對(duì)采油工程新技術(shù)的探索
對(duì)采油工程新技術(shù)的探索
陳萍(中石油遼河油田公司鉆采工藝研究院采油工藝研究所遼寧省124010)
摘要：本文介紹對(duì)采油工程新技術(shù)應(yīng)用情況，分析采油工程新技術(shù)發(fā)展趨勢，提出采油工程應(yīng)借助高新技術(shù)的發(fā)展,不斷創(chuàng)新采油工程新技術(shù)的思路。
關(guān)鍵詞：采油工程；新技術(shù)；現(xiàn)狀
采油工程是實(shí)現(xiàn)油藏開發(fā)方案的重要手段，是一門涉及機(jī)械、電子、化工、熱工、流體力學(xué)、材料力學(xué)、計(jì)算機(jī)等多種領(lǐng)域的綜合性應(yīng)用學(xué)科。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采油工程技術(shù)得到迅猛發(fā)展，井筒保溫材料的成功研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了稠油蒸汽吞吐技術(shù)、高凝油熱采技術(shù)的突破；材料、機(jī)械、化工等技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了水力壓裂技術(shù)的突飛猛進(jìn)，使低滲、特低滲油氣藏的整體開發(fā)成為可能；諸如水平井采油技術(shù)、中深層蒸汽驅(qū)、SAGD 技術(shù)、火燒油層等技術(shù)的進(jìn)步無一不與其他學(xué)科的發(fā)展緊密相關(guān)。
一、采油工程新技術(shù)應(yīng)用情況簡介
當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，給采油工程技術(shù)進(jìn)步帶來了更多的機(jī)會(huì)。采油工程科研人員一直在探索利用高新技術(shù)解決用常規(guī)采油工藝難以解決的問題。
1.微生物采油技術(shù)
微生物采油是一種提高采收率技術(shù)（MEOR），是將微生物及其營養(yǎng)源注入地下油層，使微生物在油層中生棲繁殖，利用微生物對(duì)原油的直接作用，改善原油物性，提高原油在地層孔隙中的流動(dòng)性，同時(shí)利用微生物在油層中生長代謝產(chǎn)生的氣體、生物表面活性物質(zhì)、有機(jī)酸、聚合物等物質(zhì)，來提高原油采收率的一種方法。
因微生物采油技術(shù)投入少、環(huán)保、施工簡單，我國許多石油企業(yè)已開展現(xiàn)場試驗(yàn)，主要有微生物吞吐與微生物驅(qū)兩種方式。
2.水力震動(dòng)采油技術(shù)
水力震動(dòng)采油技術(shù)目前主要應(yīng)用在近井地帶解堵、高含水油井水力震動(dòng)降水，將水力震動(dòng)器下入至處理井段，通過地面供液源將工作液注入震動(dòng)器內(nèi)，震動(dòng)器激勵(lì)工作液產(chǎn)生水力脈沖波，對(duì)油層施加作用，實(shí)現(xiàn)震動(dòng)處理地層。水力脈沖波攜帶能量在油層中傳播，以震動(dòng)和沖擊作用激發(fā)震動(dòng)場內(nèi)的介質(zhì)，使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、壓力等物理量發(fā)生反復(fù)變化。沉積在油層孔隙內(nèi)的固體附著物逐漸松動(dòng)剝落，分散在液體中，然后被工作液帶走，疏通油藏堵塞。震動(dòng)波以強(qiáng)烈的交變壓力作用于地層，在地層內(nèi)產(chǎn)生周期性的張壓應(yīng)力。當(dāng)震動(dòng)幅度和震動(dòng)頻率達(dá)到一定值時(shí)，地層產(chǎn)生裂縫網(wǎng)，從而提高儲(chǔ)層的滲透率。原油在超過其極限切應(yīng)力的彈性波場內(nèi)，結(jié)構(gòu)被破壞，粘度降低。地層巖石表面張力降低，毛管力平衡破壞，地層流體的滲流速度加快。
水力震動(dòng)采油技術(shù)在我國大慶、遼河、勝利、吉林等油田已經(jīng)有廣泛應(yīng)用。
3.納米膜驅(qū)油技術(shù)
納米膜驅(qū)油技術(shù)是一種新型的三次采油技術(shù)，MD 膜能夠使巖石表面親油性轉(zhuǎn)為親水性，從而剝離油膜，通過自發(fā)吸附作用驅(qū)替出孔隙內(nèi)的殘余油。MD 分子膜劑以水溶液為傳遞介質(zhì)，依靠靜電作用沉積在巖石表面，形成納米級(jí)超薄分子膜，改變儲(chǔ)層巖石表面的性質(zhì)與原油的相互作用狀態(tài)，使原油在注入流體沖刷空隙的過程中更容易剝落和流動(dòng)而被驅(qū)替出來，從而提高采收率。
