淺析三次采油技術(shù)在我國(guó)石油應(yīng)用中的重要性

納孜拉·吐?tīng)柡?/p>

摘要 ：隨著世界對(duì)石油需求量的不斷增加，石油作為有限非再生能源，再發(fā)現(xiàn)較大儲(chǔ)油油田的機(jī)遇減少，已開(kāi)發(fā)油田正在老化。而依靠技術(shù)進(jìn)步，增加新的儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)，提高油田采收率，增加可采儲(chǔ)量，是中國(guó)石油確保原油穩(wěn)定增長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)石油資源接替良性循環(huán)的必由之路。分析中國(guó)石油近幾年原油產(chǎn)量構(gòu)成，提高采收率技術(shù)獲得的產(chǎn)量已達(dá)到相當(dāng)比重，其中強(qiáng)堿三元復(fù)合和生物驅(qū)三次采油技術(shù)更是功不可沒(méi)。三次采油技術(shù)是繼依靠地殼原始?jí)毫妥⑺?qū)油技術(shù)兩種開(kāi)采方法之后，利用物理、化學(xué)和生物等手段，把地下剩余的石油繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)采，提高原油采收率的方法。

關(guān)鍵詞 ：石油資源 三次采油 分析重要等

引言

石油資源作為一種非再生的能源，對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高具有重要作用，它是發(fā)展石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料、國(guó)家的重要戰(zhàn)略物資。近年來(lái)，由于石油資源不斷的減少，勘探開(kāi)發(fā)程度在不斷加深，采難度會(huì)再不斷增大，所以要求提高石油資源的采收率成為重中之重。怎么樣提高油藏采收率，目前基本上采用三次采油技術(shù)，三次采油（EOR）技術(shù)是一項(xiàng)能夠利用強(qiáng)堿三元復(fù)合和生物等新技術(shù)提高原油采收率的重要油田開(kāi)發(fā)技術(shù)，是減緩我國(guó)當(dāng)前多數(shù)油田產(chǎn)量遞減速度、能夠很好維持原油穩(wěn)產(chǎn)的戰(zhàn)略需要。

一、當(dāng)前三次采油技術(shù)對(duì)我國(guó)石油工業(yè)的重要性

所謂三次采油實(shí)際上是相對(duì)于一、二次采油而言的，在開(kāi)采初期利用地層的天然能量自噴開(kāi)采石油稱為一次采油，一次采油的采收率僅為10%左右；通過(guò)向地層補(bǔ)充能量維持地層壓力來(lái)開(kāi)采石油被稱為二次采油，雖然二次采油遠(yuǎn)較一次采油更為優(yōu)秀，但采收率一般也只能達(dá)到25%至40%左右；三次采油則是利用物理、化學(xué)、生物等手段，進(jìn)行尾礦采油的方法。

據(jù)發(fā)改委相關(guān)報(bào)告顯示，近年來(lái)隨著我國(guó)石油消費(fèi)的持續(xù)增升，2011年石油對(duì)外依存度已經(jīng)超過(guò)56%，在國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)形勢(shì)復(fù)雜多變的情況下，我國(guó)石油供應(yīng)安全正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而實(shí)際上，我國(guó)國(guó)內(nèi)東部多數(shù)油田目前已經(jīng)處于高含水開(kāi)采階段，多進(jìn)入高含水、高采出情況，“多井低產(chǎn)”現(xiàn)象極為嚴(yán)重，因此如何提高三次采油技術(shù)對(duì)我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)變得極為重要，是確保我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要問(wèn)題。

二、當(dāng)前強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)分析與應(yīng)用

1、強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)是采用強(qiáng)堿與原油活性成分發(fā)生反應(yīng)，生成天然表面活性劑協(xié)同外加表面活性劑共同發(fā)生作用，進(jìn)一步降低油水界面張力的一種采油新技術(shù)。通過(guò)加入強(qiáng)堿與原油活性成分發(fā)生反應(yīng)，不僅可以列好的降低油水界面張力，還可以減少表面活性劑的用量，從而降低采油成本提高經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)采用強(qiáng)堿作為化學(xué)替代劑，其工藝較為復(fù)雜，容易在油藏和油井井底產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，對(duì)油藏造成負(fù)面影響，降低油井產(chǎn)液能力，并容易引起出液破乳脫水困難等問(wèn)題。

