浅析几种不同的采油技术
2020-01-01
来源:榕意旅游网
中国化工贸易 石_油 China Chemical Trade 一 卷月 浅析几种不同的采油技术 高永胜 (长江大学石油工程学院) 摘要:石油是一种重要的能源和化工原料,同时也是国家的重要战略物资,对国民经济的发展具有举足轻重的影响,素有tt工业血液”之称。 石油作为一种非再生的化石能源,是目前所使用的最主要的一种能源,并且消耗量在总能源中所占的比例逐年增加。石油采收率不仅是石油工业界,而 且是整个社会普遍关心的问题。 关键词:采油一三元复合驱微生物三次采油 、三元复合驱采油技术 控制,通过停止注入营养液,即可终止微生物的活动;6)微生物细胞小且 运动性强,能进入其他驱油工艺的盲区;7)微生物只在有油的地方繁殖并 三元复合驱采油技术的应用,极大地延缓了各大油田产量递减的 速度,已成为油田产量接替的主要措施。三元复合驱作为一种既经济 又有效率的强化采油技术被各大油田广泛采用。三元复合驱技术产生 于20世纪8O年代初,是指碱(Alkali)、表面活性剂(Surfactant) 和聚合物(Polymer)等多元组分复合驱油的技术,缩写为ASP。在 三种驱替剂中,目前国内外应用量最大的碱通常为无机碱,如NaOH、 Na2CO3、NaSiO3;表面活性剂一般为烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐; 聚合物主要为部分水解的聚丙烯酰胺。这主要是由于这些物质原料来 源广,数量大,合成工艺较为成熟,易工业化生产。 三元复合驱常用的化学剂有多种,根据不同的油藏条件,可有不 同的选择。一般地说,碱剂的选择除考虑原油中有机酸转变为石油酸 皂和地层水的组成外,还取决于油藏岩心的矿物组成、油层温度以及 一定地质条件下的有效性和经济性。目前,大庆油田三元复合驱所使 用的化学剂中,碱一般为NaOH,质量浓度为1.2%;表面活性剂为 烷基苯磺酸盐,质量浓度为O.2%;聚合物为聚丙烯酰胺,质量浓度为 0.1%。其中,碱为工业级商品NaOH;表面活性剂为大庆自主研发的 重烷基苯磺酸盐,组成为40%~60%的活性物,主要为直链烷基苯磺酸 盐(LinearAlkylbenzenesulfonates,LAS),链长在C14~C24之间; 聚合物是由大庆炼化公司生产的高分子量的聚丙烯酰胺,产品组成主 要为聚合物形式的聚丙烯酰胺(PAM)、残余单体丙烯酰胺(AM)、 少量无机盐类。 ASP是在碱水驱、表面活性剂一聚合物驱和聚合物驱等一元、二 元驱基础上发展起来的,将这三种物质以适当比例混合作为驱油剂综 合发挥了化学剂作用,充分提高了化学剂效率。既综合了碱驱具有高 的驱油效率、低成本和聚合物驱具有的高波及效率的优点,又克服了 碱水驱驱油体系粘度低、在驱油过程中易发生碱耗高、聚合物驱油体 系中的聚合物在岩石表面吸附损失大的缺点。 二、微生物采油技术 经过7O多年的发展,微生物采油技术(MEOR)已经成为继热力驱、 化学驱、聚合物驱之后的第4种提高采收率的新的“三采”技术,并且 越来越受到人们的重视。微生物采油技术不但包括微生物在油层中的 生长、繁殖和代谢等生物化学过程,而且包括微生物菌体、微生物营养 液、微生物代谢产物在油层中的运移,以及与岩石、油、气、水的相互 作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。 