于馥瑋 蘇航
摘 要:經(jīng)過近半個世紀(jì)的開發(fā)與探索,我國目前對致密油已經(jīng)有了初步的認(rèn)識,致密油的定義、基本特征及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)有了初步的共識。通過對致密油的認(rèn)識現(xiàn)狀、開發(fā)現(xiàn)狀進行總結(jié)與分析,認(rèn)為現(xiàn)階段致密油開發(fā)過程中,基質(zhì)孔隙中原油動用程度極低。針對這一現(xiàn)狀,提出了通過滲吸進行致密油開發(fā)的思路,并對滲吸開發(fā)致密油的可行性和促進致密巖心滲吸的表面活性劑優(yōu)選進行了初步探索,認(rèn)為表面活性劑提高滲吸采出程度的主要機制是提高驅(qū)油動力和改善油滴在喉道處的運移,因此具有潤濕性能和乳化作用的表面活性劑可能成為致密油滲吸開發(fā)過程中的首選。
關(guān) 鍵 詞:致密油;基質(zhì);孔喉;滲吸
中圖分類號:TE 357 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號: 1671-0460(2015)07-1550-03
Characteristics and Development Technique Research of Tight Oil in China
YU Fu-wei, SU Hang
(Department of Petroleum Engineering, China University of Petroleum, Beijing 102249, China)
Abstract: The definition, distribution and characteristics of tight oil have been known in China through long time exploration. Based on summary of actual exploration situation of tight oil in China, its pointed out that oil in matrix pore hasnt been developed effectively in development of tight oil, and imbibition can be an effective way to develop the oil in matrix, influence of surfactants on the imbibition should be studied.
Key words : Tight oil; Matrix; Pore throat; Imbibition
目前,我國常規(guī)石油資源逐漸進入開發(fā)的中后期,常規(guī)石油資源新增儲量越來越少,開發(fā)難度不斷加大。而國內(nèi)的石油需求卻迅速增加,預(yù)計到2020年將超過65%,對我國國家石油安全戰(zhàn)略產(chǎn)生了極大的威脅。致密油的儲量優(yōu)勢使它成為了我國石油的重要接替能源,加快推動致密油的開發(fā)已經(jīng)成為必然的選擇。長慶油田、吉林油田、青海油田及大慶油田等都對油田內(nèi)的致密油區(qū)塊進行了不同程度的勘探和開發(fā),為致密油的有效開發(fā)奠定了基礎(chǔ)[1]。
1 中國陸相致密油認(rèn)識現(xiàn)狀
致密油即國外的“tight oil”,還有一種英文詞“tight light oil”講的也是致密油。早在20世紀(jì)40年代,美國就對致密油的定義進行了初步的描述[1,2]。但是,在我國,致密油作為一種非常規(guī)油氣資源,學(xué)者們對它進行定義還是近幾年的事。對于致密油的定義,國內(nèi)主要從致密油的成藏特點和儲層特點出發(fā),不同學(xué)者有著不同的定義。普遍被接受的是賈承造[3]的院士的定義方法,他認(rèn)為,(1)致密油賦存狀態(tài)是與頁巖油氣相近,以吸附態(tài)或游離態(tài)為主,無明顯圈閉;(2)致密油主要的賦存地點是生油巖的臨近儲集層,自生自儲或短距離距離運移是將致密油劃分為非常規(guī)油氣的主要依據(jù)[4]。同時,賈承造院士也根據(jù)孔隙度、滲透率、TOC、Ro及原油物性,對致密油的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行了劃分[4]。
經(jīng)過幾十年的勘探開發(fā),致密油逐漸成為我國石油能源的新增長點。目前,我國新探明石油儲量中致密油占35%,在我國各個主要油田均有分布(如圖1),在鄂爾多斯盆地三疊系延長組、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系、松遼盆地白堊系等均有致密油的工業(yè)性發(fā)現(xiàn)[5]。
圖1 中國主要致密油分布
Fig.1 Distribution of main basins containing tight oil in China
2 中國陸相致密油開采特點
美國為目前開采致密油藏最成功的國家,2013年美國致密油產(chǎn)量為1.4億t,致密油成為了美國原油的主要增長點。合理借鑒美國成熟的開發(fā)經(jīng)驗對我國致密油的開發(fā)具有重大意義。`但經(jīng)過一段時間的勘探開發(fā)后,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為我國致密油比北美海相致密油更復(fù)雜(如表1)。我國致密油普遍存在初期產(chǎn)量高,但產(chǎn)能遞減迅速,原油采收率低,經(jīng)濟效益低等特點。中石油在主要的陸相沉積盆地(如新疆昌吉、長慶等油區(qū))開展了開發(fā)試驗,直井日產(chǎn)原油0.3~5 t/d,水平井日產(chǎn)原油5~20 t/d;并且產(chǎn)量遞減快,遞減率達(dá)40%~90%[6,7]。
在初期開發(fā)過程中,我國許多油田在常規(guī)油藏開發(fā)的基礎(chǔ)上,結(jié)合低滲透油藏的相關(guān)開發(fā)經(jīng)驗,進行了注采井網(wǎng)加密等措施,但是普遍出現(xiàn)了“注不進、采不出”的現(xiàn)象,致密油儲層基質(zhì)的致密程度已經(jīng)達(dá)到了水驅(qū)無效的程度。目前,我國致密油開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的主要攻關(guān)方向都集中于水平井開發(fā)及體積壓裂。吐哈油田的“速鉆橋塞+多簇射孔壓裂”工藝對三塘胡盆地致密油的開發(fā),青海油田的“混合壓裂液+小粒徑陶粒加砂”的壓裂工藝對扎哈泉致密油區(qū)塊的開發(fā)等都是我國致密油開發(fā)過程中關(guān)鍵技術(shù)的重大突破。但是,對于致密油藏,我國目前的主要思路還是壓裂后水驅(qū),所帶來的主要問題與頁巖氣、致密砂巖氣相似,即壓裂所造裂縫及所溝通的天然裂縫內(nèi)原油被迅速采出,初期日產(chǎn)量甚至可以達(dá)到幾十噸,但有效期短,很快產(chǎn)能下降到工業(yè)油流以下[8]。
表1 中美致密油特征對比
[10]張星.低滲透砂巖油藏滲吸規(guī)律研究[M]. 北京:中國石化出版社,2013.
