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摘 要:目前胜坨油田已经进入特高含水期,经过了注水开发和化学驱油等系列措施,但当前平均采收率仍然较低,约有三分之二的石油受各种限制开采困难。随着油田开发的不断扩大,以及科学技术的迅猛发展,国内外采油技术也得到了长足的发展,产生以及优化了许多针对各类型油气田的采油新理论、新技术,本文就其中几种技术加以介绍。
关键词:采油工艺;新技术;发展
中图分类号:TE355
前 言
随着油田开发的深入,油水分布关系日益复杂,剩余油多数存在于复杂、隐蔽环境中,在有限资源条件下,新的储量发现越来越困难,各种条件的限制使其无法达到预期的开采效果。只有不断提高、创新采油技术,才能提高油田产量,才能提高采油效率,才能从根本上解决这一问题。然而开采不单单是一门普通技术,而是由涉及面广的由各种复杂学科诸如电子、机械、热工、化工、计算机等多方位理论知识相交织渗透的结果。
胜坨油田位于东营凹陷陈家庄凸起的南坡,是典型的大型整装油田,含油面积84.83Km2,动用石油地质储量45802×104t,可采储量18538×104t,采收率40.5%。胜坨油田自1964年投入试采至今经历了四个开发阶段:低含水开发阶段、中含水开发阶段、高含水开发阶段、特高含水开发阶段。目前已进入特高含水阶段,探索新的开发阶段适应的采油工艺技术,对提高采收率和储量动用率有重大战略意义。
1 采油技术的发展历程
采油工程技术历经5个阶段。探索、试验阶段:此阶段以注水开发为代表,探究出了诸如油田堵水实验、油层水力压裂实验、人工举升实验、注蒸汽吞吐开采实验等一系列采油实验,为我国石油开采工作打下良好基础,打开了全国采油工程技术发展的历史大门。分层开采工艺配套技术发展阶段:即根据陆相砂岩油藏含油层系多、各油层情况迥异且互相干扰严重的特点,探究出的一套以分层注水为中心的采油工艺技术。发展多种油藏类型采油工艺技术:随着不同类型的油田的发现及开采,逐步研究形成了适用于各类型油田的采油技术,如复杂断块油藏采油工艺技术、高凝油油藏开采技术、低渗透油藏采油工艺技术等。采油工程新技术重点突破发展阶段:随着石油生产迅猛的成长与发展,其致力于采油技术的研究与创新,成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵5 个中心,极大程度上促进采油技术的发展。采油系统工程形成和发展阶段:即当前所处的阶段,在不断完善采油系统工程技术。
2 当前较为有活力的采油新技术
2.1 微生物采油技术
微生物采油技术是指利用微生物的酵解等有益作用提高采油采收率的一种新技术,其主要原理是将相关微生物直接输送到地下油层,让其利用油层中物质进行代谢繁殖等生理活动,而其活动作用及其产物则使油层中物质产生变化,即改变原油固有的物理、化学特性等,如原油流动性质的改变,从而大大提高原油的开采效率。微生物采油技术具有许多优点:生产成本比低;施工流程简单、生产操作简易,生产方式多样且受控;可进行可持续循环生产利用;采油率高等。近年来由于微生物采油技术较其他采油技术相比,存在许多其他技术无法比拟的优势之处,并凭借着自身的特点,已成为一项迅速发展的采油技术,并受到广泛的欢迎。然而,微生物采油技术在运用中仍受诸多因素的限制,所以要进一步深入探究该项技术的深层次奥秘,使其克服种种不利因素将自身功能发挥到极致,从而实现我国石油开采进程的新突破,为我国社会的经济社会的稳定繁荣发展提供能源保证。
2.2 CO2驱油技术
CO2 驱油技术是利用CO2 溶解于原油中并与其中物质发生作用,改变其物理化学特性,如加剧其膨胀、降低黏度、降低油水界面张力、改善流动性和渗透率、萃取和汽化原油中轻质烃和形成内部溶解气驱等,从而提高石油开采率的采油技术。其可分为混相驱和非混相驱两种驱油方式,CO2 混相驱适用于小规模的采油,应用范围较广,CO2 非混相驱则适用于整个油田,可注入大量CO2,混相驱替在采油成效要好于非混相;注入方式可分为水与气交替注入和重力稳定注入。CO2 驱油技术的运用有效解决了低渗透油藏采油长期面临的一系列问题,如由于渗透率较低以及水敏性黏土矿物过多造成的注水后膨胀使孔隙阻塞,以致注水无效、不能注水的现象。所以CO2 采油技术广泛的运用于油田开采中,并取得良好的效果。而其在适用推广的过程中也受到诸多条件因素的限制,如CO2 资源的获得、输送以及突进问题,相关设备的腐蚀损耗问题,以及生产环境的安全环保问题等。这些都是今后该技术不断改进提高需要研究的重点。
2.3 振动采油技术
振动采油技术是指从根本上利用机械振动所产生的力的作用进行石油开采的一种物理采油技术,其涉及面较为广泛。当前的振动采油技术主要包括三大类,即人工地面振动技术、水力振荡技术以及电脉冲技术。其中,人工地面振动技术是利用低频波改善油层中流体物性及地层渗流条件,这需要在地面安装大功率的振动装置。水力振荡技术是施压力振荡脉冲于油层并解除地层污染,這要求在井下安设水力振动装置。而电脉冲技术则是利用相关振动设备产生的高压脉冲波作用于近井地层,使得岩层产生微细的破裂移动,从而增强近井油层的渗透性。
