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        熱力采油新技術(shù)的研究與應(yīng)用

        2018-10-19 18:51:44唐仁慶
        智富時(shí)代 2018年9期
        關(guān)鍵詞:新技術(shù)

        唐仁慶

        【摘 要】近年來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)水平快速提高,國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度是有目共睹的。作為石油資源重要的組成部分之一,稠油在我國(guó)有較大的儲(chǔ)藏量,如果能夠好好加以利用,將會(huì)給石油產(chǎn)業(yè)帶來(lái)很大益處。本文將就熱力采油新技術(shù)展開(kāi)探討。

        【關(guān)鍵詞】稠油開(kāi)采;熱力采油;新技術(shù)

        稠油開(kāi)采涉及到多門(mén)學(xué)科的知識(shí)和很多方面的內(nèi)容,雖然現(xiàn)在的熱力采油技術(shù)能夠解決大部分問(wèn)題,但是我們?nèi)匀恍枰粩嘌芯恳约訌?qiáng)這項(xiàng)技術(shù)。由于稠油具有不同于普通石油的特性,在開(kāi)采過(guò)程中,為了有效提高產(chǎn)量,我們可以采取措施見(jiàn)降低稠油的粘度以增加其流動(dòng)性,最為常見(jiàn)的就是上述熱力采油技術(shù),一般情況下,我們會(huì)采取火燒、蒸汽吞吐等方法,但是隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,這些技術(shù)已經(jīng)很難滿足需求,研究開(kāi)發(fā)新型熱力采油技術(shù)是迫在眉睫的重要問(wèn)題。

        一、熱力采油技術(shù)的主要特點(diǎn)

        根據(jù)我國(guó)的能源儲(chǔ)量分布及總量對(duì)比不難發(fā)現(xiàn),石油的總體儲(chǔ)量并不高,但是其中稠油所占的比例卻讓中國(guó)成為世界排名第四的國(guó)家。數(shù)據(jù)顯示,在我國(guó)開(kāi)發(fā)20年以上的油田中,稠油區(qū)塊的數(shù)量達(dá)到七十個(gè),稠油的總體探明儲(chǔ)量為1.6億噸;一方面是相對(duì)貧瘠的石油原油資源擁有現(xiàn)狀,另一方面是排名靠前的稠油占有量,因此需要積極研究稠油的開(kāi)采技術(shù)對(duì)我國(guó)的石油能源利用具有重要的意義。

        二、熱力采油技術(shù)現(xiàn)狀分析

        現(xiàn)在普遍使用的熱力采油技術(shù)主要有兩種,即火燒油層技術(shù)和注蒸汽熱力采油技術(shù),而注蒸汽技術(shù)又可以分為蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐兩種技術(shù),下面將針對(duì)這三種技術(shù)展開(kāi)分析。

        1.火燒油層技術(shù)

        顧名思義,這種技術(shù)是將氧氣、空氣以及其他氣體的混合氣體注入到地下油層中,然后依靠原油自燃或者人工將氣體點(diǎn)燃,產(chǎn)生熱量以提高原油的溫度,方便開(kāi)采。

        2.蒸汽驅(qū)技術(shù)

        主要是將蒸汽連續(xù)的注入到生產(chǎn)井中,利用蒸汽提高原油的溫度,增加稠油的流動(dòng)性,達(dá)到開(kāi)采稠油的目的。如果蒸汽尚未突破生產(chǎn)井,運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)能夠達(dá)到很好的效果,有效提高生產(chǎn)效率;但是如果蒸汽已經(jīng)突破生產(chǎn)井,蒸汽注入到生產(chǎn)井中可能會(huì)泄漏,對(duì)生產(chǎn)效果產(chǎn)生極大的不利影響。

        3.蒸汽吞吐技術(shù)

