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[摘 要]石油资源是工业的基础资源之一,也是人民群众日常生活的必需用品之一。但是,石油资源作为一种不可再生的资源,石油资源总有一天会被人们消耗完,随着石油资源的不断开采,其继续开采的技术难度也会不断的提升,因此,有效、科学的开采石油资源就成了目前我国石油行业迫在眉睫、亟待解决的关键性问题之一。经过相关人员的多年科学研究可知,三次采油化学驱油工艺已经日趋完善,并且在多个大型的油田应用。 本文详细阐述了油田三次采油驱油技术的概述,并分析了我国三次采油驱油技术的发展,最后提出了具体的采油技术和实际应用。
[关键词]油田;三次采油驱油技术;应用;发展历程
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0029-01
1 三次采油驱油技术简析
1.1 三次采油驱油技术的基本概念
三次采油驱油技术指的是使用物理、化学或者是生物方面的新型技术,以开采油田油层之中的剩余不可动油为开采目标,从而达到提高油田石油资源开采效率的目的的一种新型技术。在国外,人们对三次采油驱油技术的评价很高,同时,把其当做强化采油采收效率的技术。
1.2 三次采油驱油技术的基本原理
通过物理作用为主要手段来向油田油层当中注入能量,从而对油田进行采油驱油的方式是传统的二次采油驱油技术。与二次采油驱油技术不同的是,三次采油驱油技术是向油层中注入水保证油层压力的基础上,又向油层中注入了许多新研发出来的驱油活性剂,这样就可以有效地改变油层中的水和石油的粘度以及相态问题,就这样通过物理手段和化学手段的结合,不仅仅可以提升油层注入水的涉及范围体积,还可以有效地提升油层注入水的驱油效率,使得在油层中原本已经分散开来的石油资源重新聚集起来,给石油开采工作带来了极大的帮助。从上可知,三次采油驱油技术比二次采油驱油技术能够更加精准的掌握石油资源在油田油层中的分布情况,并且能够高效的提取去石油资源。而目前要做的就是不断地研究出新的驱油活性剂用来保证驱油活性剂和油田油层复杂的地下环境的各种物理作用和化学作用,同时,研究出一种全新的技术手段来对石油资源进行开采,并且能够减少石油资源的浪费现象。
1.3 三次采油驱油技术的几种基本类型
根据三次采油技术的不同特点,三次采油技术又可以分为以下几种类型:第一种三次采油技术类型是以提升油层注入水的水体粘度、降低油层中石油和油层中注入水的粘度之差、提升油层注入水的涉及范围体积的聚合物驱油技术;第二种三次采油技术类型是目标为降低油层中石油和油层注入水以及油层土壤之间的界面张力、提高油层注入水对石油的驱油效率的表面活性剂混相注水驱油技术;第三种三次采油技术类型是在上世纪八十年代后期发展起来的目标为提升油层注入水的涉及范围体积、提升油层注入水对石油的驱油效率的复合驱油技术。
2 三次采油的发展过程
在日常生活中,不论是石油还是石油的副产品都是人们工作和生活中必不可少的一种资源。在最初的石油开采时,石油的开采率不高,使得石油及其副产品的利用价值也较低,不仅对石油企业造成了较大的浪费和损失,也对环境造成了不利的影响。传统的开采主要是利用天然气,而这种开采方式只能对油田完成5%~10%的开采,直接导致了大量的可利用油田被遗弃,浪费了大量的人力和物力。随着科技的进步,面对全球用油量的需求的日益增加,油田开采效率也得到了人们的关注,在重新审视和研究后,加入新兴的理论体系,进一步完善了二次采油技术,并发明了三次采油技术。
