剩余可动储量下降为三千万吨左右。
3.3 三次采油技术发展存在不平衡的现象
目前，我国的油田三次采油技术普遍利用只可在油藏环境良好的油田应用的化学驱。对于当前比较流行的气驱三次采油技术和微生物三次采油技术等与现阶段的油田开发要求存在较大差距。其中，气驱可以在低渗透油藏情况下补充大量能量的同时提升采收率，但还没有在现场使用过。微生物采油在采油方法中是比较有前景的，但是要真正形成规模，难度还是比较大。
4 三次采油技术发展趋势展望
4.1 加强基础研究，提高化学驱技术和产品创新能力
加强对表面活性剂驱油体系等聚合物加合增效机理的相关研究，在对驱油机理充分了解的情况下，通过大物理模拟、数值模拟以及密闭取心等手段交叉使用，可以使聚合物驱后采收率获得较大程度的提升。
4.2 加强储备技术攻关，拓展三次采油技术发展空间
加强储备技术攻关，对高温高盐油藏和低渗透油藏以及热采稠油油藏进行三次采油技术的研究，对整体上提高采收率具有重要意义。类高温高盐油藏需要做好技术攻关试验，从而实现产品的耐温关、稳定关和经济关上的突破。低渗透油藏需要开展增注技术攻关，对气驱技术进行研究与评价。
结束语
综上所述，我国石油开采的规模呈急剧增长的趋势，三次采油技术的推广和应用不仅可以有效地提升油田开采率，还有助于实现地面采油工业向集约化方向发展。因此，我们必须就目前三次采油技术存在的问题有针对性的改进三次采油工艺的发展思路，并对三次采油技术的发展趋势进行展望，从而促进原油开采业的稳定健康发展。
参考文献
[1] 张玮，谢富刚，石博士，何能欣.三次采油地面工艺的阐述[J].科技与企业，2016，06：155.
[2] 王铮.三次采油地面处理工艺研究[J].化学工程与装备，2017，03：35-36+42.
[关键词]三次采油；地面工艺；研究；采油技术
中图分类号：TU669 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0032-01
引言
随着我国石油开采业的不断壮大，采油工艺也由以前的二次采油逐渐向三次采油过渡，虽然三次采油工艺的运用对采油效率有所提升，但是工艺的发展仍然存在着一些不够完善的问题亟待改进。因此，采油企业必须深化对三次采油地面工艺的研究，从而保证我国油田开发业的安全稳定发展。
1 三次采油地面工艺概述
随着三次采油技术的迅速发展，三次采油矿场的规模不断的扩大，与三次采油地面工艺匹配的设备越来越先进，矿场规模已经由初期的几个井组扩充到整个段块，并且采油技术也由传统单一的聚合物深入到微生物区、聚合物二元复合驱油等多种工艺。在这五种地面采油工艺中，聚合物驱油占主导位置，微交联聚合物驱油、碱聚合物二元复合驱油和微生物驱油起辅助作用。同时，对于国内的三次采油定点供应设备，可划分为固定站和橇装配注站两种类型。固定站是指地面处理所用设备固定于砖混结构基础之上，其注水、供水和供电管道事先埋置于地下。相对而言，撬装配注站则属于移动类型，它主要是把整个参与开采过程的装置安置在撬装底座上，后期再通过临时电缆进行连接使用。
2 五种常用的三次采油地面工艺分析
清水聚合物驱油工艺，它在工作进程中经常会随着注入聚合物溶液量的增加使得产生的注聚井压力不断增大，致使各个井组的聚合物溶液的注入量分配不均匀。
2.2 微生物驱油工艺
这项工艺最关键的是要保证将微生物体系完好无损的注入到地层当中，从而达到有效提升采油效率的目的。微生物驱油工艺采用的微生物主要有喜氧菌和厌氧菌两种类型。由于微生物类型的不同相应的操作流程也会有所区别。当注入的微生物为厌氧菌时，它的流程主要包括是菌液稀释、控制调节、混合注入、液量计量等四个环节；当注入喜氧菌时，首先要做好营养液的配制工作，同时对于压力器的配置必须由专门的配置系统进行，然后再执行上述四个环节。
2.3 单井注聚注入工艺
单井注聚注入工艺主要应用于小零散区域的开采作业。由于小零散区域的地质条件相对而言更为复杂，并且很难在短时间内把握聚合物驱油的准确区域面积。同时，聚合物驱油工程投资大，设备重复利用率不高，如果要实现驱油效率的提升，一般采用此种工艺。它的优点是具有固定驻站的全部功能，并且可以将聚合物分散溶解单元、喂入单元、罐群单元和配置单元进行有效整合，实现一体化。