        蒸汽吞吐技術(shù)可以分為三個(gè)步驟:注氣、燜井、生產(chǎn),一般情況下,向生產(chǎn)井中注入蒸汽,直到生產(chǎn)井無(wú)法繼續(xù)正常生產(chǎn),我們稱之為一個(gè)生產(chǎn)周期;由于注入蒸汽的量是有限的,所以有些稠油層很難達(dá)到,因此,運(yùn)用蒸汽吞吐技術(shù)一般只能提高稠油層及其附近油層的生產(chǎn)效果,并且隨著稠油被逐漸開(kāi)采出來(lái),即使注入蒸汽也打不到很好的加熱效果。由于蒸汽吞吐技術(shù)使用最為廣泛,并且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)足發(fā)展,已經(jīng)逐漸成熟。我們可以在蒸汽中適量的加入助劑以提高采油效果,這些助劑可以是氮?dú)?、高溫泡沫和天然氣等,例如在蒸汽中加入氮?dú)?,就能夠有效減少氣竄問(wèn)題產(chǎn)生的概率。

        三、熱力采油技術(shù)存在的問(wèn)題

        綜上,目前使用的熱力采油技術(shù)主要是蒸汽驅(qū)和蒸汽吞吐。在蒸汽驅(qū)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,由于蒸汽密度和稠油有很大差別,會(huì)產(chǎn)生蒸汽指進(jìn)或者流動(dòng)速度太快的問(wèn)題,會(huì)對(duì)驅(qū)油效率和驅(qū)油面積產(chǎn)生不利影響,造成稠油開(kāi)采效率低下的問(wèn)題;再者,由于巖石的濕潤(rùn)性質(zhì)和稠油的不同,巖石表面的稠油很難開(kāi)采完全,這也是影響采油效率的一個(gè)因素。 蒸汽驅(qū)采油和蒸汽吞吐采油都需要較大的人力和較高的技術(shù)水平,并且蒸汽驅(qū)油效果會(huì)隨著開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低,在采油后期,驅(qū)油效果不盡如人意。從這個(gè)角度講,采用新型熱力采油技術(shù)是非常必要的。

        四、熱力采油技術(shù)措施

        (一)常規(guī)熱力采油工藝技術(shù)措施

        1.蒸汽驅(qū)采油技術(shù)

        蒸汽驅(qū)采油技術(shù)措施的應(yīng)用,借助于熱蒸汽的驅(qū)替能量,將油層的溫度升高,提高油井產(chǎn)能的采油技術(shù)措施。將熱的蒸汽通過(guò)注入井注入, 經(jīng)過(guò)注入井和采油井之間的連通關(guān)系,形成熱蒸汽的驅(qū)替通道,將巖石孔隙中的油流溫度升高,提高油流的流動(dòng)速度,達(dá)到順利開(kāi)采的目的。對(duì)于蒸汽吞吐采油已經(jīng)達(dá)到極限的井筒,進(jìn)行蒸汽驅(qū)開(kāi)采,屬于最佳的開(kāi)采工藝技術(shù)措施。由于蒸汽吞吐的次數(shù)有限,后續(xù)的稠油開(kāi)采,就需要注蒸汽或者蒸汽驅(qū)采油技術(shù),才能達(dá)到油井生產(chǎn)的技術(shù)要求。

        2.蒸汽吞吐采油技術(shù)

        蒸汽吞吐的采油工藝技術(shù)措施,就是將熱的蒸汽注入到井下的油層部位,通過(guò)關(guān)井一定時(shí)間,進(jìn)行燜井處理。之后開(kāi)井進(jìn)行正常生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)了熱蒸汽在采油井油層的擴(kuò)散,使近井區(qū)域的油流溫度升高,大大降低油流的黏度,提高采油效果。蒸汽吞吐只能開(kāi)采近井區(qū)域的油流,而更大的驅(qū)油的油流沒(méi)有波及到,而且需要合理控制燜井的時(shí)間,生產(chǎn)的時(shí)間依據(jù)油井產(chǎn)能的動(dòng)態(tài)資料,產(chǎn)量下降后,可以停止采油。因此,有的稠油井經(jīng)過(guò)蒸汽吞吐開(kāi)采后,還需要繼續(xù)注入蒸汽,達(dá)到開(kāi)采的目標(biāo)。

        3.火燒油層采油技術(shù)

