摘 要:我國石油資源短缺問題日益突出,在經歷了注水開發和化學驅油后,目前石油平均采收率不到35%,仍有2/3的石油殘留地下難以開采。針對現狀,我國采油需尋求新的技術,實現合理的開采,滿足市場需求。本文分析了我國工程采油技術的發展及現狀,并對工程采油技術的發展做出合理的分析。
關鍵詞:工程采油技術現狀展望
中圖分類號:T083文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0106-01
工程采油技術是實現油田開發方案的重要手段,是決定油田產量高低、采油速度快慢、最終采收率大小、經濟效益的優劣等重要問題的關鍵。中國采油工程技術大致經歷了探索、試驗階段、分層開采工藝配套技術、發展多種油藏類型采油工藝技術、采油工程新技術階段。隨著技術的進步,采油工程得到了很大發展,為滿足市場的需求,工程采油技術仍需我們改進。
我國勝利油田、大慶油田等許多油田都位于陸地,它們的共同特點是“藏”在地下1000~4000m的石頭縫里。像畫面中鉆井時石油噴出地面的場景,只能在鉆井初期采到5%~10%的石油。隨后,日夜不停地往油田里注水,才能使地下油田再流出25%的油。
我國采油技術經歷了多次改革,1982年始,我國石油科技部門和國家有關科研院所,聯合組織科技攻關,開展聚合物驅、三元復合驅和多元泡沫驅等三次采油技術研究,取得突破性進展。其中最先進的聚合物驅油技術,在大慶油田的應用規模堪稱世界之最,并在聚合物驅油配套工程技術上取得了突破性進展,繼注水驅油后又開采出石油儲量的20%。受復雜的地質條件限制,油田開發按傳統的自噴、水驅技術,只能分別采出地下石油儲量的20%和15%,剩余資源無法得到有效的開發和利用。三次采油技術無疑是石油技術的重大進展,我國的其他油田,相繼開始了三次采油技術的實驗和應用,大大提高了地下石油資源采收率。
近年,微生物采油技術得到有效地利用,取得了重大成果。生物技術被認為是石油工業中一種必不可少的方法。它能夠通過提高從上游經營、中間運輸部門到下游部門整個鏈條的附加值,最終帶來有形的利益。新穎的生物技術設計、流線型的模擬以及油田的實際監測得到大家的一致認可,也取得了可喜成果。
由華東理工大學應用化學研究所所長牟伯中領銜完成的“油藏保護性可持續開發的微生物采油調控技術及工業化應用”項目,面向油藏保護性開采,針對微生物采油技術的關鍵科學問題及技術難題進行攻關,依據自創理論模型,在油藏環境微生物群落結構分子檢測技術、采油功能微生物分子識別與評價技術、高效采油菌種及營養體系以及微生物油藏井間示蹤技術等方面取得重大突破,解決了油藏極端環境微生物群落結構解析和采油過程中油藏微生物活動動態檢測的難題,實現了油藏保護性開采和微生物體系的循環利用,并擁有自主知識產權。這一重要成果必將實現我國的石油開采重大的進步。
據專家介紹,我國適合于微生物采油技術的地質儲量巨大,約110億t,微生物采油調控技術具有低資源投入、低能源消耗等特點,可增加可采儲量近5億t。最關鍵的是,這一技術不會對地下油藏、地面環境產生破壞和污染,而且新生產出來的菌種將根據不同需求,被派遣到各個油田去執行任務—— 只需在水中加入相應的營養液,然后注入地下,油田就會變成一個天然的“生物反應器”。而石油采出后,分離出的水還能重新注入地下,循環利用。這樣就實現了油藏保護性開發和油藏極端環境中特殊微生物資源化利用,極大推動了我國油田可持續開發技術的進步。
采油工程技術不僅是一門技術,更重要的是它是一門多學科、多分支相互滲透的復雜學科,涉及到機械、電子、化工、熱工、流體力學、材料力學、計算機等多種領域。當代科學技術發展突飛猛進,以生物技術、信息技術、航天技術、新材料技術、新能源技術、海洋技術為代表的高新技術的發展,必將給采油工程技術進步帶來了無限生機。利用其它行業的一些高新技術有可能解決用常規采油工藝難以解決的問題,推動采油技術的發展。如微電子和信息技術已應用到油田開發領域中,在油田開發數據庫、油藏精細解釋、油藏描述、數值模擬、抽油機井診斷與優化設計、油田自動化建設與應用等方面發揮了重要作用。
首先,生物工程技術已經也必將為工程采油做出巨大貢獻。生物技術產業涉及醫療、糧食、環境、能源等領域。據估算,生物技術產業的市場容量大約是信息產業市場的10倍。隨著生物技術的進一步發展,生物工程技術將繼續在提高原油采收率方面發揮積極作用。其次是納米技術。納米技術是研究原子、分子和其它類型物質的運動和變化的學科。由于納米微粒的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等使得它們成為許多方面成為常規材料不可替代的優質材料,具有廣闊的應用前景。如碳納米管、納米橡膠、納米陶瓷等的應用必將體現它的優越性,給石油開采工程帶來更廣的發展前景。其次,微電子及人工智能技術也是值得借鑒的技術。油井井下狹小的空間使很多技術難有用武之地。微電子技術的發展則可充分利用井下狹小的空間發展高新采油工藝。人工智能技術的應用,將進一步優化井下管柱,提高故障診斷符合率等。另外,高新技術的儀器儀表可比較廣泛地應用于石油計量、自動控制、機械加工及設計等領域。
展望我國的工程采油技術,其發展潛力需要我們挖掘開發。對于石油開采人員應立足于采油開采工藝技術的研究,現場評價和效果分析手段的研究,采取合理的開采技術,使采油技術得到長期持續的發展和廣泛的應用,實現石油開采的高效和合理。充分利用現代科技技術是石油開采發展的長遠之計,要實現我國石油開采的更快更好發展,更多、更細致的工作還有待我們思考,有待我們研究。
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