杜文哲 張信麗 王國(guó)政
【摘要】石油作為一種不可再生的自然資源,地下儲(chǔ)備較少,在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件之下,相應(yīng)的石油采收率為35%—45%,這就表明采油工作結(jié)束之后,將會(huì)有一大部分的石油存留在地下。因此,我們可以從加大剩余石油的開(kāi)采等方面入手,加快石油工業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)此列出幾項(xiàng)石油開(kāi)采新技術(shù),以求和同仁共同探討。
【關(guān)鍵詞】熱處理油層采油法 微生物采油 水力振動(dòng)采油技術(shù)
采油工程的工作目的是將油氣資源上升到地面位置,為了能夠達(dá)到相應(yīng)的開(kāi)采目的以及開(kāi)發(fā)指標(biāo),需要在采油技術(shù)中融合相應(yīng)的新技術(shù),具體有機(jī)械技術(shù),材料技術(shù)以及電子技術(shù)等方面。
1 震動(dòng)采油技術(shù)方法
這種方法可以細(xì)分為幾個(gè)具體的方法,主要有:
1.1 人工地震法采油方法
在不對(duì)油井正常生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響的前提之下,利用地面人工震源形成一個(gè)有效的波動(dòng)場(chǎng),使其用一種較低的頻率的機(jī)械波傳到地層。通過(guò)機(jī)械波的傳遞能夠使油層發(fā)生有效地、大面積地振動(dòng)處理,從而能夠增產(chǎn)、增注的石油開(kāi)采方法。
1.2 水力振動(dòng)采油方法
就是指施工時(shí),在井下利用振動(dòng)器形成一種高頻或者低頻的脈沖波。通過(guò)脈沖波在地層中進(jìn)行的傳遞工作,對(duì)油層進(jìn)行震動(dòng),然后開(kāi)采處理的相關(guān)技術(shù)。這種由震動(dòng)產(chǎn)生的水力脈沖波可以最大限度地清除近井附近地帶的鉆井液、部分雜質(zhì)和相應(yīng)的膠質(zhì)沉積。通過(guò)在油層部位產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)波,然后振動(dòng)波傳播到地下油層的位置,能夠使地層產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫網(wǎng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,在這種周期性的壓力作用之下,波動(dòng)就能夠逐漸深人,進(jìn)而使地層深處產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。此外,振動(dòng)波還能影響到地層中的原油,原油會(huì)在相應(yīng)變應(yīng)力的作用之下,改變相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、有效降低粘度、減少原油表面的張力、同時(shí)能夠加快流動(dòng)速度。
2 熱處理油層采油法
熱處理油層采油法的具體工作原理為:利用外在的熱能對(duì)油藏進(jìn)行加熱,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的加熱,能夠降低原油的粘度度,進(jìn)而改善石油的流度比,同時(shí)能夠有效提高石油的波及系數(shù)。同時(shí),熱能還會(huì)使原油發(fā)生大規(guī)模的膨脹作用,原油的膨脹增加了原油從油藏排出來(lái)的動(dòng)力。進(jìn)而能夠蒸餾分離出相應(yīng)的輕質(zhì)餾分,在前沿形成相應(yīng)的混相帶。在施工過(guò)程中經(jīng)常使用的方法有:蒸汽吞吐、火燒油層和蒸汽驅(qū)。
2.1 蒸汽吞吐采油方法
蒸汽吞吐也稱蒸汽激勵(lì)、循環(huán)注蒸汽法。工作原理為將一定含量的高溫高飽蒸汽注入到油井之中,關(guān)閉油井幾天之后,在此期間對(duì)油層進(jìn)行加熱,之后打開(kāi)油井進(jìn)行開(kāi)采。澤紅方法在稠油開(kāi)采過(guò)程中有著較為廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也是一種效果較為理想的熱采油方法。這種方法一次性投入少、工藝技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、具有良好的產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)效益。其次,對(duì)于普通稠油及特別稠油油藏,這種方法風(fēng)險(xiǎn)少、見(jiàn)效快、收益高。因而,這種方法已廣泛應(yīng)用于稠油的開(kāi)采中。
2.2 蒸汽驅(qū)動(dòng)采油方法
