油田三次采油驱油技术应用探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
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油田三次采油驱油技术应用探讨

杨旭

大庆油田有限责任公司第一采油厂第四作业区 邮编:163000,

摘  要:现代社会,石油资源作为国家能源战略资源,其开采技术时刻受到关注。现阶段,我国石油开采三次采油驱油技术已经逐渐完善,相较于传统二次采油技术,显著提高了采油效率和开采质量,可以说是采油领域的一次技术革命。基于此,文章对我国油田三次采油驱油技术的概念、现存问题及具体应用进行了探讨,以期提供一定参考。

关键词:油田;三次采油驱油技术;应用

石油资源属于一种不可再生资源,在人类社会发展中占据着重要战略地位,

但现有的资源却难以满足人们日益增长的石油资源需求,因此,如何提高开采效率一直是相关从业人员重点研究的内容。传统的依次或者二次采油方法难以实现石油资源的最大化开发程度,三次采油驱油技术则可以通过在油层中添加化学物质、微生物或者其他物质的方式进行开采,有效解决了石油开采困难的问题。

1 油田三次采油驱油技术概念

三次采油驱油技术是在一次、二次采油基础上,借助化学、物理、生物等领域知识对剩余油田进行再次开采的技术,是一种新型采油技术[1]。当前阶段,二次采油技术应用最为广泛,主要是通过物理手段向油层注入能量,使得油层中的石油脱离出来,正确使用二次采油技术,能够将采油效率提高20%,但即便如此,地层中仍然有大量原油未被完全开发出来,在此基础之上,三次采油驱油技术应运而生。

三次采油驱油技术是对二次采油技术的综合和优化,涉及聚合物驱油技术、复合驱油技术及表面活性剂混相注水驱油技术等,其中,聚合物驱油技术是为了降低油层和注入水之间的粘度差、提高油层注入水粘度和涉及范围;复合驱油技术是为了提高油层注入水涉及范围体积、提高驱油效率;表面活性剂混相注水驱油技术则是为了减低油层中石油、油层注入水和油层土壤之间的界面张力,提高驱油效率[2]。从上述可知,三次采油驱油技术比二次采油技术更加成熟、科学,能够从整体上提高油田开采率和利用率,减少石油开采中的浪费情况,提升石油开采数量和质量,促进石油产业发展。

2 油田三次采油驱油技术存在的问题

石油开采最早采用天然气资源对油田进行开采,开采效率低下,且危险性较高,还会对油田造成严重破坏,很大程度上降低了油田开采潜力,也浪费了大量石油资源。随着高新科技的使用,石油开采技术逐渐升级,人们开始发现启动压力梯度与石油开采量之间的关系和规律,开始采用注水方式进行开采,大大提高了开采效率,另一方面,三次采油驱油技术包含的机理较为复杂,操作人员不仅要掌握过硬的专业知识,还需要掌握化学、物理、生物等领域知识,对于操作人员职业综合素养要求较高[3]。此外,三次采油驱油技术成本消耗较高,石油企业在应用相关技术时需要承担一定经济风险,这也导致及时三次采油驱油技术能够提高开采效率,有效处理原油,但却很难走向产业化、规模化,还需要人们进行不断研究和创新。

3 三次采油驱油技术应用措施

3.1 热力学驱油技术

在三次采油驱油技术中,热力学驱油技术是应用范围较为广泛的一种采油驱油技术,该项技术主要通过向油层中注入高温且湿度低的蒸汽,改变油层中热力学性能,从而达到吞吐采油效果。同时,还需要在一定时间内对油层进行干燥,借助期间产生的变化过程将石油驱赶至生产井附近,对其进行开采的技术[4]。这种技术的最大优势在于,向油层中注入蒸汽,达到扩充油层范围和体积的效果,继而达到提高驱油和开采效率的目的。但需要注意的是,在采用此项技术时,油层内注入的蒸汽会产生各种反应物理反应中的热胀冷缩、蒸馏等,或者发生化学反应,降低原油的粘度,实现石油的分离,从而提高整体驱油采油效率。