納米MD 膜驅(qū)油技術(shù)為石油大學(xué)（北京）研發(fā)，目前在長慶油田現(xiàn)場試驗(yàn)取得突破。
4.熱超導(dǎo)采油技術(shù)
熱超導(dǎo)技術(shù)在采油工程領(lǐng)域的應(yīng)用有兩個(gè)方面，一是稠油井井筒熱超導(dǎo)加熱技術(shù)，即在稠油生產(chǎn)井中將超導(dǎo)液填充到內(nèi)置鎧裝礦物絕緣電磁加熱線的空心抽油桿中，通過電磁加熱線加熱超導(dǎo)液，超導(dǎo)液的熱量通過抽油桿傳達(dá)到抽油桿外壁并加熱油管內(nèi)的原油，熔化井筒內(nèi)的結(jié)蠟。同時(shí)由于電磁效應(yīng)的作用，抽油桿和油管壁對(duì)蠟質(zhì)產(chǎn)生排斥作用，防止原油中的蠟粘結(jié)在抽油桿和油管表面，降低了原油的運(yùn)動(dòng)阻力，減少抽油泵的負(fù)荷和故障率。二是熱超導(dǎo)洗井清蠟技術(shù)，即利用超導(dǎo)加熱器對(duì)抽油機(jī)井洗井清蠟，原理是采用超導(dǎo)傳熱技術(shù)，將油井產(chǎn)出液加熱成高溫蒸氣注入套管環(huán)型空間，與油管形成循環(huán)，使整個(gè)井筒溫度升高，熔化井筒中的結(jié)蠟。
二、采油工程新技術(shù)發(fā)展趨勢分析
采油工程新技術(shù)稱之為新，與常規(guī)技術(shù)相比，有些技術(shù)還不夠成熟，對(duì)其發(fā)展趨勢分析應(yīng)從油藏地質(zhì)條件、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、投入采出比等多方面考慮。
1.微生物采油技術(shù)
目前微生物采油技術(shù)日漸成熟，但其對(duì)油層溫度、地層水氯離子含量、有毒離子含量、油層滲透率、原油密度、殘余油飽和度、油藏含水率、油層的本原微生物等有一定的要求，限制了它的應(yīng)用范圍。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，致力于培養(yǎng)出更加優(yōu)良的菌種滿足于高溫油藏、高礦化度油藏及稠油開采的要求。同時(shí)，其他新技術(shù)在微生物采油中的應(yīng)用，如PCR 細(xì)菌基因檢測方法的確立,為指導(dǎo)MEOR 現(xiàn)場試驗(yàn)，深入開展研究，開辟了一條新路。
2.水力震動(dòng)采油技術(shù)
水力震動(dòng)采油技術(shù)處理近井地帶堵塞，應(yīng)用較為廣泛。水力震動(dòng)采油技術(shù)處理高含水井取得較好的降水效果，注水開發(fā)油田進(jìn)入中后期，高含水井逐漸增多，水力震動(dòng)采油技術(shù)在降水方面會(huì)有較好的發(fā)展前景。
3.納米膜驅(qū)油技術(shù)
納米膜驅(qū)油技術(shù)經(jīng)多年發(fā)展，目前已在長慶油田取得實(shí)質(zhì)性突破，試驗(yàn)井（9 口）300 天累計(jì)增產(chǎn)原油達(dá)1136.86 噸以上。長慶油田屬典型的致密性油氣藏，最大的瓶頸是“多井低產(chǎn)”，而且大部分油區(qū)都已進(jìn)入高含水開發(fā)階段。而納米驅(qū)油技術(shù)正是為了提高老油田產(chǎn)能，進(jìn)行老區(qū)塊潛能改造，提高采出程度而提供的新工藝新技術(shù)。大部分老油田將進(jìn)入三次采油時(shí)代，納米膜驅(qū)油技術(shù)將有很好的發(fā)展空間。
4.熱超導(dǎo)采油技術(shù)
稠油井井筒熱超導(dǎo)加熱技術(shù)與熱超導(dǎo)洗井清蠟技術(shù)在許多油田已廣泛應(yīng)用。
總結(jié)語
相互借鑒能促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如納米技術(shù)在多學(xué)科都有建樹，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用納米生物技術(shù)可有效治療血栓的技術(shù)，這一技術(shù)已成功繁衍拓展到采油工程中，用于疏通地層中的原油流動(dòng)通道，改善地層流通能力。科研人員可多方面了解各行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，將各行業(yè)各學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)引用到采油工程中來，不斷創(chuàng)新采油工程新技術(shù)，為石油開采企業(yè)增加競爭優(yōu)勢，促進(jìn)石油開采企業(yè)的發(fā)展。
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