油田提高采收率所面臨的挑戰(zhàn)與解決措施

金巖（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院 遼寧 盤錦124010）

通過(guò)對(duì)油田采收率系數(shù)與原始地質(zhì)儲(chǔ)量的綜合統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)很多油田中都存在著提高采收率的空間，而大部分的油田需要依靠EOR技術(shù)來(lái)提高采收率。EOR技術(shù)在20世紀(jì)80年代初期油價(jià)水平較高、原油總產(chǎn)量遞減的情況下產(chǎn)生，其中重點(diǎn)研究的為重油熱采技術(shù)與筑起氣體采油技術(shù)。隨著油價(jià)的不斷提高與新技術(shù)的不斷發(fā)展，EOR技術(shù)必將再次成為人們關(guān)注與研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

一、常見(jiàn)的EOR技術(shù)

1.熱采技術(shù)

一般情況下，熱采技術(shù)都應(yīng)用于重超稠油的開(kāi)采過(guò)程中，包括注空氣、注蒸汽和火驅(qū)兩種。例如委內(nèi)瑞拉的重油油田的開(kāi)采，在開(kāi)采的初期采用冷采的方式，油田的采收率僅為15%左右，改為使用熱采之后，油田的采收率增加到了50%以上。當(dāng)前，熱采技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始拓展到輕油普通稠油油藏的開(kāi)采中，主要是降低原油的黏度，通過(guò)新的驅(qū)替機(jī)理的提供來(lái)提高采收率。

2.氣體采油技術(shù)

氣體采油技術(shù)主要運(yùn)用與輕油油田于普通稠油和稀油的開(kāi)采過(guò)程中，注氣一般采用的氣體為天然氣、CO2和N2等。通過(guò)對(duì)一些輕油油田的開(kāi)采的油田進(jìn)行調(diào)查與統(tǒng)計(jì)之后發(fā)現(xiàn)，氣體采油技術(shù)的使用能夠有效地提高采收率。除了CO2之此外，烴氣、空氣、酸氣、氮?dú)獾榷伎梢杂糜谧獠捎图夹g(shù)中，具體的方式需要進(jìn)一步的研究。

3.化學(xué)驅(qū)技術(shù)

化學(xué)驅(qū)中主要包括聚合物驅(qū)、表面活性劑驅(qū)與三元復(fù)合驅(qū)。雖然對(duì)化學(xué)驅(qū)進(jìn)行了大量的研究與試驗(yàn)，但化學(xué)驅(qū)并沒(méi)有像熱采與注氣采油一樣得到廣泛的應(yīng)用。主要的原因是化學(xué)驅(qū)成本較高、且存在不確定因素。聚合物驅(qū)具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在提高采收率方面有著非常好的效果，表面活性物驅(qū)項(xiàng)目極少。

二、EOR技術(shù)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)

1.裂縫性碳酸鹽巖油藏

裂縫性碳酸鹽巖油藏中的流動(dòng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，需要對(duì)其進(jìn)行全面的表征，以此來(lái)對(duì)影響流動(dòng)的各個(gè)非均質(zhì)因素進(jìn)行了解。殼牌石油公司為了能夠解決該問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了新的模擬軟件(Shell's SVS tool)，用于表征裂縫性油藏。該軟件能夠?qū)Υ蟮目p隙走廊進(jìn)行表征，還可以與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)建立綜合油藏模型，其主要的功能為數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)可視化、3D裂縫模擬等。

2.天然氣氣源

當(dāng)前，輕油油藏最為有效的提高采收率的技術(shù)為天然氣混相驅(qū)，但是氣源是對(duì)天然氣混相驅(qū)應(yīng)用進(jìn)行限制的一個(gè)重要的條件。隨著世界環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)不斷增強(qiáng)，很多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始對(duì)CO2考慮征收排放稅。西方國(guó)家紛紛開(kāi)始重視對(duì)CO2的捕集、儲(chǔ)集與驅(qū)油聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。

電力發(fā)電廠是主要的CO2廢氣的排放企業(yè)，可以將熱電廠所排放的CO2通過(guò)捕集與壓縮之后由于驅(qū)油。在全球范圍內(nèi)出現(xiàn)了很多被CO2污染富含CO2的天然氣田，其中CO2的平均濃度達(dá)到了20%以上，可以將這些氣田中的CO2作為氣源。但是當(dāng)前存在著處理成本較高的問(wèn)題。雖然當(dāng)前也存在著分子膜技術(shù)、壓力回旋吸收技術(shù)等天然氣凈化的技術(shù)，但是這些技術(shù)所能夠處理的流量較小。天然氣離心分離技術(shù)也是可以選擇的技術(shù)，但是該技術(shù)分離的速度較慢。