(1)蒸汽驱油采油阶段。在上世纪四十年代左右,以天然气资源为原料的蒸汽驱油采油技术得到了飞速的发展,并在世界上许多的国家都得到了广泛的应用。而上世纪五十年代,在委内瑞拉,世界上第一次蒸汽驱油采油技术得到了应用,此后,美国的蒸汽驱油技术也得到了迅速的发展,并带动了全球的蒸汽驱油技术的高速发展。(2)化学驱油采油阶段。上世纪八十年代,化学驱油技术取代了蒸汽驱油技术在油田采油技术当中的霸主地位。在美国,1973年的美国各大油田采油项目中,采用化学驱油的二次采油工艺的油田的数目比采用蒸汽驱油技术的油田数目多了近三倍。(3)注气驱油采油阶段。上世纪九十年代至今,混相注气驱油技术在采油行业中得到了广泛的应用。注气采油技术首先在加拿大得到了广泛的应用,其主要依托于烃类物质混相驱油来进行采油工作的。后来,随着烃类物质的价格持续的上涨,人们又研究发明了二氧化碳混相注气驱油采油技术。目前,注气驱油采油技术已经成为了油田三次采油的主要驱油技术,占到了三次采油技术产油总量的半数以上。
3 三次采油驱油技术的具体技术及应用
3.1 注气采油驱油技术
注气采油驱油技术主要是通过将CO2、N2、天然气等气体注入到油层中,通过这些气体来代替水的功效,进而提高采油的效率,该种方法主要运用的烃类物质混相来采油驱油,不过烃类物质成本较高,并且在应用中具有一定的危险性。截至目前,在注气采油法中应用较为广泛的是CO2混相注气采油驱油技术。我国拥有丰富的二氧化碳资源,将高度提纯后的CO2气体注入油田油层中进行三次采油驱油工作,即可以缓解CO2污染问题,又可以提升三次驱油采油工作的效率。
3.2 热力学驱油采油技术
另一个广泛应用于油田采油的技术是热力学驱油采油技术,是仅次于注气采油技术的第二大采油技术。当油田的油层石油在经过热力学能带来的吞吐采油工作之后,再向油田油层之中注入高温度、低湿度的蒸汽,使得油田油层得到高温干燥,并最终将油田油层之中的石油资源驱使到石油生产井周围,并将石油资源开采出来。热力学驱油采油技术有效的扩充油田油层注入蒸汽的涉及范围体积,极大地提升采油驱油的生产效率。由于热力学驱油采油技术采用的水蒸汽,其来源广泛,危险性低,所以,在各个国家得到了广泛应用。
3.3 化学驱油采油技术
化学驱油采油技术也是目前广泛使用的三次采油驱油技术之一。目前存在的化学驱油采油技术主要包括以下几种:(1)聚合物驱油法。在化学采油法中,聚合物驱油法是最为成熟的一种采油驱油技术,其工艺较为简单,主要是通过聚合物来提高水的波及范围,进而提高采收率的一种方法,并且该种方法成本较低,所以该种技术也成为石油高产稳产的重要技术之一,不过由于聚合物是假塑性流体,容易堵住油层流动的通道,所以很难大面积的使用。(2)碱驱油法。该方法的主要原理是利用碱的中和反应,和原油中的酸发生化学反应,形成活性剂,改变油水分界面的表面张力,从而提高采油效率,不过这种技术在石油开采的后期采油效果不佳,对环境的破坏也比较大,所以无法得到广泛的应用。(3)复合驱油法。复合驱油法适用于一些条件比较复杂的油田,通常将各个类型的驱油方式结合使用,利用碱代替表面活性剂,减少投入成本,降低油水的表面张力,不断提升水的波及范围,从而提高采收率。
4 总结
综上所述,随着我国石油资源的大量开采,高效的石油开采技术已经变得越来越重要了。相比于传统的二次采油驱油技术,三次采油驱油技术的优势就不言而喻了。在具体的应用过程中,应根据不同油田的具体情况采取合适的采油驱油方法,围绕低成本、高效率的采油目标,最大限度地提高采收率,通過不断的研发新技术,提高我国油田开采的效率,为石油开发的经济效益做出应有的贡献。
参考文献
[1] 刘霁元,周帅,金迪.三次采油技术研究[J].科技与企业,2013(15).