3.2 化学驱油采油技术

化学驱油采油技术在目前油田开采中使用范围最为广泛,也是我国三次驱油采油技术主要研究方向,主要有聚合物驱油技术、表面活性物驱油技术等,该技术兴起于20世纪80年代,作用原理是通过使用化学物质降低油田油层土壤和石油资源混的表面张力,使石油与原有油层分离的方式来提高采油效率。其中,聚合物驱油技术在我国东部地区应用潜力较大,这是因为东部地区油田原油黏性较大,一般位于5至50MPa之间,是聚合物驱油技术最佳粘度范围,同时由于我国地质条件属于陆相储层,且属于非均质沉淀,渗透率变异系数在0.5之上,非常有利于进行聚合物驱油。再加上聚合物驱油技术使用工艺和设备都较为简单,机理也十分明确,不仅可以提高增油増质的效果,还可降低注水费用和水处理费用。表面活性物驱油技术则主要通过活性物质降低油层中原油黏性,增加其流动性的方式进行开采,但是便面活性剂的成本较高,在很大程度上提高了石油开采成本,难以在油田开采中广泛推广[5]

3.3 注气驱油采油技术

注气采油驱油技术也是国内使用范围较广的一种采油驱油技术,该技术是在二次采油驱油技术基础之上产生的,主要原理是通过在油层中注入混合气体,如二氧化碳、氮气、烟道气等,使得油层中气压发生改变,从而提高开采效率

[6],这种技术改变了传统油田注水开采方式,也能够有效防止油层孔道问题。该项技术早期发展阶段,所采用的注气一般为稀有气体,价格成本高昂,经济效益低下,但目前,注气驱油采油技术应用成本较低,注入的混合气体能够很快将油层中石油聚集在一起,应用效果十分理想(具体采油效果计算如下:注采比=采油量×注入气体体积/原油体积系数+产出气体体积),不仅能提高采油效率,还能降低大气中二氧化碳排放,是一项值得推广的采油驱油技术。

3.4 三元复合采油驱油技术

所谓三元复合采油驱油技术是指按照一定比例将表面活性剂、聚合物和碱性物质复合在一起,将其注入油层中,从而降低其粘度值,扩大石油开采范围,提高开采效率和质量。这种技术是对化学驱油采油技术的进一步优化和调整,既能够利用聚合物、碱性物质替代表面活性剂,减低投入成本,还能提高石油开采效率,提升开采过程中安全性,实现企业经济利益最大化。

3.5 微生物驱油采油技术

采油驱油技术应用的目的是通过相应物质和手段将深埋在地下的石油开采出来,但石油具有不可再生的特性,通过微生物进行驱油采油能够最大限度保护石油开采区域,保护周边生态环境,提高采油过程的可持续性发展。该项技术的原理主要是借助生物表面活性剂,也就是脂蛋白、脂质、葡萄糖等微生物,充分利用其表面活性提高油层水界面张力,形成胶束溶液,实现石油分离[7]。相较于其他驱油采油技术,微生物驱油采油技术稳定性较强,不易受外界刺激,主要微生物的滞留和吸附使得储油层湿润性改变,而且,微生物驱油采油技术能够有效降低采油过程中造成的环境破坏情况,具有较强优势。

4 结束语

从以上研究分析可知,虽然我国地域广阔,国土资源丰富,但是人均占有量却极为有限,再加上对于资源的不合理开发利用,进一步导致了资源短缺问题。石油资源是我国必不可少的能源资源,在社会发展中占据着重要地位,而采油工程作为石油产业发展重要内容,具有复杂性、技术性特点,如何对石油进行有效开采是研究人员面临的重要课题。石油企业可以做的就是加大对驱油采油技术创新的支持力度,加大力度推广三次驱油采油技术,有效提高石油采收率,缓解当下多数油田衰老速度,从而维持国内石油稳产、减少对国外原油依赖程度。

参考文献

[1]田慧东. 油田三次采油驱油技术及工程应用研究[J]. 化工管理, 2017, 27(No.461):164-164.

[2]徐建军. 现代三元复合驱采油技术在石油开采中的运用[J]. 化学工程与装备, 2017, (005):60-61.

[3]赵志东, 吴晓艳, 高俊龙. 研究油田三次采油驱油技术的应用[J]. 当代化工研究, 2017, (009):17-18.

[4]董林, Dong, Lin,等. 油田三次采油驱油技术应用分析[J]. 石化技术, 2018, 02(v.25):126-126.

[5]侯巍. 大庆油田三次采油提高采收率技术研究[J]. 化工管理, 2019, No.517(10):232-234.