2、使用強(qiáng)堿除了會(huì)對(duì)油藏造成負(fù)面影響外，原材料的供應(yīng)還明顯不足。目前，訂采用精餾切割法、烷烴脫氫烷基化法、α-烯烴烷基化法和丙烯齊聚烷烴基化法來(lái)解決原材料不足的問(wèn)題。其中，α-烯烴烷基化法中的蠟裂解法使用含油低的石蠟作為原材料，工藝簡(jiǎn)單且成熟，雖然這分離很難得到高純度的單烯，但卻可以很好的生產(chǎn)油田用表面活性劑所需的14碳α-烯烴到25碳-烯烴；而丙烯齊聚烷基化法中占主導(dǎo)地位的UOP法技術(shù)成熟、工藝合理，采用固體磷酸催化工藝所得到的5～8聚長(zhǎng)碳鏈烯烴正好是三元復(fù)合采油技術(shù)所需要的表面活性劑原料，這兩種方法都可以很好的解決強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)原材料供應(yīng)不足的問(wèn)題。只要進(jìn)一步解決強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)對(duì)油層的負(fù)面影響，該技術(shù)能夠很好的被石油工業(yè)所采用和推廣。

三、當(dāng)前微生物驅(qū)油技術(shù)分析分析與應(yīng)用

1、在多年的發(fā)展中，對(duì)于三次采油技術(shù)已經(jīng)不斷的演變了各種方法，從化學(xué)驅(qū)、熱力驅(qū)，到目前的微生物驅(qū)油技術(shù)。微生物驅(qū)油技術(shù)是利用微生物的生長(zhǎng)、活動(dòng)及其產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物， 并對(duì)原油/巖石/水界面性質(zhì)的作用，改善原油的流動(dòng)性，增加低滲透帶的滲透率，實(shí)施提高原油采收率的技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是注入的微生物菌種能否在地層條件下生長(zhǎng)繁殖和代謝產(chǎn)物能否有效地改善原油的流動(dòng)性質(zhì)及液固界面性質(zhì)。微生物驅(qū)油提高采收率的重要性質(zhì)方面體現(xiàn)在微生物生命活動(dòng)的強(qiáng)度和規(guī)模。從微生物采油技術(shù)自身特點(diǎn)來(lái)看，具有成本低、適用范圍廣的特點(diǎn)。與其它提高采收率技術(shù)相比，尤其是本源微生物采油技術(shù)，在油田開(kāi)發(fā)后期，對(duì)老油田提高采收率具有獨(dú)到的挖潛優(yōu)勢(shì)，具有礦場(chǎng)實(shí)施簡(jiǎn)便易行、投資少、無(wú)污染等特點(diǎn)，業(yè)已證明是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效、操作簡(jiǎn)便的技術(shù)。該技術(shù)具有適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便、投資少、見(jiàn)效快、無(wú)污染地層和環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。

2、微生物采油原理和微生物驅(qū)油機(jī)理。微生物提高原油采收率作用涉及到復(fù)雜的生物、化學(xué)和物理過(guò)程，為了讓微生物更好更快速繁殖和生長(zhǎng)，可以采取往油藏里注入營(yíng)養(yǎng)物，達(dá)到對(duì)微生物的激活。有些微生物能以油藏里的物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)代謝，在發(fā)酵過(guò)程中排出生物氣，占據(jù)部分儲(chǔ)層空間，或形成人工氣頂微生物還可用于堵塞油層的高滲透通道。如微生物及中間代謝產(chǎn)物如酶等，可以將石油中長(zhǎng)鏈飽和烴分解為短鏈烴，降低原油的粘度，并可裂解石蠟，減少石蠟沉積，增加原油的流動(dòng)性。脫硫脫氮細(xì)菌使原油中的硫、氮脫出，降低油水界面張力，改善原油的流動(dòng)性。同時(shí)對(duì)于代謝的作用可以產(chǎn)生的CO、CO2、Nz、H、CH和C3H等氣體，可以提高地層壓力，并有效地融入原油中，形成氣泡膜，降低原油粘度，并使原油膨脹，帶動(dòng)原油流動(dòng)，還可以溶解巖石，擠出原油，提高滲透率。