2.4 微波采油技术
目前设计的微波采油方法有三种:a.地面加热法,通过地面微波加热处理装置,对注入地层的水或水蒸气加热,此方法优点是不用改变现有井口设备,不需动管柱,施工方便。b.井下加热法。将微波源直接放入井下,使地层温度升高。c.多底井地层微波加热。该方法
具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器,并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通,微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中,由于在同一油层中可以钻探多条水平井,因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。
2.5 磁处理技术
为有效地保护石油资源,避免和减少油层污染,提供了一种新方法。磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响,可使经磁场处理后的流体物性发生变化,产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。从手段上看,磁场的建立有两种基本方式,一种是通过电磁铁建立磁场,另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛,主要包括以下几个方面:油井磁防蜡技术,用于解决油井结蜡问题,延长热洗周期,节约清防蜡成本;磁减阻输油技术,解决了高粘原油地面集输困难的问题,达到节能降耗的目的;增磁注技术,对水井注入水进行磁处理,降低注入压力,提高吸水指标和水驱油效果。
3 结语
随着科学技术的不断发展,全球采油技术正在不断提高,我国的采油工程技术要想紧跟国际步伐,就要继续提高技术水平与发掘发展潜力,这就要求石油开采相关人员应致力于石油开采技术的研究,充分利用现代科学技术成果,使得采油技术在不断发展与施用过程中实现石油开采的高效性、合理性,并且满足社会生产对于能源物质的需求。然而这项任务是困难而艰巨的,如何更快更好、更圆满的实现我国石油开采的新任务。新目标,还需我们不断地思考、探究与实践。__
[参考文献]
[1] 杨志钢.三次采油技术及进展[J].化工进展,2011.
[2] 张德平.CO2 驱采油技术研究与应用现状[J].科技导报,2011.
[3] 油气开采尖端技术有待突破[J].油气地球物理,2011.
[4] 何生厚,张琪.油气开采工程[M].北京:中国石化出版社,2003
关键词:采油工艺;新技术;发展
中图分类号:TE355
前 言
随着油田开发的深入,油水分布关系日益复杂,剩余油多数存在于复杂、隐蔽环境中,在有限资源条件下,新的储量发现越来越困难,各种条件的限制使其无法达到预期的开采效果。只有不断提高、创新采油技术,才能提高油田产量,才能提高采油效率,才能从根本上解决这一问题。然而开采不单单是一门普通技术,而是由涉及面广的由各种复杂学科诸如电子、机械、热工、化工、计算机等多方位理论知识相交织渗透的结果。
胜坨油田位于东营凹陷陈家庄凸起的南坡,是典型的大型整装油田,含油面积84.83Km2,动用石油地质储量45802×104t,可采储量18538×104t,采收率40.5%。胜坨油田自1964年投入试采至今经历了四个开发阶段:低含水开发阶段、中含水开发阶段、高含水开发阶段、特高含水开发阶段。目前已进入特高含水阶段,探索新的开发阶段适应的采油工艺技术,对提高采收率和储量动用率有重大战略意义。
1 采油技术的发展历程
采油工程技术历经5个阶段。探索、试验阶段:此阶段以注水开发为代表,探究出了诸如油田堵水实验、油层水力压裂实验、人工举升实验、注蒸汽吞吐开采实验等一系列采油实验,为我国石油开采工作打下良好基础,打开了全国采油工程技术发展的历史大门。分层开采工艺配套技术发展阶段:即根据陆相砂岩油藏含油层系多、各油层情况迥异且互相干扰严重的特点,探究出的一套以分层注水为中心的采油工艺技术。发展多种油藏类型采油工艺技术:随着不同类型的油田的发现及开采,逐步研究形成了适用于各类型油田的采油技术,如复杂断块油藏采油工艺技术、高凝油油藏开采技术、低渗透油藏采油工艺技术等。采油工程新技术重点突破发展阶段:随着石油生产迅猛的成长与发展,其致力于采油技术的研究与创新,成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵5 个中心,极大程度上促进采油技术的发展。采油系统工程形成和发展阶段:即当前所处的阶段,在不断完善采油系统工程技术。
2 当前较为有活力的采油新技术
2.1 微生物采油技术