[2] 孙晓康.三次采油技术现状与其发展方向研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(12):81-82.
[3] 刘秋豹,宋国建,刘国财,等.浅析采油技术的现状及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2013(10).
[关键词]油田;三次采油驱油技术;应用;发展历程
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)27-0029-01
1 三次采油驱油技术简析
1.1 三次采油驱油技术的基本概念
三次采油驱油技术指的是使用物理、化学或者是生物方面的新型技术,以开采油田油层之中的剩余不可动油为开采目标,从而达到提高油田石油资源开采效率的目的的一种新型技术。在国外,人们对三次采油驱油技术的评价很高,同时,把其当做强化采油采收效率的技术。
1.2 三次采油驱油技术的基本原理
通过物理作用为主要手段来向油田油层当中注入能量,从而对油田进行采油驱油的方式是传统的二次采油驱油技术。与二次采油驱油技术不同的是,三次采油驱油技术是向油层中注入水保证油层压力的基础上,又向油层中注入了许多新研发出来的驱油活性剂,这样就可以有效地改变油层中的水和石油的粘度以及相态问题,就这样通过物理手段和化学手段的结合,不仅仅可以提升油层注入水的涉及范围体积,还可以有效地提升油层注入水的驱油效率,使得在油层中原本已经分散开来的石油资源重新聚集起来,给石油开采工作带来了极大的帮助。从上可知,三次采油驱油技术比二次采油驱油技术能够更加精准的掌握石油资源在油田油层中的分布情况,并且能够高效的提取去石油资源。而目前要做的就是不断地研究出新的驱油活性剂用来保证驱油活性剂和油田油层复杂的地下环境的各种物理作用和化学作用,同时,研究出一种全新的技术手段来对石油资源进行开采,并且能够减少石油资源的浪费现象。
1.3 三次采油驱油技术的几种基本类型
根据三次采油技术的不同特点,三次采油技术又可以分为以下几种类型:第一种三次采油技术类型是以提升油层注入水的水体粘度、降低油层中石油和油层中注入水的粘度之差、提升油层注入水的涉及范围体积的聚合物驱油技术;第二种三次采油技术类型是目标为降低油层中石油和油层注入水以及油层土壤之间的界面张力、提高油层注入水对石油的驱油效率的表面活性剂混相注水驱油技术;第三种三次采油技术类型是在上世纪八十年代后期发展起来的目标为提升油层注入水的涉及范围体积、提升油层注入水对石油的驱油效率的复合驱油技术。
2 三次采油的发展过程
在日常生活中,不论是石油还是石油的副产品都是人们工作和生活中必不可少的一种资源。在最初的石油开采时,石油的开采率不高,使得石油及其副产品的利用价值也较低,不仅对石油企业造成了较大的浪费和损失,也对环境造成了不利的影响。传统的开采主要是利用天然气,而这种开采方式只能对油田完成5%~10%的开采,直接导致了大量的可利用油田被遗弃,浪费了大量的人力和物力。随着科技的进步,面对全球用油量的需求的日益增加,油田开采效率也得到了人们的关注,在重新审视和研究后,加入新兴的理论体系,进一步完善了二次采油技术,并发明了三次采油技术。