2.4 微交联聚合物驱和碱/聚合物二元复合驱油工艺
2.4.1 微交联聚合物驱油工艺
这种采油工艺具有便于配置、输送和储存的优点。它主要是向注水井中注入污水来制成聚合物溶液，再通过加入强化剂和交联剂来有效提升原油采出率，同时也解决了清水水源紧张、油田产出水外排等相关问题。该项工艺主要是采取在注水井中加入污水、强化剂和交联剂配等，制出可以在地层当中形成较高粘度的聚合物溶液，通过其扩大波及体积的方法提升采油效率。
2.4.2 碱/聚合物二元复合驱油工艺
这种驱油工艺在注入时需要采用两套装置，分别是碱溶液的溶解和注入系统，以及聚合物溶液的常规分散和注入系统。总体而言，该项工艺设计流程比较简单，主要是把聚合物溶液、碱溶液与水进行混合，当达到设计浓度标准时，再利用单泵送输至井口。但是在实际应用过程中还会出现一些问题。比如，在配置碱溶液时，由于碱干粉物理性质不稳定，比重大的话太容易受潮结块，如果卡在螺旋上升期当中，严重的话将直接影响注碱检时率等。
2.5 MD膜驱油工艺
这项工艺的驱油效果比较好，它的特点是装置设计结构紧凑，便于现场操作，选择的注入泵科学合理，注入浓度调整范围比较大。MD膜驱工艺技术是把MD膜驱剂分子直接作用于岩石表面，以水溶液作为传递介质，在三者之间形成一个单分子层MD超薄膜。通过MD超薄膜可以有效提升原油采收率和出油效率，从而达到节省时间、提高效率的目的。
3 三次采油技术面临的新问题
3.1 三次采油技术接替难度比较大
这里主要以胜利油田为例，它的类和类化学驱资源大约为五亿吨左右，通过当前的技术和二次潜力评价得到的结果可知，类和类化学驱资源是化学驱的主要接替对象，并且当前技术还不够成熟，所以尽管采收率有较大的提升空间，但仍然无法广泛应用于实践。此外，继聚合物驱油工艺之后如何开发研制新工艺来进一步提高采收率，还有待进一步攻关。
3.2 聚合物驅优质资源接替不足
由于聚合物驱油工艺具有动态变化的特征，所以当它上升到峰顶之后，它在注聚区的产量也会呈现出递减趋势，一般会减少大概三成左右。同样以胜利油田为例，已动用的3.18亿吨储量基本覆盖了油藏条件、井网井况适用性较好的类和类资源，但是到2005年左右，胜利油田类和类资源的剩余可动储量下降为三千万吨左右。
3.3 三次采油技术发展存在不平衡的现象
目前，我国的油田三次采油技术普遍利用只可在油藏环境良好的油田应用的化学驱。对于当前比较流行的气驱三次采油技术和微生物三次采油技术等与现阶段的油田开发要求存在较大差距。其中，气驱可以在低渗透油藏情况下补充大量能量的同时提升采收率，但还没有在现场使用过。微生物采油在采油方法中是比较有前景的，但是要真正形成规模，难度还是比较大。
4 三次采油技术发展趋势展望
4.1 加强基础研究，提高化学驱技术和产品创新能力
加强对表面活性剂驱油体系等聚合物加合增效机理的相关研究，在对驱油机理充分了解的情况下，通过大物理模拟、数值模拟以及密闭取心等手段交叉使用，可以使聚合物驱后采收率获得较大程度的提升。
4.2 加强储备技术攻关，拓展三次采油技术发展空间
加强储备技术攻关，对高温高盐油藏和低渗透油藏以及热采稠油油藏进行三次采油技术的研究，对整体上提高采收率具有重要意义。类高温高盐油藏需要做好技术攻关试验，从而实现产品的耐温关、稳定关和经济关上的突破。低渗透油藏需要开展增注技术攻关，对气驱技术进行研究与评价。
结束语
综上所述，我国石油开采的规模呈急剧增长的趋势，三次采油技术的推广和应用不仅可以有效地提升油田开采率，还有助于实现地面采油工业向集约化方向发展。因此，我们必须就目前三次采油技术存在的问题有针对性的改进三次采油工艺的发展思路，并对三次采油技术的发展趋势进行展望，从而促进原油开采业的稳定健康发展。
参考文献
[1] 张玮，谢富刚，石博士，何能欣.三次采油地面工艺的阐述[J].科技与企业，2016，06：155.
[2] 王铮.三次采油地面处理工艺研究[J].化学工程与装备，2017，03：35-36+42.