微生物采油技术是指利用微生物的酵解等有益作用提高采油采收率的一种新技术,其主要原理是将相关微生物直接输送到地下油层,让其利用油层中物质进行代谢繁殖等生理活动,而其活动作用及其产物则使油层中物质产生变化,即改变原油固有的物理、化学特性等,如原油流动性质的改变,从而大大提高原油的开采效率。微生物采油技术具有许多优点:生产成本比低;施工流程简单、生产操作简易,生产方式多样且受控;可进行可持续循环生产利用;采油率高等。近年来由于微生物采油技术较其他采油技术相比,存在许多其他技术无法比拟的优势之处,并凭借着自身的特点,已成为一项迅速发展的采油技术,并受到广泛的欢迎。然而,微生物采油技术在运用中仍受诸多因素的限制,所以要进一步深入探究该项技术的深层次奥秘,使其克服种种不利因素将自身功能发挥到极致,从而实现我国石油开采进程的新突破,为我国社会的经济社会的稳定繁荣发展提供能源保证。
2.2 CO2驱油技术
CO2 驱油技术是利用CO2 溶解于原油中并与其中物质发生作用,改变其物理化学特性,如加剧其膨胀、降低黏度、降低油水界面张力、改善流动性和渗透率、萃取和汽化原油中轻质烃和形成内部溶解气驱等,从而提高石油开采率的采油技术。其可分为混相驱和非混相驱两种驱油方式,CO2 混相驱适用于小规模的采油,应用范围较广,CO2 非混相驱则适用于整个油田,可注入大量CO2,混相驱替在采油成效要好于非混相;注入方式可分为水与气交替注入和重力稳定注入。CO2 驱油技术的运用有效解决了低渗透油藏采油长期面临的一系列问题,如由于渗透率较低以及水敏性黏土矿物过多造成的注水后膨胀使孔隙阻塞,以致注水无效、不能注水的现象。所以CO2 采油技术广泛的运用于油田开采中,并取得良好的效果。而其在适用推广的过程中也受到诸多条件因素的限制,如CO2 资源的获得、输送以及突进问题,相关设备的腐蚀损耗问题,以及生产环境的安全环保问题等。这些都是今后该技术不断改进提高需要研究的重点。
2.3 振动采油技术
振动采油技术是指从根本上利用机械振动所产生的力的作用进行石油开采的一种物理采油技术,其涉及面较为广泛。当前的振动采油技术主要包括三大类,即人工地面振动技术、水力振荡技术以及电脉冲技术。其中,人工地面振动技术是利用低频波改善油层中流体物性及地层渗流条件,这需要在地面安装大功率的振动装置。水力振荡技术是施压力振荡脉冲于油层并解除地层污染,這要求在井下安设水力振动装置。而电脉冲技术则是利用相关振动设备产生的高压脉冲波作用于近井地层,使得岩层产生微细的破裂移动,从而增强近井油层的渗透性。
2.4 微波采油技术
目前设计的微波采油方法有三种:a.地面加热法,通过地面微波加热处理装置,对注入地层的水或水蒸气加热,此方法优点是不用改变现有井口设备,不需动管柱,施工方便。b.井下加热法。将微波源直接放入井下,使地层温度升高。c.多底井地层微波加热。该方法
具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器,并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通,微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中,由于在同一油层中可以钻探多条水平井,因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。
2.5 磁处理技术
为有效地保护石油资源,避免和减少油层污染,提供了一种新方法。磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响,可使经磁场处理后的流体物性发生变化,产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。从手段上看,磁场的建立有两种基本方式,一种是通过电磁铁建立磁场,另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛,主要包括以下几个方面:油井磁防蜡技术,用于解决油井结蜡问题,延长热洗周期,节约清防蜡成本;磁减阻输油技术,解决了高粘原油地面集输困难的问题,达到节能降耗的目的;增磁注技术,对水井注入水进行磁处理,降低注入压力,提高吸水指标和水驱油效果。
3 结语
随着科学技术的不断发展,全球采油技术正在不断提高,我国的采油工程技术要想紧跟国际步伐,就要继续提高技术水平与发掘发展潜力,这就要求石油开采相关人员应致力于石油开采技术的研究,充分利用现代科学技术成果,使得采油技术在不断发展与施用过程中实现石油开采的高效性、合理性,并且满足社会生产对于能源物质的需求。然而这项任务是困难而艰巨的,如何更快更好、更圆满的实现我国石油开采的新任务。新目标,还需我们不断地思考、探究与实践。__
[参考文献]
[1] 杨志钢.三次采油技术及进展[J].化工进展,2011.
[2] 张德平.CO2 驱采油技术研究与应用现状[J].科技导报,2011.
[3] 油气开采尖端技术有待突破[J].油气地球物理,2011.
[4] 何生厚,张琪.油气开采工程[M].北京:中国石化出版社,2003