油藏納米機(jī)器人:或成油田增產(chǎn)利器
在現(xiàn)有的科技水平下,人們僅能采出地下原油總儲(chǔ)量的30%左右,大約2/3的剩余油仍留在地下。從出現(xiàn)石油開(kāi)采工業(yè)以來(lái),提高油田采收率一直是油田開(kāi)發(fā)地質(zhì)工作者和油藏工程師為之奮斗的目標(biāo)。
為有效探測(cè)和開(kāi)采剩余油,一些大型石油公司和服務(wù)公司開(kāi)展油藏納米機(jī)器人研究,期望利用納米機(jī)器人探測(cè)甚至改變油藏特性,從而提高油氣采收率。沙特阿拉伯國(guó)家石油公司繼2007年提出油藏納米機(jī)器人的概念之后,2008年完成向油藏注入并回收納米機(jī)器人的可行性研究,2010年成功進(jìn)行了油藏納米機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果證實(shí):納米機(jī)器人具有非常高的回收率,攜帶納米機(jī)器人的流體具有很好的穩(wěn)定性和流動(dòng)性。
油藏納米機(jī)器人不是傳統(tǒng)意義上的純機(jī)械機(jī)器人,而是一種化學(xué)分子系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體,是一種能夠了解井間基質(zhì)、裂縫和流體性質(zhì),以及與油氣生產(chǎn)相關(guān)變化的全新技術(shù),突破了現(xiàn)有測(cè)井和物探技術(shù)在探測(cè)范圍或分辨率上的限制。油藏納米機(jī)器人是能夠在納米空間進(jìn)行操作的“功能分子器件”,大小不足人類發(fā)絲直徑的1/1000,通過(guò)注入水進(jìn)入油藏,在地下旅行期間探測(cè)巖石及所含流體的性質(zhì),并將信息存儲(chǔ)起來(lái)或定時(shí)傳送到地面,在生產(chǎn)井中隨原油產(chǎn)出并被回收,以便提取機(jī)器人擠作攜帶的儲(chǔ)層及流體信息。
油藏納米機(jī)器人在油氣勘探與開(kāi)采中具有多種用途:輔助圈定油藏范圍,繪制裂縫和斷層圖形,識(shí)別和確定高滲通道,識(shí)別油藏中被遺漏的油氣,優(yōu)化井位設(shè)計(jì)和建立更有效的地質(zhì)模型,將來(lái)還可能用于將化學(xué)品送入油藏深處進(jìn)行驅(qū)油。這些應(yīng)用有助于延長(zhǎng)油氣田的開(kāi)采年限,提高油田采收率。因此,油藏納米機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展前景十分廣闊。
雖然油藏納米機(jī)器人的研發(fā)目前已取得令人矚目的進(jìn)展,但仍有許多技術(shù)難題有待解決,如機(jī)器人的部署、遙測(cè)及定位、數(shù)據(jù)采集與處理等。
付亞榮 摘自中國(guó)海洋石油報(bào)