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[摘 要]我国社会经济的快速发展加大了我国的能源需求,石油资源是我国社会发展的重要能源之一,也是人民群众日常生活的必需用品之一。但是,石油资源作为一种不可再生的资源,总有一天会被人们消耗完,随着石油资源的不断开采,其继续开采的技术难度也会不断的提升,因此,研究并使用开采效率高的采油技术是一项很重要的课题。本文主要就油田三次采油驱油技术应用展开了讨论。
[关键词]油田;三次采油;驱油技术;应用
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0037-01
1 三次采油驱油技术的基本概述
1.1 三次采油驱油技术基本概念
三次采油驱油技术指的是使用物理、化学或者是生物方面的新型技术,以开采油田油层之中的剩余不可动油为开采目标,从而达到提高油田石油资源开采效率的目的的一种新型技术。在国外,人们对三次采油驱油技术的评价很高,同时,把其当做强化采油采收效率的技术。
1.2 三次采油驱油技术的基本原理
二次采油技术主要是在油层之间进行作用,而三次采油驱油技术是把水注入油层中,使油层压力达到均衡后,再把驱油活性剂注入使得水和石油间的粘度发生变化,使得原本在油层被冲散的石油又重新聚拢方便采集,以免造成开采浪费。三次采油驱油技术把油层注水量提高的同时大大增加了油层驱油的效率。综上所述,三次采油驱油技术要求了更多比二次采油驱油技术更精细的把握石油资源在油田油层之中的分布,并不断研究出来新的驱油活性剂用来保证驱油活性剂和油田油层复杂的地下环境的各种物理作用和化学作用,研发出来一整套适合三次采油驱油技术的新技术手段,从各种角度更深的把握油田油层中石油资源的认识。
1.3 三次采油驱油技术的几种基本类型
目前,根据三次采油驱油技术的不同特点,将其划分为三种类型:第一类三次采油技术类型是在上世纪八十年代后期发展起来的,目标为提升油层注入水的涉及范围体积、提升油层注入水对石油的驱油效率的复合驱油技术;第二类是以提升油层注入水的水体粘度、降低油层中石油和油层中注入水的粘度之差、提升油层注入水的涉及范圍体积的聚合物驱油技术;第三类是目标为降低油层中石油和油层注入水,以及油层土壤之间的界面张力、提高油层注入水对石油的驱油效率的表面活性剂混相注水驱油技术。
2 我国三次采油技术的发展历程及面临的困境
2.1 三次采油技术发展历程
在日常生活中,不论是石油还是石油的副产品都是人们工作和生活中必不可少的一种资源。在最初的石油开采时,石油的开采率不高,使得石油及其副产品的利用价值也较低,不仅对石油企业造成了较大的浪费和损失,也对环境造成了不利的影响。传统的开采主要是利用天然气,而这种开采方式只能对油田完成5%~10%的开采,直接导致了大量的可利用油田被遗弃,浪费了大量的人力和物力。随着科技的进步,面对全球用油量的需求的日益增加,油田开采效率也得到了人们的关注,在重新审视和研究后,加入新兴的理论体系,终于研究出二次采油技术,而近年来在这个基础上又进一步完善,又有了新的突破,这就是三次采油驱油技术的诞生。
2.2 我国油田开采中面临的困难
我国的油田分布主要在大陆架沉积盆地,以河流三角洲沉积体系为主,因此,油田的储油层大都沉积有大量的泥沙,同时沙砾的覆盖度高,泥沙分布交错,导致开采的困难,相对于国外的油田来说,我国的油田油藏非均匀性较高,油质含蜡度高、粘度高。这种陆相的沉积环境极大加大了油田开采的难度,通过理论验证和试验检测发现,三次采油驱油技术能大大提高原油的开采度,提高油田的开采效率。从世界范围来看,三次采油驱油技术依然是处于试验阶段,在实际油田的开采中应用效果并不成熟,很难进行大规模的产业化实用,主要原因是:三次采油机理复杂,涉及的学科内容较为复杂,很难形成统一的理论研究,再者三次采油的施工投入较大,而且风险性较大,制约了三次采油驱油技术在油田的推广。
