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        淺析三次采油技術(shù)在我國石油應(yīng)用中的重要性

        2015-10-21 19:58:43納孜拉·吐爾汗
        關(guān)鍵詞:三次采油石油資源

        納孜拉·吐爾汗

        摘要 :隨著世界對石油需求量的不斷增加,石油作為有限非再生能源,再發(fā)現(xiàn)較大儲油油田的機遇減少,已開發(fā)油田正在老化。而依靠技術(shù)進步,增加新的儲量發(fā)現(xiàn),提高油田采收率,增加可采儲量,是中國石油確保原油穩(wěn)定增長、實現(xiàn)石油資源接替良性循環(huán)的必由之路。分析中國石油近幾年原油產(chǎn)量構(gòu)成,提高采收率技術(shù)獲得的產(chǎn)量已達到相當(dāng)比重,其中強堿三元復(fù)合和生物驅(qū)三次采油技術(shù)更是功不可沒。三次采油技術(shù)是繼依靠地殼原始壓力和注水驅(qū)油技術(shù)兩種開采方法之后,利用物理、化學(xué)和生物等手段,把地下剩余的石油繼續(xù)進行開采,提高原油采收率的方法。

        關(guān)鍵詞 :石油資源 三次采油 分析重要等

        引言

        石油資源作為一種非再生的能源,對國家的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要作用,它是發(fā)展石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料、國家的重要戰(zhàn)略物資。近年來,由于石油資源不斷的減少,勘探開發(fā)程度在不斷加深,采難度會再不斷增大,所以要求提高石油資源的采收率成為重中之重。怎么樣提高油藏采收率,目前基本上采用三次采油技術(shù),三次采油(EOR)技術(shù)是一項能夠利用強堿三元復(fù)合和生物等新技術(shù)提高原油采收率的重要油田開發(fā)技術(shù),是減緩我國當(dāng)前多數(shù)油田產(chǎn)量遞減速度、能夠很好維持原油穩(wěn)產(chǎn)的戰(zhàn)略需要。

        一、當(dāng)前三次采油技術(shù)對我國石油工業(yè)的重要性

        所謂三次采油實際上是相對于一、二次采油而言的,在開采初期利用地層的天然能量自噴開采石油稱為一次采油,一次采油的采收率僅為10%左右;通過向地層補充能量維持地層壓力來開采石油被稱為二次采油,雖然二次采油遠較一次采油更為優(yōu)秀,但采收率一般也只能達到25%至40%左右;三次采油則是利用物理、化學(xué)、生物等手段,進行尾礦采油的方法。

        據(jù)發(fā)改委相關(guān)報告顯示,近年來隨著我國石油消費的持續(xù)增升,2011年石油對外依存度已經(jīng)超過56%,在國際政治經(jīng)濟形勢復(fù)雜多變的情況下,我國石油供應(yīng)安全正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而實際上,我國國內(nèi)東部多數(shù)油田目前已經(jīng)處于高含水開采階段,多進入高含水、高采出情況,“多井低產(chǎn)”現(xiàn)象極為嚴(yán)重,因此如何提高三次采油技術(shù)對我國石油工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)變得極為重要,是確保我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的重要問題。

        二、當(dāng)前強堿三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)分析與應(yīng)用

        1、強堿三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)是采用強堿與原油活性成分發(fā)生反應(yīng),生成天然表面活性劑協(xié)同外加表面活性劑共同發(fā)生作用,進一步降低油水界面張力的一種采油新技術(shù)。通過加入強堿與原油活性成分發(fā)生反應(yīng),不僅可以列好的降低油水界面張力,還可以減少表面活性劑的用量,從而降低采油成本提高經(jīng)濟效益。但是,由于強堿三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)采用強堿作為化學(xué)替代劑,其工藝較為復(fù)雜,容易在油藏和油井井底產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,對油藏造成負面影響,降低油井產(chǎn)液能力,并容易引起出液破乳脫水困難等問題。

        2、使用強堿除了會對油藏造成負面影響外,原材料的供應(yīng)還明顯不足。目前,訂采用精餾切割法、烷烴脫氫烷基化法、α-烯烴烷基化法和丙烯齊聚烷烴基化法來解決原材料不足的問題。其中,α-烯烴烷基化法中的蠟裂解法使用含油低的石蠟作為原材料,工藝簡單且成熟,雖然這分離很難得到高純度的單烯,但卻可以很好的生產(chǎn)油田用表面活性劑所需的14碳α-烯烴到25碳-烯烴;而丙烯齊聚烷基化法中占主導(dǎo)地位的UOP法技術(shù)成熟、工藝合理,采用固體磷酸催化工藝所得到的5~8聚長碳鏈烯烴正好是三元復(fù)合采油技術(shù)所需要的表面活性劑原料,這兩種方法都可以很好的解決強堿三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)原材料供應(yīng)不足的問題。只要進一步解決強堿三元復(fù)合驅(qū)對油層的負面影響,該技術(shù)能夠很好的被石油工業(yè)所采用和推廣。

