熱化學復合采油技術研究現狀與進展研究

劉雙嶺

摘 要：為了有效解決蒸汽采油過程中所存在的問題，發展出了一種稠油的開采技術，這種技術就是熱化學復合采油技術。本文中，筆者講述了熱化學復合采油技術的幾種類別，指出熱化學復合采油技術是可以有效提高采油率的，同時闡述了熱化學復合采油技術的發展現狀。

關鍵詞：采油 產油率 表面活性 熱化學采油

引言：傳統的稠油開采方法主要是采用熱力采油，利用熱水驅、蒸汽吞吐、蒸汽驅等，其中蒸汽驅和蒸汽吞吐方法比較常見。但是在開采過程中，由于稠油的密度、粘度與蒸汽不同，經常會出現蒸汽超覆而導致降低稠油開采波及范圍。而且在波及區域中也會受到巖石、水體系和原油的影響，而發生稠油不能完全玻璃的情況，從而影響采油率。后來出現了一種新的稠油開采技術，克服了上述所說問題，這種技術就是熱化學復合采油技術，這種技術原理就是在注入蒸汽的同時在加入一些其他的化學劑從而增加采油量。

一.熱化學復合采油技術

1.蒸汽表面活性劑復合驅采油技術

蒸汽表面活性劑復合驅采油技術主要包括兩種復合技術，分別是蒸汽泡沫劑復合驅采油技術以及蒸汽驅油劑復合驅采油技術。蒸汽泡沫劑復合驅采油技術就是在注入蒸汽的同時注入泡沫劑，或者是一些非凝析的氣體，例如氮氣，使其在孔隙中產生泡沫，這些氣泡在通過巖石喉孔則會產生Jamin效應，這樣一來，就可以增加蒸汽的流動阻力，蒸汽的流動性降低了就會改善蒸汽在地層中的分配，從而就會提高采油率。蒸汽驅油劑復合采油技術則是注入驅油劑，來改變巖石、原油和水體系之間的特性，降低油水界面的張力從而改變巖石的濕潤性，降低油的飽和度。

2.蒸汽薄膜擴散劑復合驅采油技術

薄膜擴散技屬于一種表面活性劑，但是作用機理與一般的表面活性劑又有所不同。TFSA屬于一種高分子非離子型表面活性劑，極易形成一層薄膜，厚度大于為2nm。TFSA所形成的薄膜可以取代原來瀝青質和膠質形成的一種厚膜，可以促使水滴凝聚。利用巖石的潤濕性，可以提高油層的滲透率，從而增加原油的產量。

3.熱堿復合驅采油技術

80年代初開始研究熱堿復合驅采油技術，最早的堿驅是由美國人提出來的。迄今為止，利用堿驅來提高原油的產量仍然還存在著爭議。現在普遍被大眾認同的工作機理是堿會與原油中的有機酸產生化學反應，可以降低界面的張力，從而提高原油的產量。

4.熱聚合物復合驅采油技術

熱聚合物復合驅采油技術是利用大分子聚合物，對地層的吸汽剖面進行調整，改變注氣效果從而提高原油的采收率。

二.熱化學復合采油技術研究現狀

1.熱化學復合采油技術機理

熱化學復合采油技術利用活性劑的一些功能作用來降低油藏中流體的界面，改變巖石的物理特征。因為表面活性劑可以改變油水界面和巖石表面的定向排列，利用油水界面張力的降低來改變巖石表面的物理性質。表面活性劑可以促進稠油與巖石表面剝離，從而降低開采稠油的難度。下面是熱化學復合采油技術的研究現狀：第一，表面活性劑降低了油滴與巖石表面的吸附力量，提高了采油技術的洗油能力；第二，表面活性劑可以降低水面的張力。這樣一來巖石就會增加潤濕度，就是提高稠油開采量；第三，界面張力一旦降低稠油就會形成乳狀液，這樣稠油的流動阻力就會減小；第四，由于界面張力降低油藏中就會產生泡沫，蒸汽流度就會降低，蒸汽分配情況就會得到改善，從而提高稠油開采量。

2.溫度對表面活性作用效果的影響

溫度對表面活性劑的影響比較大，經過相關專家喜新厭舊，發現高溫很容易是活性劑產生沉淀。沉淀之后活性劑的濃度就會降低，尤其是非離子活性劑，在高溫情況下吸附力會急劇下降，所以溫度是影響表面活性劑發揮作用的重要因素。另外溫度還會影響表面活性劑的一些性能，例如穩定性。高溫導致表面活性劑的表面活性大大降低，吸附能力也大幅度下降。一些學者研究了泡沫在高溫下的特性，發現高溫雖然可以降低活性劑的穩定性，但是可以通過增加活性劑的濃度來提高泡沫的穩定性。

三.熱化學復合采油技術進展展望

在熱化學復合采油技術的實際操作過程中，還受很多的外界因素影響。在進行技術研究時不可避免會受到一些外界復雜因素的影響和制約，所以最好是采用數學模型來進行模擬研究。熱化學復合采油技術的涉及面很廣，熱力采油技術以及化學采油技術都包含其中，這其中很多的作用機理我們都不是很清楚，所以所作出的數學模型也需要進一步完善。

1989年，Shell公司研制除了蒸汽泡沫復合復合驅的數值模擬，利用熱力采油軟件對一些參數進行了修改與改進，但是這款數字模型受到了很大的外界環境影響，相對的實用性比較差。在我國國內，也做了一些針對熱化學數值模擬的研究工作，1994年羊爭鳴以及其他一些科學家創立了第一個該項技術的數字模型，這個數字模型利用了多組分蒸汽驅模型軟件，并且還增加了一些功能。1997年崔傳智以及其他科學家利用黑油模型，研制出了質量守恒方程以及能量守恒方程。

結語：為了有效解決蒸汽采油技術中所存在的問題，從而研發了一種新型的稠油開采方法，就是熱化學復合采油技術。這種技術可以克服蒸汽采油過程中蒸汽重力超覆的現象，改善汽竄的狀況，從而提高驅油效率，提高蒸汽的波及系數。在未來熱化學復合采油技術的研究中，還可以研究溫度、界面張力對油層滲透力的影響，將低溫、高界面張力、高溫、低界面張力這幾種不同的情況做出研究，建立一個相對的數學模型。同時還可以研究高溫情況下表面活性劑可以損失多少，同時如何降低該項技術的操作成本，這些都是熱化學復合采油技術發展的關鍵。

參考文獻：

[1]王玉斗，周彥煌，陳月明，侯健.熱化學復合采油技術研究現狀與進展[J].南京理工大學學報.2011，08.444-445.

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