1 三次采油技术概论
“三次采油”是一个相对性的概念, 也就意味着必然存在一次采油、二次采油, 并可能存在“四次采油”;事实上, 在石油产业中, 油藏能量的回收统称为采油生产, 而“三次采油”指的是采油生产中的一个阶段。
按照现阶段我国石油产业的划分标准, 利用自然界油层能量进行石油开采的阶段称之为“一次采油”;随后在向油层中补充能量 (注水填气) 而进行的石油开采称之为“二次采油”;当油井开采进入低产阶段以后, 利用化学物质改善油气藏与地层岩石之间的性能, 以实现驱油效果的技术称之为“三次采油”;以此类推, 在此基础上采用其他方式提高石油开采率的做法, 可以称之为“四次采油”。
根据我国当前石油产业的发展不难判断, 随着老油田的持续开采, 逐渐进入了三次采油技术应用阶段, 其中大庆油田是最为典型的例子。
大庆油田从上世纪60年代以来就开始针对三次采油技术进行研究, 截至目前, 已经成为全球三次采油研发技术和产量最大的油田;三次采油技术与国际技术接轨, 累计增加原油产量超过1亿吨。
2 大庆油田三次采油技术现状及存在问题
大庆油田是现阶段我国三次采油技术研发及应用水平最高的油田, 相比国内其他油田而言, 在油层收集率上高出国内平均水平15到20个百分点, 由此形成了全球最大的三次采油生产基地。
2.1 大庆油田三次采油技术现状
至今为止, 大庆油田三次采油技术经历了四个阶段。
第一, 由实验室进入先导性试验。在上世纪80年代初, 大庆油田开始首次聚合物驱油探索实验, 取得了较好的效果, 试验阶段产生增油量150多吨, 初步实现了实验目的;同时, 也发现了很多聚合物驱探中存在的问题。这一阶段主要工作实在实验室完成的, 先导性试验可以看作是实验室成果的检验。
第二, 先导性试验进入工业性试验。上世纪90年代初, 大庆油田的三次采油技术进入了工业性阶段, 并开辟了专门的聚合物驱工业性试验, 采收率提高了10%。
第三, 工业性试验进入工业化应用。1996年大庆油田实现了聚合物驱油工业化生产的项目建设, 三次采油技术开始进入工业化应用阶段, 在随后的发展过程中, 大量老油田开始进入三次采油技术范畴。
第四, 复合技术阶段。在三次采油技术的基础上, 大庆油田开始了三元复合驱油工业化试验阶段, 针对复合型技术的应用进行实验, 如微生物技术、超导热技术等, 目前也在不同程度得到了实践。
2.2 大庆油田三次采油技术存在的问题
“三次采油”技术的发展具有一定的社会背景。
从建国初期, 我国面临着石油匮乏的局面, 但主要是由于开采技术造成的, 由于新中国工业基础薄弱, 石油开采水平较低, 因此一度被扣上“贫油国”的帽子;现阶段, 随着我国工业化发展水平越来越高, “贫油国”的含义产生了变化。我国的石油储量整体丰富, 但人均拥有量却远远低于世界平均水平, 尤其在汽车工业大幅度发展的基础上, 对石油的需求量日益提升, 石油进口依赖性越来越大;相对而言, 提升我国一些老油井的产能, 成为解决问题的关键所在。
三次采油技术主要是针对一些回收率较低的油井展开的, 结合大庆油田的技术应用现状, 主要是采用聚合物为驱油剂。早期所采用的聚合物主要是聚丙烯酰胺, 由于国内的类似产品质量无法达到要求, 需要大量进口。
但聚丙烯酰胺的稳定性很差, 在盐度较高的水体中不稳定, 严重影响了三次采油的效率和产量。聚合物问题的研究, 已经成为了三次采油技术的关键。
3 大庆油田三次采油技术改进的措施
驱油用聚丙烯酰胺成分是一种带有极性基团的水溶性高分子, 在进行三次采油技术应用中, 油层条件恶劣的基础上无法实现预期效果;要满足聚合物驱油要求, 就必须针对其改进。改进的方法有以下两个方向:
第一, 从低分子量向高分子量改进。很明显, 高分子聚合物比低分子聚合物的粘性更高, 阻力系数更大, 因此驱油效果也就越明显。提高分子量的途径有很多, 如采用高效低温引发体系、控制链转移反应、减少杂质引入等。
第二, 从一般聚合物向抗性聚合物改进。聚丙烯酰胺是一种聚电解质, 在高温和高盐度溶液中很容易发生反应, 产生新的沉淀物, 聚合物的粘度降低。改进的方法主要是进行聚合物“共混”作用, 提高聚合物溶液的整体稳定性。
4 结语
随着我国经济的快速发展, 社会对石油能源的需求越来越旺盛, 尤其随着近年来我国汽车工业的发展, 石油化工机相关产业不仅对产能提出了要求, 对原油质量同样有更高的需求。加快针对三次采油技术的创新研究, 有利于我国对老油田开采工作的开展。大庆油田是我国目前三次采油技术研发、实践、应用较好的典范, 三次采油技术应该进一步在全国范围内推广。
摘要：本文结合大庆油田三次采油技术的发展及现状进行分析, 阐述三次采油技术在驱油方面的机理以及实践, 并提出合理化的创新建议。
关键词：大庆油田,三次采油,技术实践,驱油技术
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