3 油田三次采油驱油技术的具体应用
3.1 注气采油驱油技术
目前,在油田中使用最广泛的三次采油驱油技术就是注气采油驱油技术,注气采油驱油技术指的就是向油田油层之中注入多种混合性气体,该混合性气体的主要类型包括有:二氧化碳气体、氮气、烟道气、天然气等气体,这些气体可以很好地代替油田油层注入水的功效来进行三次采油。注气采油驱油技术的主要技术类型主要包括有混相注气采油驱油技术、非混相注气采油驱油技术等类型。在注气采油驱油技术发展的最初阶段,采用的是烃类物质混相采油驱油技术,但是由于烃类物质的成本太高,就使得这项技术被逐步的淘汰,退出采油的舞台。目前,使用最广泛的注气采油驱油技术是二氧化碳混相注气采油驱油技术。在我国,由于煤炭资源的大量燃烧,使得我国拥有比较丰富的二氧化碳资源,因此,可以将高度提纯后的二氧化碳气体注入到油田油层中进行三次采油驱油工作,这样即可以缓解二氧化碳污染问题,又可以提升三次采油驱油工作的效率,可谓是一举两得。
3.2 热力学采油驱油技术
另一个广泛应用于油田采油的技术是热力学采油驱油技术,是仅次于注气采油技术的第二大采油技术。当油田的油层石油在经过热力学能带来的吞吐采油工作之后,再向油田油层之中注入高温度、低湿度的蒸汽,使得油田油层得到高温干燥,并最终将油田油层之中的石油资源驱使到石油生产井周围,并将石油资源开采出来。热力学采油驱油技术有效的扩充油田油层注入蒸汽的涉及范围体积,极大地提升采油驱油的生产效率,从而达到提升石油采收效率的目标。由于热力学采油驱油技术采用的水蒸汽,其来源广泛,危险性低,所以,在各个国家得到了广泛应用。在整个热力学采油驱油过程中,蒸汽和油田油层土壤环境以及油层之中的石油资源发生了一系列的机理反应(包括注入蒸汽的蒸馏作用、蒸汽的热胀冷缩效应等等),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的提升(最主要的效果是起到了降低油层石油资源和油层注入蒸汽的粘度擦差值的作用)。
3.3 化学采油驱油技术
按照油层中所注入的化学剂划分,可以将化学采油法分为以下几种:(1)聚合物驱油法。在化学采油法中,聚合物驱油法是最为成熟的一种采油驱油技术,其工艺较为简单,主要是通过聚合物来提高水的波及范围,进而提高采收率的一种方法,并且该种方法成本较低,所以该种技术也成为石油高产稳产的重要技术之一,不过由于聚合物是假塑性流体,容易堵住油层流动的通道,所以很难大面积的使用。(2)碱驱油法。该方法的主要原理是利用碱的中和反应,和原油中的酸发生化学反应,形成活性剂,改变油水分界面的表面张力,从而提高采油效率,不过这种技术在石油开采的后期采油效果不佳,对环境的破坏也比较大,所以无法得到广泛的应用。(3)复合驱油法。复合驱油法适用于一些条件比较复杂的油田,通常将各个类型的驱油方式结合使用,利用碱代替表面活性剂,减少投入成本,降低油水的表面张力,不断提升水的波及范围,从而提高采收率。
4 结束语
综上所述,我国三次采油驱油技术在近年来有了较快的发展,并成为我国石油开采的主要技术手段。在具体的应用过程中,应根据不同油田的具体情况采取合适的采油驱油方法,围绕低成本、高效率的采油目标,最大限度地提高采收率,通过不断的研发新技术,提高我国油田开采的效率,为石油开发的经济效益做出应有的贡献。
参考文献
