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高含水期油田提高采收率的有效措施

  近年来,随着我国油田开采逐步向纵深方向发展,油田的综合含水率越来越高,有些油田甚至超过了90%,这些油田的产量在我国原油总产量中所占的比例非常大。为了确保我国油田工业的健康、稳定、持续发展,必须对这部分油田的开发效果进行改善,并采取有效的技术措施不断提高高含水期油田的采收率。

  目前而言,主要采用的采油工程技术主要有地下油气层的保护、采油机械设备的配套、稠油热采配套设施、浅海采油及三次采油等。按照技术特点来分主要有分层注入技术、分层采油技术、油水井大修技术三个方面,使采油技术水平得到大幅度提高。随着油田开发技术的发展,采油工程技术不断实现新的突破,逐渐形成了适合多种复杂油气藏的采油工程技术,促进了采油工程系统技术的专业化、多样化。采油工程新技术的应用及时地解决了这一开采问题,有效地提高了开采的效率。

  加密钻井 井下调整

  自上个世纪60年代开始,前苏联便已经开始应用加密钻井技术来提高油田采收率,该技术在巴什基里亚油田中的应用取得了良好的效果。随后,美国也逐渐对该技术给予了一定的重视,并在原有的基础上进行了不断改进和完善,将软件技术引入到了加密钻井技术当中,使其能够对油层的可采储量进行准确预测。在2011年,哈图油田在三塘湖应用了加密钻井技术,采收率提高了4个百分点。

  井下调整技术,具体是指采用化学制剂对油井进行调剖和堵水处理,从而达到提高采收率的目的。应用比较广泛的一类化学制剂为聚丙烯酰胺。机械堵水技术则主要采用封隔器对油井进行堵水处理,同时,细水泥堵水技术和封闭式机械堵水技术也获得了广泛的应用,这两种技术在有效性和成功率方面都要比封隔器堵水的效果好很多。此外,酸化压裂技术也是井下调整技术中比较成熟的一种方法,该方法在国内各大油田的应用比较普遍,在提高采收率方面的效果也比较明显。

  热超导、水力振动、微生物采油

  热超导技术是一种新技术,其作用原理是对某种物质进行特殊的处理,即将其与配置好的化学物质共同压入密封管柱内,然后加热使管柱的两端不均衡受热,引发化学物质的化学相变化,气态分子运动受到激发而成不规则碰撞运动状态,由此产生的巨大能量会通过声波向该物质传递热量,使其热阻趋于0或者减小至0,进而满足生产所需的条件。该项技术应用在采油工程中主要有超导加热热洗技术和能耗自平衡稠油采油技术两种技术措施。前者的技术原理是利用专用的超导加热设备,将原油加热,从而清除油井内壁的石蜡结晶,具有成本投入低、耗能少、稳定性好、不污染油层的优点;后者技术原理是将超过临界点的导热液体注入井下,再利用导热液体的良好导热性能将油井下的热量传到地面,该技术的特点是不需要使用专门的电力加热设备就可以起到清除井壁石蜡、降低原油粘度,从而提高采油的效率。

  水力振动采油技术主要利用高压水射流的振动脉冲起到提高采油效率的效果。该技术主要通过对整个油井套管进行控制,在井下和油管装置激振器,在井底形成振动脉冲,利用水利波清除井底的泥浆等原油中参杂的杂质,同时使底下沉淀的盐类产生和谐振动,在振动中形成不闭合的孔洞或者性状与排列均无规则的缝隙。振动脉冲的周期性在经过一定时间后会形成巨大的冲击力,从而使地底缝隙变化成网络裂缝,同时形成的脉冲会在油藏中发生交变反应,产生一种变应力,最终起到改变原油表面张力、分子构造的作用,从而使原油的流动性能得到改善,降低原油开采的技术难度。由此可见,在该项技术的控制过程中,水力振动能够加强地质对油层的渗透作用,清除杂质,减少水分占原油的比例,提升原油的质量,有效地提高了采油工作的效率。

  在采油工程新技术的发展历程中,微生物采油技术相比以上几项技术而言是最新型的全新技术,该技术原理是利用微生物的细菌的活性及其发酵作用得到提高采油效率的效果。首先将某类微生物细菌注入油层,原油层会在该细菌的活性和发酵作用综合作用下产生酵化反应,在微生物强大的生命力推动下,井底原油得以快速往上方流动,大大降低了原油开采的难度,开采效率得到有效的提高。这一技术操作方法简单,成本投入低,并且十分环保,在采油工程尤其是年代久远的油田和含水量较高的油田应用优势更高,应用前景广阔。

  石油是我国重要的能源,作为我国重要经济命脉之一,油田生产的效率、经济效益与我国国民经济关系密切。在传统工艺不能适应当下原油开采难度的情况下,采油工程新技术的应用有效地解决了这一问题,随着技术的不断进步,采油工程新技术将会朝着自动化、信息化、智能化、数字化、一体化等方向发展,我国油田生产的成本投入会越来越低、效率与经济效益也会越来越高。

  首先,应当针对油藏的具体类型、实际开发阶段以及提高采收率方法等方面,深化以物理模型和数学模型为手段的机理研究,并以此作为依据对现场试验进行指导,借助现场试验来加强对机理的进一步认识,以此来加快对提高采收率技术的开发速度。

  其次,要进一步完善注采系统的两个基础,与水驱相比,这两个基础在热采、化学驱、注气等提高采收率技术中显得更加重要。特别是对于一些高含水等难采储量,更要不断加强钻采、油藏和地面工程相结合的技术思路。

  最后,在热采技术方面,除了要积极推广蒸汽吞吐加密、厚层SAGD等技术的应用之外,还应当不断探索超稠油藏蒸汽吞吐、常规稠油水驱转热采等技术;在气驱方面应当加大不宜注水开发的深层高压低渗透油藏CO2驱技术的现场试验;在化学驱方面,可将主要研究方向放在聚合物驱后油藏提高采收率技术的发展上。

  (作者单位:中国石油吉林油田公司扶余采油厂)


  来源: 作者: 金娟 [关闭窗口]

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