        三、當(dāng)前微生物驅(qū)油技術(shù)分析分析與應(yīng)用

        1、在多年的發(fā)展中,對于三次采油技術(shù)已經(jīng)不斷的演變了各種方法,從化學(xué)驅(qū)、熱力驅(qū),到目前的微生物驅(qū)油技術(shù)。微生物驅(qū)油技術(shù)是利用微生物的生長、活動及其產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物, 并對原油/巖石/水界面性質(zhì)的作用,改善原油的流動性,增加低滲透帶的滲透率,實施提高原油采收率的技術(shù)。該項技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。微生物驅(qū)油提高采收率的重要性質(zhì)方面體現(xiàn)在微生物生命活動的強度和規(guī)模。從微生物采油技術(shù)自身特點來看,具有成本低、適用范圍廣的特點。與其它提高采收率技術(shù)相比,尤其是本源微生物采油技術(shù),在油田開發(fā)后期,對老油田提高采收率具有獨到的挖潛優(yōu)勢,具有礦場實施簡便易行、投資少、無污染等特點,業(yè)已證明是一項經(jīng)濟有效、操作簡便的技術(shù)。該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡便、投資少、見效快、無污染地層和環(huán)境等優(yōu)點。

        2、微生物采油原理和微生物驅(qū)油機理。微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過程,為了讓微生物更好更快速繁殖和生長,可以采取往油藏里注入營養(yǎng)物,達到對微生物的激活。有些微生物能以油藏里的物質(zhì)為營養(yǎng)代謝,在發(fā)酵過程中排出生物氣,占據(jù)部分儲層空間,或形成人工氣頂微生物還可用于堵塞油層的高滲透通道。如微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等,可以將石油中長鏈飽和烴分解為短鏈烴,降低原油的粘度,并可裂解石蠟,減少石蠟沉積,增加原油的流動性。脫硫脫氮細菌使原油中的硫、氮脫出,降低油水界面張力,改善原油的流動性。同時對于代謝的作用可以產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體,可以提高地層壓力,并有效地融入原油中,形成氣泡膜,降低原油粘度,并使原油膨脹,帶動原油流動,還可以溶解巖石,擠出原油,提高滲透率。

        在多年注水開發(fā)后,注入水會繞過滲流阻力高的含油部位,沿滲流阻力最小通道流動。因為微生物的繁殖造成其數(shù)量猛增,封堵無效循環(huán)的水路,擴大波及體積,提高注水效率。大多數(shù)微生物具有天然依附于巖石表面的傾向,不在液體中自由浮動.油藏里,微生物吸附在 巖石表面并繁殖,產(chǎn)生胞外多糖,促進了菌體在巖石表面的吸附作用,形成生物膜,起到對菌體保護的作用,并加快細菌更好地利用營養(yǎng)物等源。隨注入水進入油藏的細菌將在原來的生物膜上流過, 有時微生物也會從生物膜中分離出去并與注入水一起滲流,或者到油藏深部。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞,堵塞高滲透層,調(diào)整吸水剖面,增大水驅(qū)掃油效率,降低水油比,起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用,可以有選擇地進行封堵,改變水的流向,達到提高采收率的效果。在較大多孔隙中,微生物易增殖,生長繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物,具有高效堵塞作用。從物理化學(xué)原理方面看,促使微生物增長并釋 放原油的機理與常規(guī)EOR 技術(shù)基本是一樣的。盡管泄油機理相似,但其他方面卻有很大差異.常規(guī) 的非微生物提高采收率技術(shù)是通過井口大量注水, 而微生物在油藏整個水相里都發(fā)揮作用,包括水與 巖石界面和油水界面,并可以在受到控制的情況下在分子和孔隙微現(xiàn)水平上連續(xù)產(chǎn)出氣體,溶劑,表 面活性劑以及其他生物化學(xué)劑。這些生物生成物都 有已知的泄油機制,對石油具有化學(xué)和物理作用。

        四、總結(jié)

        綜上所述,一整套技術(shù)都將隨著三次采油技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生變化。油田開發(fā)要建立在更廣泛的多學(xué)科綜合應(yīng)用基礎(chǔ)上,從宏觀和微觀上更深化對地下流體滲流的認識,深化對油田的認識。三次采油技術(shù)是中國石油開發(fā)的必然也是明智的選擇。隨著思維的突破與技術(shù)水平的不斷提高,三次采油技術(shù)將在進一步推廣應(yīng)用中趨于完善。三次采油將把油田開發(fā)帶入一個更高技術(shù)水平的新階段。

        參考文獻:

        [1] 任厚毅,吳秀芳. 微生物采油技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 中國石化. 2008(10).

        [2] 張毅. 三次采油技術(shù)的研究現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 化學(xué)工程與裝備. 2011(04).

        [3]楊海龍,卓興家. 三次采油技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 內(nèi)蒙古石油化工. 2010(22).

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