广义地说微生物采油基本方法包括两大类,一是利用微生物产品作 为油田化学剂进行驱油,称为生物工艺法;另一类是利用微生物地下发酵 和代谢产物提高采收率,称为微生物地下发酵提高采收率的方法。狭义 的理解微生物采油是指利用微生物地下发酵提高采收率方法。 与其他方法相比,微生物采油技术具有明显的优点:1)成本低,微生物的 主要营养源之一是用通常手段难以采出的石油,微生物的繁殖能力和适 应性强,作用效果持续时间长这尤其对边际油田吸引力大:2)工序简单, 利用常规注入设备即可实施,不必增添井场设备;3)应用范围广,不仅可 开采各种类型的原油,更适于开采重油;4)注入的微生物和培养基原料来 源广,容易制取,且可根据具体油藏特点,灵活调整微生物的配方:5)易于 010 l中国化i贸易l (=_= ㈣ li 瞄 产生代谢产物,避免了表面活性剂注入或降粘剂段塞的盲目性;8)MEOR 产物均可生物降解,不损害地层,不会造成环境污染,且可以在同一井中 重复使用多次应用。 三、三次采油技术 三次采油技术,国外称之为强化采油提高采收率技术,是以剩余 油中的不可动油为目标,利用物理、化学和生物等技术提高原油采出 率的技术。2O世纪40年代以前,油田开发主要依靠天然能量进行原 油开采,采收率仅s%一10%,这个阶段称之为一次采油。一次采油的 开发水平较低,同时使得90%左右的探明石油储量无法采出进行利 用。随着对开采过程的不断深化,以及渗流理论的发展,人们逐渐认 识到人工保持地层能量在采油过程中的重要性,从而提出了人工注水 (气),保持油层压力的二次采油方法,这样使得原油采收率能够提高 到30%~4O%。目前二次采油仍是世界上各油田的主要开发方式。二 次采油过后,仍有60%~70%的油留在地下。从上世纪中期开始,油 田开发人员又利用物理或者化学,以及生物的方法进行采油,从而提 出了三次采油新方法。 2030年,三次采油产量占石油总产量的比例将由目前的不足3% 提高到l5~20%。在未来的几十年内,丰富的稠油资源确定了以蒸汽 驱为主的热采将成为三次采油的主要方法。注聚合物驱的使用会逐渐 减少,随着油价的不断攀升,绿色环保的注二氧化碳驱的发展将迎来 新的高峰。对于我国来说,在三次采油方面未来的发展方向应该有以 下几点。 1.深化新技术的基础研究,为三次采油的可持续发展提供支撑。 重点开展改善注水采油技术研究。加强化学驱油基础研究,尤其是表 面活性剂驱油体系、泡沫复合驱体系、聚合物驱油机理的研究,不断 深化三次采油的理论认识。开展油气藏流体变组分、变相态开发原理 研究。开展稠油开采新技术科学基础研究,以及微生物驱的机理研究。 2.开发新型高效的驱油剂产品,为采收率进一步提高提供产品支 持。经过二次采油后,剩余原油储量都集中在高含水、低渗透、稠油、 高温高盐等难以动用的地层中。要动用这些储量,就对新型的驱油剂 提出了更高的要求。要加大科研投入,针对低渗油藏、高温高盐油藏, 稠油降粘开展驱油剂新产品开发,为下一步对此类油藏的开发提供高 性能的驱油剂产品。 3.开发高效提高采收率的集成技术,针对复杂油藏,要结合不同 的技术优势,研究高效的提高采收率集成技术,将是提高采收率新的 发展方向。 四、结语 石油资源是一种重要的战略资源,对国家的经济发展和人民生活 水平的提高具有重要作用。然而它并不是取之不尽、用之不竭的,随 着勘探开发程度的加深,开采难度会逐步加大,因此提高石油采收率 是是关系到一个国家能源安全的重要问题。随着原油需求的不断攀升, 开发新的提高采收率技术已经是保证原油产量,确保能源安全的必然 的选择。 w 鼢 聊 n毋翻 e0霸0”中艄化工信息嘲