对采油工程新技术的探索

作者:陈萍时间:2014-07-12 09:00:36  来源:www.ksfbw.com  阅读次数:1649次 ]

对采油工程新技术的探索

 

陈萍(中石油辽河油田公司钻采工艺研究院采油工艺研究所辽宁省124010)

 

摘要:本文介绍对采油工程新技术应用情况,分析采油工程新技术发展趋势,提出采油工程应借助高新技术的发展,不断创新采油工程新技术的思路。

 

关键词:采油工程;新技术;现状

 

采油工程是实现油藏开发方案的重要手段,是一门涉及机械、电子、化工、热工、流体力学、材料力学、计算机等多种领域的综合性应用学科。近年来,随着科学技术的发展,采油工程技术得到迅猛发展,井筒保温材料的成功研发,实现了稠油蒸汽吞吐技术、高凝油热采技术的突破;材料、机械、化工等技术的发展促进了水力压裂技术的突飞猛进,使低渗、特低渗油气藏的整体开发成为可能;诸如水平井采油技术、中深层蒸汽驱、SAGD 技术、火烧油层等技术的进步无一不与其他学科的发展紧密相关。

 

一、采油工程新技术应用情况简介

 

当前科学技术发展日新月异,给采油工程技术进步带来了更多的机会。采油工程科研人员一直在探索利用高新技术解决用常规采油工艺难以解决的问题。

 

1.微生物采油技术

 

微生物采油是一种提高采收率技术(MEOR),是将微生物及其营养源注入地下油层,使微生物在油层中生栖繁殖,利用微生物对原油的直接作用,改善原油物性,提高原油在地层孔隙中的流动性,同时利用微生物在油层中生长代谢产生的气体、生物表面活性物质、有机酸、聚合物等物质,来提高原油采收率的一种方法。

 

因微生物采油技术投入少、环保、施工简单,我国许多石油企业已开展现场试验,主要有微生物吞吐与微生物驱两种方式。

 

2.水力震动采油技术

 

水力震动采油技术目前主要应用在近井地带解堵、高含水油井水力震动降水,将水力震动器下入至处理井段,通过地面供液源将工作液注入震动器内,震动器激励工作液产生水力脉冲波,对油层施加作用,实现震动处理地层。水力脉冲波携带能量在油层中传播,以震动和冲击作用激发震动场内的介质,使介质质点的位移、速度、压力等物理量发生反复变化。沉积在油层孔隙内的固体附着物逐渐松动剥落,分散在液体中,然后被工作液带走,疏通油藏堵塞。震动波以强烈的交变压力作用于地层,在地层内产生周期性的张压应力。当震动幅度和震动频率达到一定值时,地层产生裂缝网,从而提高储层的渗透率。原油在超过其极限切应力的弹性波场内,结构被破坏,粘度降低。地层岩石表面张力降低,毛管力平衡破坏,地层流体的渗流速度加快。

 

水力震动采油技术在我国大庆、辽河、胜利、吉林等油田已经有广泛应用。

 

3.纳米膜驱油技术

 

纳米膜驱油技术是一种新型的三次采油技术,MD 膜能够使岩石表面亲油性转为亲水性,从而剥离油膜,通过自发吸附作用驱替出孔隙内的残余油。MD 分子膜剂以水溶液为传递介质,依靠静电作用沉积在岩石表面,形成纳米级超薄分子膜,改变储层岩石表面的性质与原油的相互作用状态,使原油在注入流体冲刷空隙的过程中更容易剥落和流动而被驱替出来,从而提高采收率。

 

纳米MD 膜驱油技术为石油大学(北京)研发,目前在长庆油田现场试验取得突破。

 

4.热超导采油技术

 

热超导技术在采油工程领域的应用有两个方面,一是稠油井井筒热超导加热技术,即在稠油生产井中将超导液填充到内置铠装矿物绝缘电磁加热线的空心抽油杆中,通过电磁加热线加热超导液,超导液的热量通过抽油杆传达到抽油杆外壁并加热油管内的原油,熔化井筒内的结蜡。同时由于电磁效应的作用,抽油杆和油管壁对蜡质产生排斥作用,防止原油中的蜡粘结在抽油杆和油管表面,降低了原油的运动阻力,减少抽油泵的负荷和故障率。二是热超导洗井清蜡技术,即利用超导加热器对抽油机井洗井清蜡,原理是采用超导传热技术,将油井产出液加热成高温蒸气注入套管环型空间,与油管形成循环,使整个井筒温度升高,熔化井筒中的结蜡。

 

二、采油工程新技术发展趋势分析

 

采油工程新技术称之为新,与常规技术相比,有些技术还不够成熟,对其发展趋势分析应从油藏地质条件、科学技术进步、投入采出比等多方面考虑。

 

1.微生物采油技术

 

目前微生物采油技术日渐成熟,但其对油层温度、地层水氯离子含量、有毒离子含量、油层渗透率、原油密度、残余油饱和度、油藏含水率、油层的本原微生物等有一定的要求,限制了它的应用范围。随着基因工程技术的发展,致力于培养出更加优良的菌种满足于高温油藏、高矿化度油藏及稠油开采的要求。同时,其他新技术在微生物采油中的应用,如PCR 细菌基因检测方法的确立,为指导MEOR 现场试验,深入开展研究,开辟了一条新路。

 

2.水力震动采油技术

 

水力震动采油技术处理近井地带堵塞,应用较为广泛。水力震动采油技术处理高含水井取得较好的降水效果,注水开发油田进入中后期,高含水井逐渐增多,水力震动采油技术在降水方面会有较好的发展前景。

 

3.纳米膜驱油技术

 

纳米膜驱油技术经多年发展,目前已在长庆油田取得实质性突破,试验井(口)300 天累计增产原油达1136.86 吨以上。长庆油田属典型的致密性油气藏,最大的瓶颈是“多井低产”,而且大部分油区都已进入高含水开发阶段。而纳米驱油技术正是为了提高老油田产能,进行老区块潜能改造,提高采出程度而提供的新工艺新技术。大部分老油田将进入三次采油时代,纳米膜驱油技术将有很好的发展空间。

 

4.热超导采油技术

 

稠油井井筒热超导加热技术与热超导洗井清蜡技术在许多油田已广泛应用。

 

总结语

 

相互借鉴能促进科学技术的发展,如纳米技术在多学科都有建树,医学上应用纳米生物技术可有效治疗血栓的技术,这一技术已成功繁衍拓展到采油工程中,用于疏通地层中的原油流动通道,改善地层流通能力。科研人员可多方面了解各行业新技术的发展,将各行业各学科的先进技术引用到采油工程中来,不断创新采油工程新技术,为石油开采企业增加竞争优势,促进石油开采企业的发展。

 

参考文献:

 

[1] 王立智,王云龙.低渗高粘稀油油藏蒸汽采油技术研究[J].中国工程科学,2012.614:111-112.

 

[2] 吴怀志,吴昊.关于海上采油工艺发展的思考[J].中国海上油气,2012.524:120-121.

 

[3] 徐文江,丘宗杰,张凤久.海上采油工艺新技术与实践综述[J].中国工程科学,2011.913:135-136.

 

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