田雅晶(吉林油田扶余采油廠,吉林 松原 138000)
石油是一種寶貴的不可再生能源,在人類發(fā)展的歷史中發(fā)揮了重要的作用,尤其是隨著近代工業(yè)的興起,石油的開采、加工發(fā)展速度非常迅速,各種基于石油能源的設備已經(jīng)充斥在人們的生活生產(chǎn)中,發(fā)揮著重要的作用。
不可再生就意味著石油能源的一次性屬性,同時作為一種資源它的分布也是有條件的。就世界范圍內(nèi)而言,石油資源的豐富與匱乏是相對的,可以預見在未來的時期內(nèi)石油資源會徹底消耗殆盡。而從國內(nèi)現(xiàn)狀來看,我國的石油開采經(jīng)歷了長期的作業(yè),很多油田的產(chǎn)能開始下降,開采困難程度增加,如何提高老油田的產(chǎn)能是亟需解決的問題。
根據(jù)石油工程的采油作業(yè)劃分,按照進程順序包括三類,分別是一次采油、二次采油和三次采油。
一次采油是發(fā)生在油田首次勘測和利用階段,這一過程中地下原油儲量豐富、地下壓力作用大,開采較為容易,只需要構建完井設施即可;二次采油是在一次采油之后進行的,這一過程中由于原油的開采工作經(jīng)歷了大規(guī)模應用期,導致地下儲量減少,并呈現(xiàn)出多層分布的特點。為了能夠繼續(xù)獲取石油開采的能力,一般采用水注入的形式進行填充。
而三次采油是針對一些服役在二十年以上的油田而言的,三次采油的開采過程非常困難,開采率也很低,是對資源的充分利用表現(xiàn)。這一階段為了維持正常的開采行為,需要進行多方面的補救措施,例如利用化學劑來改善油層環(huán)境,優(yōu)化開采設備性能,引進新技術等。本文中所討論的微生物采油技術,主要是應用在三次采油過程中的。
微生物采油技術是近年來興起的一種三次采油創(chuàng)新技術,也是目前國際石油產(chǎn)業(yè)中重點關注項目??紤]到目前石油儲備環(huán)境急劇萎縮的現(xiàn)狀,為了爭奪新的經(jīng)濟領域,就必須從技術角度出發(fā),針對現(xiàn)有的老油田進行重新開發(fā),對油藏中沒有實現(xiàn)收集的殘油部分進行回收。
微生物采油技術是利用在油藏中的微生物活動實現(xiàn)的,微生物在油藏中的生存和新陳代謝,可以優(yōu)化原油存儲空間的性質作用,人們利用這一特性開發(fā)出來了微生物驅油技術。
所謂的微生物動力主要來源于細菌,按照細菌來源不同可以劃分為兩種,一種是內(nèi)部微生物驅油技術,一種是外部微生物驅油技術。這兩種微生物采油技術各有特點,但在已用上主要根據(jù)細菌的生存環(huán)境來判斷,溫度、濕度、壓力均對其繁殖有所影響。
客觀上分析,微生物采油技術涉及到的機理非常復雜,缺乏詳細的數(shù)據(jù)來描述其可控性,因此在研究中主要采用固定性的方法而忽略定量手段。微生物的生命活動和新陳代謝行為,是提高采油率的關鍵,而油藏為微生物提供了生存的空間。
首先,兩者在存在形式上是相互依存的。微生物采油技術,也可以看作是微生物利用油藏環(huán)境生存的行為,細菌可以在是原油環(huán)境中依賴內(nèi)部含有的烷烴類物質生存。
其次,微生物的新陳代謝中富含有講解原油中重油成分的物質。三次開采之所以要消耗掉大量的資源和勞動力,與輕質油大量收集有直接的原因。例如稠油成分過多,導致剩余的原油粘度大、臨界溫度高、物理性質穩(wěn)定等不利因素,通過微生物作用可以實現(xiàn)液體相變。
再次,微生物在生命活動進行過程中會消耗掉大量的廢物,產(chǎn)生熱量和二氧化碳,在熱力作用下氣體發(fā)生流動,原油表面活性增加。
微生物采油主要應用于三次采油過程中,相比與同樣在此階段使用的采油技術而言,其特點是非常明顯的。
第一,微生物采油的成本較低,這也是國際石油工業(yè)關注這一技術的原因。因為在三次采油過程中,可獲取的資源十分有限,過多的投入得不償失,必須實現(xiàn)經(jīng)濟投入的均衡。
第二,微生物采油的操作簡單,對于技術的運用除了成本之外,還要關系到對現(xiàn)有采油作業(yè)的兼容性。如果需要對現(xiàn)有設施進行大量改造,勢必消耗人力物力成本。
第三,微生物采油環(huán)境污染低。環(huán)境保護是我國的一項基本國策,微生物采油技術完全利用的是生物方法,不存在任何的污染問題,這是比化學制劑優(yōu)越的地方。
第四,微生物采油的效率很高。微生物在油藏環(huán)境中的繁育速度很快,反應迅速,并且通過自身的繁殖保持了長效性。
微生物采油技術之所以得到廣泛的關注,除了其在三次采油中的杰出表現(xiàn)之外,更重要的一點是技術本身的特點?,F(xiàn)有的最先進的采油技術,也只能獲取30%到50%的產(chǎn)能,大量的油藏由于地質原因被牢牢鎖定在地下。要獲取這一部分資源,勢必采取人工干預的方法,化學劑的大量使用雖然可以起到一定的效果,但是對生態(tài)環(huán)境也形成了傷害,甚至改變原油性質。
微生物采油技術的成本低廉、效果明顯,最重要的是不會產(chǎn)生污染顯現(xiàn)個,也不會影響原有品質,這對于三次采油的前景十分曠闊。
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