三次采油技术的研究现状及进展

三次采油技术的研究现状及进展我国油气田主要分布在陆相沉积盆地，而且种类比较复杂，其中包括中高渗透多层砂岩油气田、复杂断块油气田、低渗透砂岩油气田以及稠油油田。由于陆相油田原油含蜡高、粘度高，更加大了油田的开发难度。近年来，随着石油需求量的增大，我国从海外进口的石油量也是逐年增加。实践研究发现，一次采油技术的采收率仅为15％左右；二次采油技术要优于一次采油技术，但是采收率也比较低，只能达到25％～40％左右；三次采油技术能够显著提高石油的采收率，促进石油行业的发展和社会的进步。考虑到石油开采过程中投入产出比的因素，赵福麟、王星等在二次采油与三次采油的结合技术及其进展中系统介绍了二次采油与三次采油结合技术：在充分调剖堵水、充分发挥二次采油作用的基础上进行有限度的三次采油。根据不同的地质条件和油田类型，我国形成了具有中国特色的油气开采技术。我国东部的许多陆上油田经过多年的开采已经进入开采的中后期，石油的采收率无法提高，开采前景并不乐观，开采过程日益艰辛，并且面临许多技术难题。为了攻克一系列的技术难题，提高石油的采收率，有效解决石油资源短缺的问题，许多油田都应用了三次采油技术。目前，我国的三次采油技术中化学驱提高原油采收率技术已经处于世界领先地位。而且，在大庆、胜利等油田进行的先导性试验和矿场实验表明：三元化学复合驱对提高原油采收率效果十分显著。此外，我国对其他提高原油采收率的新技术如微生物驱油采油技术、纳米膜驱油采油技术等也进行了广泛的实验研究及矿场试验，并且取得了一系列的研究成果。1、三次采油技术的发展三次采油技术的发展从20世纪50年代开始至今主要经历了三个阶段。第一阶段：20世纪50年代到60年代中期，以热力驱油采油技术中的蒸汽吞吐采油技术为主，热力驱油采油技术一方面降低了流体运动的阻力，另一方面也提供了足够的驱油动力。第二阶段：20世纪60年代中期到80年代，热力驱油采油技术仍然在用，化学驱油采油技术迅猛发展并且成为主力采油技术。第三阶段：20世纪90年代至今，混相注气驱采油技术发展迅速，烃类驱采油技术是最早应用的，之后由于烃类气体成本过高而C02比较廉价，从而C02驱油采油技术得到了广泛的应用。2、三次采油技术的研究现状及进展研究表明，目前我国各个油田主要采用的三次采油技术主要有热力学驱油采油技术、注气驱油采油技术以及化学驱油采油技术三种。侯涛在油田三次采油驱油技术应用探讨一文中阐述了三次采油技术的基本原理，即通过物理与化学手段相结合，在向油层注水的基础上，又注入适量的驱油活性剂，使得油层中水和石油的粘度以及相态得到进一步的改善，从而有效提高石油的采收率。2．1热力学驱油采油技术热力学驱油采油技术是通过向地层中的油藏提供热源，提升油藏温度，从而降低原油粘度、减小油藏中流体的流动阻力，来达到提高原油采收率的目的。热力学驱油采油技术包括蒸汽驱油采油技术和火烧油层采油技术。魏冉在油田三次采油驱油技术应用探讨中也阐述了热力学驱油采油技术，该技术能有效地扩充油田油层注入蒸汽的涉及范围体积，提升石油的采收率。热力学驱油采油技术因其成本低、安全环保等因素在油田生产中得到了广泛的应用。2．2注气驱油采油技术注气驱油采油技术是目前在油田中使用最广泛的三次采油技术，注气驱油采油技术是向油田油层中注入多种混合性气体，包括二氧化碳气体、氮气、烟道气、天然气等。在我国，由于大量煤炭的燃烧而拥有比较丰富的二氧化碳资源，因此我国目前使用最广泛的注气驱油采油技术是二氧化碳混相注气驱油采油技术。2．3化学驱油采油技术化学驱油采油技术也是目前应用较为广泛的三次采油技术之一，其中所涉及的化学物质主要有表面活性剂、碱水和聚合物等。化学驱油采油技术关键技术包括聚合物驱油采油技术、表面活性剂驱油采油技术和碱驱油采油技术。聚合物驱油采油技术的原理是向水中加入水溶性高分子聚合物，增加水的粘度，降低油水流度比；表面活性剂驱油采油技术的主要原理是表面活性剂可以降低表油田油层土壤和石油资源的表面张力来提升石油的采收率；碱驱油采油技术的原理是原油与碱发生化学反应生成表面活性剂，从而降低油水界面张力、改变原油的润湿性，使其发生乳化捕集。化学驱油采油技术在我国得到了广泛的应用。刘明博等在国内外三次采油发展现状和前景一文中介绍了化学驱油采油技术的应用。“十五”期间，大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”三元复合驱技术；鉴于碱驱技术对环境的破坏，胜利油田形成了“聚合物+表面活性剂”无碱二元复合驱技术；在试验研究中也开展了“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”复合驱技术。2．4微生物驱油采油技术国外微生物驱油采油技术经过多年的发展，其清蜡和降低稠油的粘度、微生物选择性封堵地层、微生物吞吐及微生物强化驱等已经成为成熟的EOR技术。强二昂在分析三次采油技术及进展情况一文中除了介绍三种主要的驱油采油技术外，还提到了微生物驱油采油技术，即利用微生物来降低原油的粘度、改变油藏中残余油的流动性。能否科学有效地促进微生物的生长对提高石油采收率有着至关重要的影响。罗伟在油田开发中的三次采油方法、现状及进展中也详细阐述了微生物驱油采油技术，该技术能有效提高地层渗透率，并且成本低、适应性强，若能对微生物在地层中的运移、增产作用进行深入研究，该技术将会在油田开发中得到广泛应用。李珂等入也开展了微生物在室内的模拟实验研究。2．5纳米膜驱油采油技术纳米膜驱油采油技术是一种高效多用的综合采油技术。纳米膜驱油技术的原理是纳米膜分子能在多种溶液中均匀分布，自动吸附在岩石表面，从而置换出已吸附的烃类。该技术的优点是纳米膜分子毹在微毛细管孔隙中自由渗流，以提高驱替效率。纳米膜分子在地下分布范围广并且具备天然的强静电作用，对于防止水敏、盐敏等具有显著的功效。滕锦利等在纳米膜分子驱油技术研究及应用一以安塞油田王20一8井组为例一文中对关纳米膜驱油采油技术进行了室内研究，试验结果显示，纳米膜能在地下岩石表面形成单分子膜层，从而降低岩石与原油之间的粘附力，使得岩石表面的原油更容易被剥离，原油的流动性增强。王惠卫等也对纳米膜驱油技术进行了相关实验研究，他通过试验计算得出纳米膜驱油采油技术可将石油的采收率提高10％以上。与聚合物驱油采油技术相比，虽然纳米膜驱油采油技术对油水界面张力的降低效果不甚明显，也不能改变油水的流度比，但是其在低渗透及水敏、盐敏油藏开发中具有非常好的发展前景。3、结束语随着科技不断的进步和社会的稳步发展，在石油开采领域中