        火燒油層采油技術(shù)是經(jīng)過(guò)助燃物的注入,使油層中的輕組分燃燒, 通過(guò)燃燒帶的熱能傳遞,將油層中剩余的重油開(kāi)采出來(lái),達(dá)到特稠油井開(kāi)采的目的?;馃蛯泳褪菑木谙蚓畠?nèi)注入氧氣等助燃物,利用其自燃特點(diǎn),或者利用井下的點(diǎn)火裝置,將其點(diǎn)燃,使燃料燃燒,在井下形成火炬,利用火焰燃燒的熱能,開(kāi)采未燃燒的稠油,通過(guò)火燒油層方法開(kāi)采出的油流的重組分相對(duì)升高。

        (二)熱力采油新技術(shù)的試驗(yàn)和應(yīng)用

        熱力采油工藝技術(shù)措施的應(yīng)用,不僅僅局限于蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)油及火燒油層技術(shù)措施,也可以將多種采油工藝技術(shù)措施組合應(yīng)用,通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)研究,取得了較好的效果。

        1.各種驅(qū)動(dòng)能量的開(kāi)采工藝技術(shù)措施

        將各種熱力采油技術(shù)和復(fù)合驅(qū)油的技術(shù)措施結(jié)合起來(lái),達(dá)到最佳的驅(qū)油效果, 提高稠油井的產(chǎn)能。在注入蒸汽熱采的同時(shí),進(jìn)行驅(qū)替劑的注入,使稠油開(kāi)采效果更好。注入蒸汽的同時(shí), 進(jìn)行泡沫驅(qū)油, 能夠在蒸汽驅(qū)油的基礎(chǔ)上,通過(guò)泡沫的注入, 對(duì)蒸汽的注入剖面進(jìn)行調(diào)節(jié),改善蒸汽驅(qū)油的效果,使熱的蒸汽更好地?cái)U(kuò)散到油層的孔隙中,達(dá)到最佳的驅(qū)油效果。也可以在注入蒸汽的同時(shí)注入表面活性劑, 通過(guò)表面活性劑的表面活性, 改變巖石的潤(rùn)濕特性, 改變油水的流度比,提高油流的流動(dòng)特性。 采用熱堿液的驅(qū)油技術(shù)措施, 使堿液與油層中的酸液發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 降低界面張力, 開(kāi)采出更多的油流。

        2.電磁波熱力采油技術(shù)措施

        將電磁波作用于地層,由于電磁波與油層中各種不同的流體產(chǎn)生電滲的現(xiàn)象,依據(jù)電滲透的效果,通過(guò)歐姆效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了電解堵技術(shù)措施,解除井下油層部位的堵塞,降低油流中流體的黏度,提高流動(dòng)速度,達(dá)到提高產(chǎn)能的技術(shù)要求。電磁波物理法采油工藝技術(shù)措施的應(yīng)用,由于電磁波只對(duì)井下油層中的油水產(chǎn)生作用,而對(duì)巖石沒(méi)有影響,達(dá)到提高油水流動(dòng)特性,提高采油量的目的。不需要向油層部位注入任何的化學(xué)藥劑,對(duì)儲(chǔ)層沒(méi)有污染,屬于清潔型的開(kāi)采技術(shù)措施。

        五、結(jié)語(yǔ)

        隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,客觀上要求增加社會(huì)能源供應(yīng)類型,滿足不同類型的需要,因此積極發(fā)展針對(duì)稠油開(kāi)采的熱力技術(shù)是非常有意義的。我國(guó)的石油能源形勢(shì)不容樂(lè)觀,一方面隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,石油能源的供求產(chǎn)生了巨大的矛盾,另一方面,巨大的稠油儲(chǔ)備量提供了廣闊的市場(chǎng)空間。實(shí)踐證明,在油田作用中采用熱力采油技術(shù),通常都可以提升10%到20%的效率,同時(shí)安全可靠、操作簡(jiǎn)便。下一階段,如何針對(duì)熱力采油技術(shù)進(jìn)行單位規(guī)模產(chǎn)量最大化的研究將是重點(diǎn)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]孫遠(yuǎn)翔.熱力采油技術(shù)探討[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2017,43(09):35+49.

        [2]曹勝新.熱力采油新技術(shù)的探討[J].化工管理,2014(26):122.

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