摘要:随着信息技术和采油技术的不断发展,各种采油新兴技术不断被应用于我国石油行业,促进了我国石油行业的快速发展。从一次采油,二次采油,到第三次采油技术,石油开采在技术层面取得了很大的发展,对于我国基础建设作出了重要的贡献,因此本文在此基础上重点研究了三次采油技术的发展现状及展望,从而更好促进我国石油行业的发展。
关键词:三次采油技术;石油开采;发展现状及展望
背景
石油行业为我国经济发展做出了重要的贡献,石油开采作为石油行业发展的重要环节,也是为我国直接提供原油的重要工作。另外开采技术直接决定了石油企业的经济效益以及石油采取的效率问题,但是传统的开采技术过于落后,很难满足新时期人们对石油开采的需求了,随着信息技术和开采技术不断发展,三次采油技术获得空前的发展,对于提升采油效率和利用率提供了技术保障,同时也有效降低了石油企业的开采成本和提高了企业的经济效益。因此研究三次采油技术对于石油企业的发展至关重要。
1.三次采油技术的具体概念
三次采油技术是在一次采油,二次采油技术基础上发展而来的。关于一次采油的概念是是指利用天然油层能量进行石油开采的过程,是人们最早进行采油所使用的技术,但是这种采油由于技术的限制,使得采油的产量不高,只能占到石油蕴藏量的5%-20%。二次采油技术主要实在地层能量释放之后,通过人工技术来进行持续不断开采原油,常用的技术有人工注水或者人工注气的方法,来不断增补油层的能量,从而使得增大地层压力,在压力的作用下不断进行原油的开采。使用二次技术在效率比一次开采技术上有了很大的提升,采收率能够得到15%-20%之间。三次采油技术是在一次技术和二次技术的基础上发展过来的一种技术,主要是通过使用化学物质来调节油、气、水及岩石相互之间的性能,从而在采收率上面有了大幅度的提高,因此三次采油技术又被成为提高采收率法,在国外这种技术又被成为EOR(EnhancedOilRecovery)技术。
2.三次采油技术的发展
2.1热力采油技术
热力采油技术是一种常用的稠油开采技术,主要是通过加热技术来改变地下原油的物理状态,使其在温度下形态发生变化,从而更有利原油的开采。这种技术之所以能够得到广泛应用,是因为稠油(重油)对于温度十分敏感,这样利用相关的特性就能够将原油从地下开采上来。具体的采油原理如下:首先通过相应的加热技术使得地下的温度升高,然后稠油的温度会快速上升,在温度的作用下会使得稠油的粘度显著下降,这时候稠油的流动性增强,在相关技术下就能够使得原油被开采上来。目前在我国常使用的热力采油技术主要有两种方式,一种是蒸汽采油技术,另一种是火烧油层技术。其中蒸汽采油技术又可以细分为蒸汽吞吐采油技术和蒸汽驱采油技术。蒸汽吞吐采油技术是出现较早的一种技术,在开采技术方面相对简单同时技术相对成熟,主要是通过向油层不断注入水蒸气,水蒸气携带着高温,水蒸气遇到稠油就会进行液化然后放出大量的热来对稠油进行加热,从而使得稠油的温度迅速升高,这样就大幅度减小了稠油的开采难度。另外这种技术可以有效讲笑井筒附近地层的堵塞现象,因为高温水蒸气会能够将岩石进行高温溶解等。火烧油层技术作为另外一种热力采油技术被广泛应用原油的开采过程中,我国在1993年就把这种采油技术在大庆油田进行石油,经过多年的发展我国已经自主开发了比较完善的火烧油层的采油技术,为我国开采稠油打下了坚实的技术基础。
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2.2气体混相驱采油技术
气体混相驱采油技术的提出对于提高原油的采收率提供了可靠的技术保障。主要的技术原理是通过向地层中不断注入混相气体,使得混相气体能够和原油有机的结合形成混相,从而使得多孔结构中的毛细管力的大小降到零,最终降低毛细管滞留圈闭的原油。具体的实现过程是向油层不断注入二氧化碳、硫化氢、氮气、天然气、湿气等混合气,在高压的反应条件下能够使得这些气体和原油进行充分的混相或部分混相的气体。目前我国常使用的有液化石油气驱油法、富气驱油法和二氧化碳驱油法等。
2.3化学驱采油
化学驱采油就是通过利用化学试剂的作用来改善原油层结构,能够有效提升流体和岩石间的物化特征,从而来提升原油的采收率,目前常用的主要技术主要包括了聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱以及使用三者形成的复配驱。聚合物驱主要是利用聚合物水溶液来作为相应的驱油剂。目前在石油行业能够提升原油采收的化合物主要是包括了:黄原胶(生物聚合物)、水解聚丙烯酰胺、硬葡萄糖等化合物。化学驱采油技术使用的化学物质在成本上和其他技术相比具有明显的优势,同时使用化学驱采油的技术能够大幅度提高采油率。同时在采油工艺上也比较容易实现,主要是通过相应的技术将这些化学物质注入到地层即可,因此这种技术在各个方面比其他采油技术占据着很大的优势,使得化学驱采油技术得到了广泛的应用。下面本文介绍几种常用的驱油技术,第一种驱油技术是通过使用表面活性剂作为驱油试剂进行驱动的方法。表面活性剂驱主要成分包括了胶束驱、乳状液驱以及低浓度活性水驱物质。这种技术主要使用与稠油的粘度比较低的原油(小于30mPa•s),同时稠油对于温度的要求不宜过高。这种基于表面活性剂驱的技术在低粘度的原油开采过程中取得了很好的效果,但是这种方法需要使用大量的表面活性剂,使得开采的成本较多。除此之外,这种物质在使用完之后容易滞留在地层的表面,能够和地层水中的二价离子发生氧化还原反应,进而生成沉淀滞留在水中,从而使得表面活性剂失效,无法继续发挥作用。
2.4微生物采油
微生物驱油是利用油层中的微生物代谢及其代谢产物作用于油层中的剩余油,可以改善水、岩石和原油的表面性质,改变原油的流动性,增加低渗透带的渗透率。微生物驱油的采油机理是:微生物可以降解石油烃类的分子量,产生低分子量的表面活性物质、有机酸、生物聚合物、气体等,可以阻断高渗透层,提高采收率。经过多年的研究和试验,微生物驱油已逐渐成熟。在美国和俄罗斯有很多关于微生物驱油的研究。美国有1000多口油井使用微生物采油技术来提高油田产量。在微生物采油工程中,约78%的项目在降低水量和增加采油量方面取得了好的效果,大大提升了企业的经济效益。
3.结语
如今我国在使用开采技术方面取得了巨大的发展,但是如果提高石油的采收率对于解决能源危机至关重要,同时在开采过程中还要考虑到技术对于环境污染的情况,要处理好经济发展和环境保护之间的问题。从一次采油,二次采油,再到三次采油,采油技术取得不断地发展,只有不断进行技术创新,才能够不断提升了开采的效率,同时通过技术也能够解决绿色发展的问题。另外一方面如何针对油藏高效、环保新材料及低品位油气藏进行开发仍然是我国未来采油技术发展的重要趋势,希望本文论述的观点对于相关读者有一定的启示作用。
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论文作者:孔德江1,陈安秋2,董维江3,李铁男4
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:技术论文; 原油论文; 油层论文; 石油论文; 收率论文; 微生物论文; 地层论文; 《基层建设》2019年第10期论文;