論高粘度稠油的開采方法

逯海洋

(河南油田分公司第一采油廠,河南南陽 474780)

論高粘度稠油的開采方法

逯海洋

(河南油田分公司第一采油廠,河南南陽 474780)

高粘度稠油是不可再生資源,同樣也是發展經濟的重要資源,但其儲量有限,隨著開采的時間和開采的力不斷加大,儲量越來越少,也正因為此,高粘度稠油開采研究也是各個國家非常重視的研究對象,從而盡量減少其浪費,并使得能夠得到最大可能的利用。科技力量的飛速發展對于稠油的開采貢獻很大,現就對一些開采意義重大的方法進行分析介紹。

高粘度稠油 重油 開采方法

稠油的不可再生性和高經濟回報性使的它備受各國重視，但全球儲量有限，雖然我國稠油資源相對豐富，主要分布在東北、華北、西北、華中等地，稠油的開采和加工技術越來越成熟，力求在實現利用值最大化。稠油的主要特點是含膠質和瀝青比較多，粘度和密度太大，開采過程中受流動阻力比較大，對開采造成了一定影響，目前比較成熟的開采方法很多，先就對其中一些方法的優缺點進行比較。

1 使用表面活性劑

1.1 化學表面活性劑

表面活性劑驅油的發展是以注水驅為基礎而衍生的。以往都是通過注水驅的方法將油層驅替至采油井方法，以前技術條件限制，只能使用淡水和海水，后來經過研究發現了一種表面活性劑，直接注入這種活性劑驅油效果很理想。其研究原理主要是根據油層中含有的不同物質的物理性質和化學性質，結合當地的土質地質環境，衍生出更多的驅油方法，例如酸水驅和堿水驅等。以后為能使驅油效果更好，我們的研究重點是瀝青等重質成分給開采帶來的難度，發現更加有效的驅替劑。

微乳液是由水、油、表面活性劑等合成的一種具有熱力穩定且顏色透明有分散能力的物質，由于成分含有表面活性劑再加上助表面活性劑的作用，會在液滴表面形成一種混合膜，該種驅油的微乳液中，表面活性劑應采用石油磺酸鹽，水使用NACL溶液，油使用輕質原油即可，助表面活性劑使用C3的醇即可。優點:微乳液主要工作原理是通過改變巖石的潤滑性，改變油和水界面的粘度，二次采油之后在底層的細小分支中也會殘留，而微乳液的使用使得油水界面的張力大大降低，從而降低采油過程中的浪費。由于聚合物會導致開采費用投入加大，化學活性降低，對機械的消耗增大，微乳液的流動性降低等等的原因，即便他能夠加大水相粘度，我們一般在石油工業中很少使用。最新研究發現，利用生物和細菌的表面活性劑，可以降低微乳液開采方法成本。目前科學家對于微乳液的研究主要集中在改善其配方，減少活性損失從而減少采油的資金投入。缺點:對于表面活性劑的使用量很大。

1.2 生物表面活性劑

生物表面活性劑是利用微生物的代謝產物，這些代謝產物是在特定狀態下分泌并排出體外且具有表面活性的物質。它的特點是:具有很好的抗鹽效果、具有很強的穩定性溫度一般不會影響其活性、無毒可以被降解，資金投入少、而且據有化學活性劑的特點，由于這些特點這種方法目前被廣泛用于原油開采，并且采收率非常高。缺點:生物表面活性劑的收集對于地層等多方面的條件要求很高。

2 改進蒸汽法開采稠油

2.1 蒸汽吞吐、蒸汽驅添加輔助化學劑

對于一些比如像瀝青或者油頁巖的開采大多使用的是熱力開采方法。主要途徑就是在油層里進行燃燒，蒸汽，或者注入熱水的方法，目的是將藏油的溫度升高，使得重油的溶解能力和流動性增強，于是重油的開采難度降低，效果顯著。但是燃燒法的缺點也很明顯，比如再有層中注入的蒸汽等熱損失較大，同時也會損壞石油中的一些物質，甚至會使石油燒成焦炭，得不償失。

蒸汽法的使用則不會存在這種情況，它是通過向重油層里注入蒸汽，讓油層溫度升高，巖石可以將高溫保存起來，這樣重油受熱之后粘度驟降，流動性加快，從而使得流出油層變得簡單，所以在出井筒之后壓力和溫度也會很高，在地面會形成井噴。近井油層里注入了蒸汽，增加了藏由的熱量熱量轉化為內能，流動速度加快使得開采變得容易，產出也變得理想。雖然這個方法實用性很高但也有很多不足之處，科學家也在努力研究解決辦法，力求能更好的提高效果。

2.2 水平井蒸汽輔助重力技術

我國目前對于重油和超重油的開采研究還處于初級階段，而國外的成熟技術相對而言則更加高效，蒸汽輔助重力泄油技術在國外應用廣泛，在水平井的開采中利用蒸汽來輔助重力泄油，即將蒸汽從儲層的水平井注入，油藏受熱流速加快然后流入下層的水平井內，水平井的目的是增加油層和井筒的滲流、接觸面積，使得加熱油層的體積盡量擴大，從而提高了驅油效率，油層一直向下排泄，加熱范圍也隨之增大，讓油在排泄過程中一直受到熱量，進一步提高采收效果。而我國對這種技術進行改進，生產完成時水平井內的油層溫度高達幾百攝氏度，采收效果令人稱羨。

3 利用微生物強化稠油開采

研究發現，微生物的降解技術可以通過降解重質油的組成部分，從而降低其粘稠度，目前這一開采方法也被作為了重要的研究課題。其理論依據是通過使用含有氮鹽、氨鹽和磷鹽化學成分的充氣水讓地層中的微生物活化。主要發生機理，化學反應產生的氣體比如二氧化碳，使原油的溶解能力增強；或者通過講解方式將大分子烴降解為小分子；化學反應生成有機酸是原油的性質發生變化；改進重質原油組成部分的活性酶等等。

微生物強化采油技術在一些科技發達的國家進行實驗并獲的突破性的進展。它的特點非常明顯；應用廣泛，資金投資小，見效快，環保，工藝流程簡單，當然這是要高科技聯系在一起的，所以在我國應該加大對這方面研究的投資，從而更好的為石油的開采做出貢獻。當然任何方法都有其缺點和局限性，由于微生物培養條件嚴格，且有不可控性，微生物對環境溫度，土質，含鹽量，重金屬的有非常嚴苛的要求，如果這些東西將微生物破壞，那么其表面活性和聚合物會導致原油生成沉淀，從而加大開采難度。所以科學家的研究方向還是集中在培養能夠適應任何條件的微生物菌種。

目前來說應用最廣放的還是蒸汽法，但是為了使的開采采收率達到最大化，人們是不會滿足于這些方法的，微生物強化石油開采方法的研究是一種趨勢，而我國也在大力研究各種行之有效的方法，力求能在高粘度原油開采上去的較大的進展。

[1]賈學軍.高粘度稠油開采方法的現狀與研究進展[J].石油天然氣學報,2012(2).

[2]戴樹高,崔波,祁亞玲.高粘度稠油開采技術的國內外現狀[J].化工技術經濟,2011(11).

[3]范洪富,張翼,劉永建.蒸氣開采過程中金屬鹽對稠油粘度及平均分子量的影響[J].燃料化學學報,2013(5).