[11]Weixing wang,Zhiang Zhou,K.Nandakumar,et al.Effect of charged colloidal particles on adsorption of surfactants at oil-water interface[J].Journal of Colloid and Interface Science,2004,274(2):625-630.
[12]P.Somasundaran and L.Huang.Adsorption/aggregation of surfactants and their mixtures at solid-liquid interfaces[J].Advances in Colloid and Interface Science,2000,88(1-2):179-208
[13]李衛(wèi)成,張艷梅,王芳,朱靜,葉博. 應(yīng)用恒速壓汞技術(shù)研究致密油儲層微觀孔喉特征——以鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組為例[J]. 巖性油氣藏,2012,06:60-65.
(上接第1549頁)
3 結(jié) 論
天然氣的高效開發(fā)和利用越來越受到人們的重視,可以預(yù)見,隨著科技的進步,未來會有更多的新技術(shù)、新方法來投入到天然氣脫水凈化當(dāng)中?,F(xiàn)階段應(yīng)用于天然氣脫水的技術(shù)方法比較多,這就要求我們,應(yīng)結(jié)合脫水的要求、處理規(guī)模并結(jié)合各種脫水方法的特點進行經(jīng)濟和技術(shù)方面的綜合論證,從而選擇最為合適的方法和脫水工藝。另外,如何將已有的脫水工藝與新型的膜、超音速等脫水方法結(jié)合,形成一種新型的集成脫水技術(shù),最終實現(xiàn)對天然氣進行高效脫水將是我們必須解決的問題。
參考文獻:
[1] 王念兵,王東芳,張輝.天然氣三甘醇脫水系統(tǒng)工藝技術(shù)[J]. 油氣田地面工程, 2003,22(5):80.
[2] 謝滔,宋保建,閆蕾,等.國內(nèi)外天然氣脫水工藝技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2012(21):48-49.
[3] Ghiasi M M, Bahadori A, Zendehboudi S. Estimation of triethylene glycol (TEG) purity in natural gas dehydration units using fuzzy neural network[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2014,17:26-32.
[4] 劉麗.天然氣膜法脫水凈化技術(shù)及應(yīng)用[J].當(dāng)代化工, 2001(04): 214- 218.
[5] 陳召財,任亞峰,趙興懷,等.分子篩脫水工藝分析與比較[J].化學(xué)工程與裝備,2012(02):121-122.
[6] 李明,魏志強,張磊等.分子篩脫水裝置節(jié)能探討[J].石油與天然氣化工, 201241(02):156-160.
[7] Zou C, Zhao P, Wang M, et al. Failure analysis and faults diagnosis of molecular sieve in natural gas dehydration[J]. Engineering Failure Analysis, 2013,34:115-120.
[8]胡梅花.油氣田天然氣脫水技術(shù)分析[J].中國科技信息,2011(16):59-60.
[9] Liu L, Chen Y, Kang Y, et al. An Industrial Scale Dehydration Process for Natural Gas Involving Membranes[J]. Chemical Engineering & Technology,2001,24(10):1045.
[10] Okimoto F, Brouwer JM. Supersonic Gas Conditioning[J]. World oil, 2002, 223(8): 1170-1178.
[11]Wen C, Cao X, Yang Y, et al. Evaluation of natural gas dehydration in supersonic swirling separators applying the Discrete Particle Method[J]. Advanced Powder Technology, 2012,23(2):228-233.
[12] 鮑玲玲. 超音速天然氣脫水技術(shù)在油氣分離上的應(yīng)用研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量, 2013(11):262.