[1] 油田三次采油驱油技术及工程应用研究[J].田慧东.化工管理.2017(27)
[2] 三次采油阶段提高采收率的措施[J].赵文山.化工设计通讯.2017(05)
[3] 油田三次采油驱油技术应用效果分析[J].任淑鹏.化学工程与装备.2017(08)
[关键词]油田;三次采油;驱油技术;应用
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)27-0037-01
1 三次采油驱油技术的基本概述
1.1 三次采油驱油技术基本概念
三次采油驱油技术指的是使用物理、化学或者是生物方面的新型技术,以开采油田油层之中的剩余不可动油为开采目标,从而达到提高油田石油资源开采效率的目的的一种新型技术。在国外,人们对三次采油驱油技术的评价很高,同时,把其当做强化采油采收效率的技术。
1.2 三次采油驱油技术的基本原理
二次采油技术主要是在油层之间进行作用,而三次采油驱油技术是把水注入油层中,使油层压力达到均衡后,再把驱油活性剂注入使得水和石油间的粘度发生变化,使得原本在油层被冲散的石油又重新聚拢方便采集,以免造成开采浪费。三次采油驱油技术把油层注水量提高的同时大大增加了油层驱油的效率。综上所述,三次采油驱油技术要求了更多比二次采油驱油技术更精细的把握石油资源在油田油层之中的分布,并不断研究出来新的驱油活性剂用来保证驱油活性剂和油田油层复杂的地下环境的各种物理作用和化学作用,研发出来一整套适合三次采油驱油技术的新技术手段,从各种角度更深的把握油田油层中石油资源的认识。
1.3 三次采油驱油技术的几种基本类型
目前,根据三次采油驱油技术的不同特点,将其划分为三种类型:第一类三次采油技术类型是在上世纪八十年代后期发展起来的,目标为提升油层注入水的涉及范围体积、提升油层注入水对石油的驱油效率的复合驱油技术;第二类是以提升油层注入水的水体粘度、降低油层中石油和油层中注入水的粘度之差、提升油层注入水的涉及范圍体积的聚合物驱油技术;第三类是目标为降低油层中石油和油层注入水,以及油层土壤之间的界面张力、提高油层注入水对石油的驱油效率的表面活性剂混相注水驱油技术。
2 我国三次采油技术的发展历程及面临的困境
2.1 三次采油技术发展历程
在日常生活中,不论是石油还是石油的副产品都是人们工作和生活中必不可少的一种资源。在最初的石油开采时,石油的开采率不高,使得石油及其副产品的利用价值也较低,不仅对石油企业造成了较大的浪费和损失,也对环境造成了不利的影响。传统的开采主要是利用天然气,而这种开采方式只能对油田完成5%~10%的开采,直接导致了大量的可利用油田被遗弃,浪费了大量的人力和物力。随着科技的进步,面对全球用油量的需求的日益增加,油田开采效率也得到了人们的关注,在重新审视和研究后,加入新兴的理论体系,终于研究出二次采油技术,而近年来在这个基础上又进一步完善,又有了新的突破,这就是三次采油驱油技术的诞生。
2.2 我国油田开采中面临的困难
我国的油田分布主要在大陆架沉积盆地,以河流三角洲沉积体系为主,因此,油田的储油层大都沉积有大量的泥沙,同时沙砾的覆盖度高,泥沙分布交错,导致开采的困难,相对于国外的油田来说,我国的油田油藏非均匀性较高,油质含蜡度高、粘度高。这种陆相的沉积环境极大加大了油田开采的难度,通过理论验证和试验检测发现,三次采油驱油技术能大大提高原油的开采度,提高油田的开采效率。从世界范围来看,三次采油驱油技术依然是处于试验阶段,在实际油田的开采中应用效果并不成熟,很难进行大规模的产业化实用,主要原因是:三次采油机理复杂,涉及的学科内容较为复杂,很难形成统一的理论研究,再者三次采油的施工投入较大,而且风险性较大,制约了三次采油驱油技术在油田的推广。