蒸汽驅(qū)動(dòng)采油方法的工作過(guò)程為利用蒸汽吞吐進(jìn)行稠油的開(kāi)采,在開(kāi)采過(guò)程中,將蒸汽注入到油層之中,使蒸汽能穿過(guò)整個(gè)油層。加熱油層及原油,使原油粘度降低,把原油推向生產(chǎn)井而采出地面。蒸汽吞吐采油法開(kāi)采之后,還有大量的稠油不能被開(kāi)采出來(lái),采收率極低,僅為10%-20%。蒸汽吞吐之后進(jìn)行蒸汽驅(qū)動(dòng)石油開(kāi)采,這樣能夠開(kāi)采出地層中的大部分原油,能夠?qū)⒉墒章侍嵘蕉饺畟€(gè)百分點(diǎn)。盡管它與蒸汽吞吐相比,可以在很大程度上提高稠油油藏的采收率,但是,任何事情都是有利有弊的兩方面,同樣,這種方法有對(duì)石油開(kāi)采有利的一面,也有不利的一面。它的弊端就表現(xiàn)在就是該方法消耗的熱能比較多、投資高、技術(shù)復(fù)雜程度大、風(fēng)險(xiǎn)高。所以,目前蒸汽驅(qū)的產(chǎn)量比蒸汽吞吐的產(chǎn)量比較小。
2.3 火燒油層采油方法
這種方法的工作原理就是,地層中有一定的空隙,它并不是實(shí)實(shí)在在地壓縮的,我們可以將大量的空氣使用機(jī)械方法或者物理方法注入到油層之中。然后,在油層中利用原油自燃或者人工點(diǎn)燃的方式,使得地層中的部分原油得以燃燒。通過(guò)這種燃燒可以排出高量推動(dòng)力,利用推動(dòng)力推出原油。
3 細(xì)菌采油技術(shù)
這種采油技術(shù)也叫做微生物采油方法。該技術(shù)在含水比較多的油田,或者油藏馬上就將開(kāi)采完的老油田的使用中有很大的優(yōu)越性。它的使用原理就是利用物理或者機(jī)械技術(shù)把一種具有高發(fā)酵作用的細(xì)菌注入到油層中。然后,細(xì)菌在油層中發(fā)生酵化。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后,細(xì)菌強(qiáng)烈的發(fā)酵活動(dòng)會(huì)推動(dòng)井下殘留的原油噴出來(lái),這種方法可以提高原油開(kāi)采率,節(jié)省油田的浪費(fèi)資源,正好符合節(jié)約資源的理念,使得石油資源得以合理的利用。
4 納米材料采油方法
隨著高科技的發(fā)展,納米技術(shù)也逐漸應(yīng)用于石油開(kāi)采工程。納米技術(shù)的最主要的一種是指MD 驅(qū)動(dòng)膜。它由多種成分隨機(jī)任意組合到一起。在巖層逐漸形成MD 膜的過(guò)程中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),原油在水力的作用下也可以很快被攜帶出地層。可想而知,這種方法大大節(jié)省了人力、物力、財(cái)力。從而,提高地面的采收效率。
5 水力振動(dòng)采油方法
水力能夠產(chǎn)生很大的沖擊作用,水利震動(dòng)采油發(fā)可以對(duì)井底的雜質(zhì)、泥漿、膠質(zhì)沉積物等進(jìn)行清理,這就使地下的鹽類沉積巖發(fā)生諧振破壞,從而造成不規(guī)則的縫隙或不閉合的孔洞。
水力振動(dòng)采油提高原油的采收效率,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
(1)提高地質(zhì)對(duì)原油的滲透性能。
(2)減少原油中水份的比例。
(3)產(chǎn)生聲波的作用對(duì)原油進(jìn)行震動(dòng)處理。
6 結(jié)束語(yǔ)
石油是一種不可再生資源,因而它的寶貴性也眾所周知。我國(guó)近些年以來(lái),經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,對(duì)石油的使用量更是成倍提高。如何更好地節(jié)省石油、提高石油開(kāi)采效率就成了所有石油開(kāi)采相關(guān)人員的必做的功課。對(duì)于油田開(kāi)采來(lái)說(shuō),它的中心任務(wù)是要快、狠、準(zhǔn)、省地把石油從地下開(kāi)采出來(lái)。油田的開(kāi)發(fā)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,需要十幾年,有的甚至需要幾十年的時(shí)間。這就不僅需要一個(gè)正確的開(kāi)發(fā)方案,而且更需要有科學(xué)的采油技術(shù)。所以,我們?cè)趯?shí)際工作中必須注意避免思想守舊、一成不變、墨守成規(guī),我們需要有創(chuàng)新精神,積極大膽地采用新思想、新方法、新技術(shù),提攜新人才。只有這樣才能使我國(guó)的石油工業(yè)取得更大的成就,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
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中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量2013年9期