張喬斐(中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司濱南采油廠,山東 濱州 256600)
隨著科技的不斷發(fā)展,石油作為不可再生資源,在長久的開采中,其開采難度正在不斷提升。所以為了保證油田開采質(zhì)量,人們對油田開發(fā)技術(shù)的研究投入了非常多的資源,只有找出更加合理的油田開發(fā)技術(shù),才能夠在可持續(xù)開發(fā)的理念下提高石油資源的供給。因此,有必要對油田地質(zhì)環(huán)境與油田開發(fā)技術(shù)進(jìn)行分析。
在油田開采過程中,油田地質(zhì)環(huán)境帶來的影響非常大,所以在開采之前必須針對地質(zhì)環(huán)境開展細(xì)致勘探與分析,在保證對于周圍環(huán)境特征全面了解的同時(shí),選擇相對更加適用的油田開發(fā)方式。在石油資源開采時(shí),開采期間所使用的設(shè)備儀器將會(huì)對地表的植被、巖石結(jié)構(gòu)造成破壞。例如在進(jìn)行鉆井工作時(shí),鉆井工序就將導(dǎo)致土壤、巖石結(jié)構(gòu)變得更加疏松,當(dāng)土壤、巖石結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞時(shí),就有可能在強(qiáng)降雨、冰雹等惡劣環(huán)境的作用下出現(xiàn)地表塌陷等問題,從而對環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。而且在采油期間,如果開采技術(shù)不合理,還會(huì)在開啟過程中影響到地下水資源的純凈性,從而為當(dāng)?shù)厣锏挠盟踩詭碛绊懀栽趦?yōu)化油田開發(fā)技術(shù)時(shí),為了保證油田開采效果,就必須在研究技術(shù)的過程中,關(guān)注開采技術(shù)對于周圍環(huán)境的影響,這樣才能夠在避免環(huán)境破壞的同時(shí)完成石油資源的高效開采[1]。
在石油開采期間,地質(zhì)環(huán)境帶來的影響非常大。由于石油資源的存儲(chǔ)環(huán)境各不相同,所以在開采期間往往需要面對不同的油田地質(zhì)環(huán)境。在較為簡單的地質(zhì)環(huán)境中,石油開采難度將會(huì)大幅下降。而在較為復(fù)雜的地質(zhì)情況下,則在開采期間就必須面對來自于巖石結(jié)構(gòu)、土壤成分等外界因素的影響。由于石油開采行為將會(huì)對地質(zhì)環(huán)境造成非常大的破壞,所以為了保護(hù)環(huán)境,我國專門提出可持續(xù)發(fā)展的油田開采計(jì)劃。這便要求在開采過程中盡量將對環(huán)境帶來的影響降至最低,為了保證油田開采效率,就需要對油田開發(fā)技術(shù)做出合理優(yōu)化,通過技術(shù)層面的革新來降低對于地質(zhì)環(huán)境的影響。
在針對部分油田進(jìn)行石油開采作業(yè)時(shí),會(huì)出現(xiàn)出油量偏低的問題,當(dāng)油井產(chǎn)油量無法達(dá)到人們預(yù)期的效果時(shí),便需要使用更加先進(jìn)的油田開發(fā)技術(shù),以此來提高油田開發(fā)質(zhì)量。因?yàn)樵诿鎸Τ鲇土枯^低的油田時(shí),如果存在技術(shù)不足,強(qiáng)行開采往往得不償失。在社會(huì)的高速發(fā)展下,如今的石油已經(jīng)成為了稀缺資源,所以在面對石油匱乏的問題時(shí),就必須對現(xiàn)有的開采技術(shù)進(jìn)行更新。例如通過井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)、水層解釋技術(shù),就能夠有效提高油田的開發(fā)質(zhì)量。井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)大多會(huì)用在油井間距過大的情況下,在井網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)中,工作人員可以完成裂縫影響的解析,并識(shí)別油田開展線性注水的可能性,從而提高石油資源的開采量。而水層解釋則更多用于布局相對較為復(fù)雜的油田地區(qū),能夠在使用期間完成對油層成因、導(dǎo)電機(jī)理的分析。