3 油田三次采油驱油技术的具体应用
3.1 注气采油驱油技术
目前,在油田中使用最广泛的三次采油驱油技术就是注气采油驱油技术,注气采油驱油技术指的就是向油田油层之中注入多种混合性气体,该混合性气体的主要类型包括有:二氧化碳气体、氮气、烟道气、天然气等气体,这些气体可以很好地代替油田油层注入水的功效来进行三次采油。注气采油驱油技术的主要技术类型主要包括有混相注气采油驱油技术、非混相注气采油驱油技术等类型。在注气采油驱油技术发展的最初阶段,采用的是烃类物质混相采油驱油技术,但是由于烃类物质的成本太高,就使得这项技术被逐步的淘汰,退出采油的舞台。目前,使用最广泛的注气采油驱油技术是二氧化碳混相注气采油驱油技术。在我国,由于煤炭资源的大量燃烧,使得我国拥有比较丰富的二氧化碳资源,因此,可以将高度提纯后的二氧化碳气体注入到油田油层中进行三次采油驱油工作,这样即可以缓解二氧化碳污染问题,又可以提升三次采油驱油工作的效率,可谓是一举两得。
3.2 热力学采油驱油技术
另一个广泛应用于油田采油的技术是热力学采油驱油技术,是仅次于注气采油技术的第二大采油技术。当油田的油层石油在经过热力学能带来的吞吐采油工作之后,再向油田油层之中注入高温度、低湿度的蒸汽,使得油田油层得到高温干燥,并最终将油田油层之中的石油资源驱使到石油生产井周围,并将石油资源开采出来。热力学采油驱油技术有效的扩充油田油层注入蒸汽的涉及范围体积,极大地提升采油驱油的生产效率,从而达到提升石油采收效率的目标。由于热力学采油驱油技术采用的水蒸汽,其来源广泛,危险性低,所以,在各个国家得到了广泛应用。在整个热力学采油驱油过程中,蒸汽和油田油层土壤环境以及油层之中的石油资源发生了一系列的机理反应(包括注入蒸汽的蒸馏作用、蒸汽的热胀冷缩效应等等),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的提升(最主要的效果是起到了降低油层石油资源和油层注入蒸汽的粘度擦差值的作用)。
3.3 化学采油驱油技术
按照油层中所注入的化学剂划分,可以将化学采油法分为以下几种:(1)聚合物驱油法。在化学采油法中,聚合物驱油法是最为成熟的一种采油驱油技术,其工艺较为简单,主要是通过聚合物来提高水的波及范围,进而提高采收率的一种方法,并且该种方法成本较低,所以该种技术也成为石油高产稳产的重要技术之一,不过由于聚合物是假塑性流体,容易堵住油层流动的通道,所以很难大面积的使用。(2)碱驱油法。该方法的主要原理是利用碱的中和反应,和原油中的酸发生化学反应,形成活性剂,改变油水分界面的表面张力,从而提高采油效率,不过这种技术在石油开采的后期采油效果不佳,对环境的破坏也比较大,所以无法得到广泛的应用。(3)复合驱油法。复合驱油法适用于一些条件比较复杂的油田,通常将各个类型的驱油方式结合使用,利用碱代替表面活性剂,减少投入成本,降低油水的表面张力,不断提升水的波及范围,从而提高采收率。
4 结束语
综上所述,我国三次采油驱油技术在近年来有了较快的发展,并成为我国石油开采的主要技术手段。在具体的应用过程中,应根据不同油田的具体情况采取合适的采油驱油方法,围绕低成本、高效率的采油目标,最大限度地提高采收率,通过不断的研发新技术,提高我国油田开采的效率,为石油开发的经济效益做出应有的贡献。
参考文献
[1] 油田三次采油驱油技术及工程应用研究[J].田慧东.化工管理.2017(27)
[2] 三次采油阶段提高采收率的措施[J].赵文山.化工设计通讯.2017(05)
[3] 油田三次采油驱油技术应用效果分析[J].任淑鹏.化学工程与装备.2017(08)