3.智能EOR技術(shù)

智能油田概念的提出，使油田的開(kāi)采工作開(kāi)始實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化、可視化、實(shí)時(shí)化等新階段。智能油田的出現(xiàn)，為EOR技術(shù)的應(yīng)用提供了機(jī)遇。對(duì)于注入劑成本較高的EOR項(xiàng)目而言，智能油田具有重大的意義，能夠更加確切的認(rèn)識(shí)到采收率與剩余油的分布等。

三、應(yīng)對(duì)EOR技術(shù)挑戰(zhàn)的措施

1.開(kāi)發(fā)規(guī)劃

油田的開(kāi)發(fā)需要具備長(zhǎng)期的規(guī)劃，在開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段都需要對(duì)井與設(shè)備的供應(yīng)方面進(jìn)行確保。智能油田的開(kāi)發(fā)需要充分與龐大的前期投資，要對(duì)這些新技術(shù)的礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的安排。

2.長(zhǎng)期投入

要對(duì)思維方式進(jìn)行調(diào)整，對(duì)能夠提高采收率的技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察與評(píng)價(jià)。各個(gè)部門與組織要明確自身的職責(zé)與義務(wù)，在此基礎(chǔ)上要進(jìn)行通力的合作。要確定合理的篩選標(biāo)準(zhǔn)，要同時(shí)滿足油田長(zhǎng)期與短期開(kāi)發(fā)的優(yōu)化方案。

3.可持續(xù)發(fā)展

在經(jīng)營(yíng)管理的決策過(guò)程中，不僅要滿足成本要素方面的要求，還要對(duì)環(huán)境要素方面進(jìn)行考慮，把影響環(huán)境的不利因素控制在最小范圍之內(nèi)。在經(jīng)營(yíng)管理戰(zhàn)略中融入可持續(xù)發(fā)展，除了環(huán)境方面的考慮之外，還包括措施方案要滿足國(guó)家所有風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者共同的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。

4.長(zhǎng)期研發(fā)

雖然傳統(tǒng)的EOR技術(shù)有一定的發(fā)展歷史，但是依舊需要對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期的研究與開(kāi)發(fā)。與EOR技術(shù)相關(guān)的建井、注入劑實(shí)用性、監(jiān)測(cè)方法等方面的進(jìn)步對(duì)EOR技術(shù)也有著一定的影響，EOR技術(shù)要在這些相關(guān)的技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā)，促進(jìn)其應(yīng)用實(shí)踐。

5.綜合能力

EOR技術(shù)的成功需要技術(shù)、人才、組織管理等多方面的要素的綜合。實(shí)現(xiàn)了技術(shù)、人才、組織管理等多方面的要素綜合，才能夠提高綜合能力。其中任何一個(gè)要素都需要其他兩個(gè)要素的支持，否則的話將不能夠得到發(fā)展。資源的整合發(fā)展要比單獨(dú)的發(fā)展具有更大的優(yōu)勢(shì)。因此，實(shí)現(xiàn)一體化的發(fā)展，能夠?yàn)楦鱾€(gè)資源都贏得更加廣闊的發(fā)展機(jī)會(huì)與空間。

6.財(cái)務(wù)狀況

EOR技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的過(guò)程中，需要大量的資金投入，并且凈收益的獲得會(huì)延遲很長(zhǎng)的一段時(shí)間。技術(shù)研發(fā)的部門會(huì)將更多的注意力與資金放在投資較少、見(jiàn)效較快的項(xiàng)目上，而沒(méi)有進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃與考慮。因此，要對(duì)開(kāi)發(fā)合同進(jìn)行重視，開(kāi)發(fā)合同對(duì)開(kāi)發(fā)行為有著決定性的作用。為了能夠推動(dòng)EOR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，需要在開(kāi)發(fā)合同中，對(duì)EOR礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn)以及應(yīng)用方面的投資進(jìn)行鼓勵(lì)，最終是所有的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者都能夠?qū)崿F(xiàn)共贏。

總結(jié)

全球在未來(lái)的幾十年時(shí)間內(nèi)，將面臨著嚴(yán)重的能源挑戰(zhàn)，這就使人們開(kāi)始更加關(guān)注油田采收率的提高。當(dāng)前，世界油田的評(píng)價(jià)采收率普遍不高，需要通過(guò)EOR技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提高采收率。EOR技術(shù)面臨著多方面的挑戰(zhàn)，需要通過(guò)長(zhǎng)期的、成熟的開(kāi)發(fā)規(guī)劃來(lái)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決。

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