油田在持續(xù)開發(fā)的過程中,其油壓將會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下滑,從而影響到石油的采集效率與質(zhì)量。所以為了優(yōu)化石油能源的開采效率與質(zhì)量,就可以利用注水開采的方式來提高油田壓力,從而降低石油資源的開采難度。在油田開采時(shí),由于不同地區(qū)其地質(zhì)條件往往各不相同,所以水在不同的油層中其推進(jìn)速度將會(huì)出現(xiàn)差異,還有可能導(dǎo)致水流過快的油層出現(xiàn)過早被水淹沒的問題。所以在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中,油田開發(fā)技術(shù)將會(huì)逐漸被完善。在進(jìn)行注水開采時(shí)就可以利用特殊的井下設(shè)備隔斷油層結(jié)構(gòu),以此來幫助開采人員控制住處于不同油層的水資源推進(jìn)速度。當(dāng)處于不同油層的水資源其推進(jìn)速度趨于相同時(shí),油田的開采難度就會(huì)有所下降,從而提高油田的開采效率。除此之外,還可以在油田開采過程中,通過將某些較為特殊的化學(xué)物質(zhì)與水融合,以此來提高油層自身的摩擦系數(shù),進(jìn)而促使水在油層中的推進(jìn)速度得到合理管控。
MEOR 技術(shù)在油田開采過程中利用了生化原理,通過在石油開采時(shí)使用磷鹽、氮鹽等物質(zhì),能夠有效提高油田中微生物活性,從而令微生物實(shí)現(xiàn)高速繁殖。當(dāng)微生物活性大幅提高之后,便會(huì)提高油田中原油的流動(dòng)性,在增加石油乳化度的同時(shí)減少其粘度,而且利用MEOR 技術(shù)還能夠有效增加油層滲透率[2]。
微生物的種類非常廣泛,不同的微生物群體能夠發(fā)揮出的效果也有所不同,所以可以通過定向培養(yǎng)的方式來獲取所需的微生物。在油田開采期間,可以采用平板劃線的方式來完成微生物的提純,通過定向培養(yǎng)來獲取厭氧型微生物菌落,以此來提高油田開采效果。在培養(yǎng)微生物時(shí),還要利用指數(shù)計(jì)量的方式來掌握所需微生物的大致數(shù)量。目前MEOR 技術(shù)的使用方式大致可以分為兩種,即利用外源、內(nèi)源微生物來提高油田內(nèi)部原油的整體流動(dòng)性。在使用外源微生物時(shí),需要保證油層內(nèi)部具有帶著特殊功能的微生物,這樣才能夠在僅使用氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的情況下提高原油的活性。而在使用內(nèi)源微生物時(shí),則需要在提供營養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)提供微生物,這樣才能夠令微生物具有足夠的適應(yīng)時(shí)間。因此MEOR 技術(shù)的使用要點(diǎn)就在于對油層所需微生物的測定以及微生物、營養(yǎng)物質(zhì)的投放方式。
相較于其他開采技術(shù)而言,MEOR 技術(shù)自身的優(yōu)勢有很多,其主要優(yōu)勢如下:第一,成本低。在使用MEOR 技術(shù)時(shí)并不需要投入太多的設(shè)備資源與人力資源,而使用的營養(yǎng)物質(zhì)與微生物的成本并不高,所以能夠有效降低微生物的使用成本。而且因?yàn)槲覈芏嘤吞锒继幵跍貛б约皝喓畮^(qū)域,此類地區(qū)相對更加適合微生物的生長與繁殖。在利用外源微生物時(shí),還可以節(jié)省微生物源的成本投入,因此MEOR 技術(shù)的成本完成可以得到保障。第二,操作簡單。MEOR 技術(shù)的使用方式極為簡單,通過特定器具往油層中輸入所需物質(zhì)即可。而且物質(zhì)、微生物源的投放可以由生物企業(yè)來完成,因此無需深入學(xué)習(xí)相應(yīng)知識(shí),節(jié)約學(xué)習(xí)時(shí)間。第三,效果顯著。MEOR 技術(shù)的使用效果取決于微生物的繁殖能力的,通過對激發(fā)微生物活性,能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速繁殖,從而提高采油效率。第四,環(huán)保性。MEOR 技術(shù)誕生的主要目的就是解決石油污染問題,所以能夠?qū)κ艿轿廴镜牡乇磉M(jìn)行清理,從而達(dá)到土壤凈化的作用。
