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油藏化學(xué)工程研究發(fā)展趨勢

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油藏化學(xué)工程研究發(fā)展趨勢

推動(dòng)我國油藏化學(xué)工程研究與我國社會(huì)進(jìn)步有著密不可分的聯(lián)系。為了趕上發(fā)達(dá)國家對油藏化學(xué)工程研究的腳步,我國必須大幅度提升在這一方面的開發(fā)技術(shù),更好地促進(jìn)化學(xué)工程研究大步向前發(fā)展。

1油藏化學(xué)工程研究的發(fā)展背景

人類面臨的最大危機(jī)之一就是能源問題,世界各國都在擔(dān)憂石油問題。迄今為止,人類只開采了大約總儲(chǔ)藏量1/3的原油,因此,油藏開發(fā)及提高效率是每一個(gè)科技工作人員的頭等任務(wù)。半世紀(jì)以前,世界對石油的總需求量日益增長,工人們利用油藏工程的原理提高采收率來滿足市場需求,同時(shí)也促進(jìn)了油藏工程原理的發(fā)展。作為石油工程的重要組成部分,油藏工程主要負(fù)責(zé)各類研究,在掌握動(dòng)態(tài)規(guī)律與原理的同時(shí),也輔助了鉆井與采油工程的開展。

2三次采油技術(shù)

自改革開放以來,世界各國石油界的精英們一直努力提高石油的采收率。一次和二次采油主要是靠自身壓力和注氣注水等方法,三次采油是采用之前的任何工業(yè)技術(shù)[2]。因而提高油藏采收率并沒有局限在某一階段或手段,它主要是靠原來油藏中沒有的物料開采。它的定義與分類是不矛盾的。油藏化學(xué)工程是在三次采油的背景下發(fā)展起來的,它和化學(xué)工程學(xué)科共同發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,人們不斷引進(jìn)新技術(shù),取得新成就。這一階段也讓人們認(rèn)識(shí)到發(fā)展的多樣性,開始探究多方面技術(shù),涉及各種學(xué)科,主要有膠體與界面科學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、滲流力學(xué)、熱力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)等多種高等學(xué)科。

3化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)

我國油田多數(shù)是陸相沉積,分布相當(dāng)不均勻,原油中的蠟含量和芳烴含量比例較大,且黏度大,導(dǎo)致水驅(qū)采收率只在33%左右。三次采油的研究技術(shù)表明,化學(xué)復(fù)合驅(qū)能夠有效提高采收率,它是在單一化學(xué)劑驅(qū)的基礎(chǔ)上組合兩種不同的化學(xué)劑,形成多種復(fù)合體系。通過實(shí)驗(yàn)證明,復(fù)合驅(qū)的相互作用比單一化學(xué)驅(qū)劑效果顯著的多。隨著各方面技術(shù)的發(fā)展和完善,復(fù)合驅(qū)逐漸成為我國提高原油采收率的主導(dǎo)技術(shù)。復(fù)合驅(qū)配方體系主要是由高濃度小段塞和低濃度大段塞2種體系組成。高濃度小段塞是利用表面活性劑和助劑,使油水形成中相微乳液體系,增強(qiáng)原油的乳化。典型的代表有膠束.聚合物驅(qū)體系,它的表面活性劑濃度在2.5%~5.0%,段塞小于0.4pv,若形成微乳液,效率更大,能達(dá)到80%以上。低濃度大段塞是后期才引進(jìn)的策略,它的驅(qū)油原理主要是毛管準(zhǔn)數(shù)理論,利用堿和表面活性劑降低油水界面張力。這種體系應(yīng)用相對廣泛,高酸值和低酸值都適用。近年來,隨著研究力度加強(qiáng),新型產(chǎn)品不斷出現(xiàn),如梳形聚合物KYPAM,星形聚合物STARPAM,疏水締合聚合物A.DH。這些新型耐溫抗鹽聚合物,有利于節(jié)約淡水資源,保護(hù)環(huán)境。也擴(kuò)展了油藏水的礦化度和文檔范圍。

4油田堵水調(diào)剖技術(shù)

開發(fā)油田主要采用水驅(qū)開發(fā)在在這一過程中,因儲(chǔ)存分布不均,導(dǎo)致注水過程中出現(xiàn)沿高滲透帶竄流,水波效果差,油井含水快速上升,尤其當(dāng)進(jìn)入高含水階段,會(huì)出現(xiàn)水短路的現(xiàn)象,加深開采工作難度。為改變這一現(xiàn)狀,專家們提出采用“堵水調(diào)剖”這一方法。堵水調(diào)剖具有頗多優(yōu)勢,操作簡潔、規(guī)模較小、周期短、效果顯著,能有效提高注水開發(fā)效果。油田堵水調(diào)剖技術(shù)歷經(jīng)磨難,從單井油井堵水油井堵水到單井水井調(diào)剖,目前主要發(fā)展到調(diào)整深部調(diào)驅(qū)。直到2006年底,才開始著手整體堵水調(diào)剖示范工程,在采油研究院的帶領(lǐng)下,全面開展現(xiàn)工作,有條理的分析堵水調(diào)剖工藝技術(shù),給予獨(dú)特的評(píng)價(jià)以及實(shí)地示范。為改善注水開發(fā)的現(xiàn)狀,應(yīng)做如下調(diào)整目標(biāo):將單井措施向區(qū)塊整體轉(zhuǎn)變;將近井剖面轉(zhuǎn)向深部液流;階段上實(shí)施一體化轉(zhuǎn)變;評(píng)價(jià)上從單井向整體轉(zhuǎn)變;應(yīng)用上改用多種復(fù)雜油藏,不再局限在常規(guī)水驅(qū)油藏?fù)?jù)調(diào)查,仍有多個(gè)區(qū)塊可以進(jìn)行整體調(diào)堵,由此看來,堵水調(diào)剖技術(shù)發(fā)展趨勢將奮力往前。

5評(píng)價(jià)與改進(jìn)

綜上所述,雖然油藏采收率明顯提高,技術(shù)也不斷突破,但仍然要看清形勢。在取得成果的同時(shí),也要擅于總結(jié)經(jīng)驗(yàn),找出不足,精心解析。例如耐溫抗鹽聚合物產(chǎn)品的溶解性和長期熱穩(wěn)定性都還不是很樂觀,在現(xiàn)場實(shí)施過程中,不能有效地達(dá)到施工要求,高效率的完成任務(wù)。同樣地,化學(xué)驅(qū)技術(shù)需要改進(jìn)解決的問題也是各方面的,需要研究者在過程中分層次去進(jìn)行。只有抱著永不止步的態(tài)度去鉆研,去創(chuàng)新,去探索,才能攻克這些技術(shù)上遇到的“疑難雜癥”,才能進(jìn)一步將化學(xué)驅(qū)油技術(shù)往特色道路上發(fā)展,不斷為油藏化學(xué)工程研究的發(fā)展做貢獻(xiàn)。

6結(jié)束語

為推動(dòng)我國油藏化學(xué)工程持續(xù)發(fā)展,還需加強(qiáng)工作。不停探索實(shí)驗(yàn)技術(shù),順應(yīng)環(huán)境變化。掌握化學(xué)驅(qū)技術(shù),在實(shí)際工作中解決問題。還要繼續(xù)研究物理化學(xué)模型,對敏感參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。油藏化學(xué)工程研究的全方位發(fā)展,有利于解決能源緊缺問題,有利于穩(wěn)定我國石油市場,有利于世界和平。

作者:宋家喜 劉勇 劉偉 單位:長慶油田分公司第九采油廠采油工藝研究所