在多年注水開(kāi)發(fā)后，注入水會(huì)繞過(guò)滲流阻力高的含油部位，沿滲流阻力最小通道流動(dòng)。因?yàn)槲⑸锏姆敝吃斐善鋽?shù)量猛增，封堵無(wú)效循環(huán)的水路，擴(kuò)大波及體積，提高注水效率。大多數(shù)微生物具有天然依附于巖石表面的傾向，不在液體中自由浮動(dòng).油藏里，微生物吸附在 巖石表面并繁殖，產(chǎn)生胞外多糖，促進(jìn)了菌體在巖石表面的吸附作用，形成生物膜，起到對(duì)菌體保護(hù)的作用，并加快細(xì)菌更好地利用營(yíng)養(yǎng)物等源。隨注入水進(jìn)入油藏的細(xì)菌將在原來(lái)的生物膜上流過(guò)， 有時(shí)微生物也會(huì)從生物膜中分離出去并與注入水一起滲流，或者到油藏深部。微生物代謝生成的生物聚合物與菌體一起形成微生物堵塞，堵塞高滲透層，調(diào)整吸水剖面，增大水驅(qū)掃油效率，降低水油比，起到宏觀和微觀的調(diào)剖作用，可以有選擇地進(jìn)行封堵，改變水的流向，達(dá)到提高采收率的效果。在較大多孔隙中，微生物易增殖，生長(zhǎng)繁殖的菌體和代謝物與重金屬形成沉淀物，具有高效堵塞作用。從物理化學(xué)原理方面看，促使微生物增長(zhǎng)并釋 放原油的機(jī)理與常規(guī)EOR 技術(shù)基本是一樣的。盡管泄油機(jī)理相似，但其他方面卻有很大差異.常規(guī) 的非微生物提高采收率技術(shù)是通過(guò)井口大量注水， 而微生物在油藏整個(gè)水相里都發(fā)揮作用，包括水與 巖石界面和油水界面，并可以在受到控制的情況下在分子和孔隙微現(xiàn)水平上連續(xù)產(chǎn)出氣體，溶劑，表 面活性劑以及其他生物化學(xué)劑。這些生物生成物都 有已知的泄油機(jī)制，對(duì)石油具有化學(xué)和物理作用。

四、總結(jié)

綜上所述，一整套技術(shù)都將隨著三次采油技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生變化。油田開(kāi)發(fā)要建立在更廣泛的多學(xué)科綜合應(yīng)用基礎(chǔ)上，從宏觀和微觀上更深化對(duì)地下流體滲流的認(rèn)識(shí)，深化對(duì)油田的認(rèn)識(shí)。三次采油技術(shù)是中國(guó)石油開(kāi)發(fā)的必然也是明智的選擇。隨著思維的突破與技術(shù)水平的不斷提高，三次采油技術(shù)將在進(jìn)一步推廣應(yīng)用中趨于完善。三次采油將把油田開(kāi)發(fā)帶入一個(gè)更高技術(shù)水平的新階段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任厚毅，吳秀芳. 微生物采油技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 中國(guó)石化. 2008（10）.

[2] 張毅. 三次采油技術(shù)的研究現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展[J]. 化學(xué)工程與裝備. 2011（04）.

[3]楊海龍，卓興家. 三次采油技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 內(nèi)蒙古石油化工. 2010（22）.