在科技的高速發(fā)展過程中,油田開采難度變得越來越高,在三維技術(shù)的不斷發(fā)展中,人們可以通過計(jì)算機(jī)完成油田開采工程的模擬,通過在三維環(huán)境中模擬石油開采工作,并在模擬期間掌握對應(yīng)數(shù)據(jù),此時(shí)獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)可以通過可視化技術(shù)進(jìn)行分析與研究,為油田的開采帶來更多便利,避免因?yàn)槭д`操作等問題而影響到油田的開采效果。而且在油田開采期間,往往還會(huì)遇到很多未知問題,因?yàn)橹T如氣候條件以及其他外界因素將會(huì)嚴(yán)重影響到油田的開采效果。所以可以通過三維建模來提前掌握開采期間需要面對的問題,并針對外界因素提前做好準(zhǔn)備,以便在石油開采工作出現(xiàn)問題時(shí),能夠在第一時(shí)間解決[3]。
在油田開發(fā)技術(shù)中,通過結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù),可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行完善,形成能夠幫助管理層完成決策的數(shù)據(jù)體系。由于油田會(huì)隨著開采時(shí)間的推移而導(dǎo)致開采難度逐漸上升,所以其中的各種數(shù)據(jù)信息帶有非常強(qiáng)的變動(dòng)性,通過強(qiáng)化數(shù)據(jù)挖掘能力能夠有效提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,確保在需要各類數(shù)據(jù)時(shí)能夠在第一時(shí)間找出所需的數(shù)據(jù)信息。而且隨著時(shí)間的推移,當(dāng)各類數(shù)據(jù)信息逐漸形成規(guī)模之后,數(shù)據(jù)分析時(shí)的準(zhǔn)確性也將有所上升,此時(shí)便可以更好地幫助油田解決開發(fā)期間遇到的難題。
在油田開采期間,通過收集開采區(qū)域的各項(xiàng)地質(zhì)信息,能夠有效提高油田開采質(zhì)量,當(dāng)油田開采活動(dòng)逐漸增多后,所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息便會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模增長,數(shù)據(jù)信息作為重要資源,可以在現(xiàn)代化技術(shù)的作用下實(shí)現(xiàn)高效管理與分析,此時(shí)數(shù)據(jù)信息的利用率將會(huì)得到大幅提高。除此之外,不同地區(qū)在開展油田開采工作時(shí),部分油田的數(shù)據(jù)信息具有一定的參考價(jià)值。所以還可以利用數(shù)據(jù)庫來搭建出一個(gè)足夠完善的油田開采數(shù)據(jù)平臺(tái),從而為油田開發(fā)技術(shù)的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)層面的支持[4]。
石油作為推動(dòng)國家發(fā)展的重要資源,油田開發(fā)技術(shù)的開發(fā)研究極為關(guān)鍵,通過油田開發(fā)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,能夠有效保證原油產(chǎn)量以及供油時(shí)的穩(wěn)定性。但是油田開發(fā)技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化是一項(xiàng)長期工作,只有擁有足夠的科技能力作為技術(shù)支撐,才能夠保證油田開發(fā)質(zhì)量。在油田開采技術(shù)發(fā)展期間,應(yīng)該結(jié)合油田類型來提高技術(shù)針對新,降低油田開發(fā)技術(shù)的開發(fā)難度。我國油田以中高含水、低滲透、稠油三種為主要油田類型,所以需要針對此類油田進(jìn)行技術(shù)開發(fā)。除此之外,還可以通過強(qiáng)化海洋油田開發(fā)技術(shù)的方式來開發(fā)海洋資源[5],以此來滿足對于石油資源的需求。
總而言之,在石油開采領(lǐng)域中,油田地質(zhì)環(huán)境與油田開發(fā)技術(shù)的重要性毋庸置疑。油田地質(zhì)環(huán)境與開發(fā)技術(shù)相互之間有可能造成非常大的影響。為了在提高油田開采質(zhì)量的不影響周圍地質(zhì)環(huán)境,就必須針對油田類別完成油田開發(fā)技術(shù)的合理優(yōu)化。