(1)蒸汽驱油采油阶段。在上世纪四十年代左右,以天然气资源为原料的蒸汽驱油采油技术得到了飞速的发展,并在世界上许多的国家都得到了广泛的应用。而上世纪五十年代,在委内瑞拉,世界上第一次蒸汽驱油采油技术得到了应用,此后,美国的蒸汽驱油技术也得到了迅速的发展,并带动了全球的蒸汽驱油技术的高速发展。(2)化学驱油采油阶段。上世纪八十年代,化学驱油技术取代了蒸汽驱油技术在油田采油技术当中的霸主地位。在美国,1973年的美国各大油田采油项目中,采用化学驱油的二次采油工艺的油田的数目比采用蒸汽驱油技术的油田数目多了近三倍。(3)注气驱油采油阶段。上世纪九十年代至今,混相注气驱油技术在采油行业中得到了广泛的应用。注气采油技术首先在加拿大得到了广泛的应用,其主要依托于烃类物质混相驱油来进行采油工作的。后来,随着烃类物质的价格持续的上涨,人们又研究发明了二氧化碳混相注气驱油采油技术。目前,注气驱油采油技术已经成为了油田三次采油的主要驱油技术,占到了三次采油技术产油总量的半数以上。
3 三次采油驱油技术的具体技术及应用
3.1 注气采油驱油技术
注气采油驱油技术主要是通过将CO2、N2、天然气等气体注入到油层中,通过这些气体来代替水的功效,进而提高采油的效率,该种方法主要运用的烃类物质混相来采油驱油,不过烃类物质成本较高,并且在应用中具有一定的危险性。截至目前,在注气采油法中应用较为广泛的是CO2混相注气采油驱油技术。我国拥有丰富的二氧化碳资源,将高度提纯后的CO2气体注入油田油层中进行三次采油驱油工作,即可以缓解CO2污染问题,又可以提升三次驱油采油工作的效率。
3.2 热力学驱油采油技术
另一个广泛应用于油田采油的技术是热力学驱油采油技术,是仅次于注气采油技术的第二大采油技术。当油田的油层石油在经过热力学能带来的吞吐采油工作之后,再向油田油层之中注入高温度、低湿度的蒸汽,使得油田油层得到高温干燥,并最终将油田油层之中的石油资源驱使到石油生产井周围,并将石油资源开采出来。热力学驱油采油技术有效的扩充油田油层注入蒸汽的涉及范围体积,极大地提升采油驱油的生产效率。由于热力学驱油采油技术采用的水蒸汽,其来源广泛,危险性低,所以,在各个国家得到了广泛应用。
3.3 化学驱油采油技术
化学驱油采油技术也是目前广泛使用的三次采油驱油技术之一。目前存在的化学驱油采油技术主要包括以下几种:(1)聚合物驱油法。在化学采油法中,聚合物驱油法是最为成熟的一种采油驱油技术,其工艺较为简单,主要是通过聚合物来提高水的波及范围,进而提高采收率的一种方法,并且该种方法成本较低,所以该种技术也成为石油高产稳产的重要技术之一,不过由于聚合物是假塑性流体,容易堵住油层流动的通道,所以很难大面积的使用。(2)碱驱油法。该方法的主要原理是利用碱的中和反应,和原油中的酸发生化学反应,形成活性剂,改变油水分界面的表面张力,从而提高采油效率,不过这种技术在石油开采的后期采油效果不佳,对环境的破坏也比较大,所以无法得到广泛的应用。(3)复合驱油法。复合驱油法适用于一些条件比较复杂的油田,通常将各个类型的驱油方式结合使用,利用碱代替表面活性剂,减少投入成本,降低油水的表面张力,不断提升水的波及范围,从而提高采收率。
4 总结
综上所述,随着我国石油资源的大量开采,高效的石油开采技术已经变得越来越重要了。相比于传统的二次采油驱油技术,三次采油驱油技术的优势就不言而喻了。在具体的应用过程中,应根据不同油田的具体情况采取合适的采油驱油方法,围绕低成本、高效率的采油目标,最大限度地提高采收率,通過不断的研发新技术,提高我国油田开采的效率,为石油开发的经济效益做出应有的贡献。
参考文献
[1] 刘霁元,周帅,金迪.三次采油技术研究[J].科技与企业,2013(15).
[2] 孙晓康.三次采油技术现状与其发展方向研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(12):81-82.
[3] 刘秋豹,宋国建,刘国财,等.浅析采油技术的现状及发展趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2013(10).