王東媛(大慶油田有限責任公司采油一廠五礦南二采油隊, 黑龍江 大慶 163000)
油田地質環(huán)境與油田開發(fā)技術
王東媛(大慶油田有限責任公司采油一廠五礦南二采油隊, 黑龍江 大慶 163000)
根據(jù)油田開發(fā)中地質的限制,介紹幾種常用的油田地質開發(fā)技術,包括低滲透油田開發(fā)技術、注水開發(fā)技術、三維建模技術、MEOR技術等。
油田地質;注水;MEOR
油田是從地下進行石油資源的攫取,不可避免地會受到地質特點的限制和影響。為沖破來自地質方面的限制,我們必須采用一些切實有效的技術,在實踐中通常包括注水技術、三維建模技術、微生物采油技術等。
對石油資源的開發(fā)是從一定距離的地下開啟的,因此幾乎所有的石油開采工作都要考慮到當?shù)氐刭|的特點。在油田發(fā)現(xiàn)之初,就需要對地質進行勘測勘探,并對其在經(jīng)濟、社會、技術等方面的可行性進行研究,以能夠付出最小的代價,開發(fā)出優(yōu)質而高產(chǎn)的油田。在石油開采企業(yè)確定對某個油田進行開發(fā)后,就需要根據(jù)其地質特點設計一個可行的開采方案,之后對該方案進行有效地落實,以實現(xiàn)對油田的開采。為持續(xù)性地保證油田的高質量和高產(chǎn)量,就需要根據(jù)地質特點,在不同的階段采取不同的技術。
(1)低滲透油田開發(fā)技術 在一些油田中,其出油量較低,儲油層滲透率較低,油井產(chǎn)量也較少,這種在過去可能會被遺忘的油田,可以采用先進的油田地質技術進行開采,這包括井網(wǎng)優(yōu)化設計技術以及水層解釋技術。前者可以合理地安排油井之間的距離以及井排的方向,可以有效地分析裂縫對井網(wǎng)所產(chǎn)生的影響,并在此技術上論證線性注水的可行性。后者對分布復雜的油田進行低阻、高租油層的成因與導電機理分析。
(2)注水開發(fā)技術 部分油田在長期開發(fā)后油壓減小,因此可以采用注水的方式提升采油效率。因為地質條件的限制,水在各個油層的推進速度會產(chǎn)生一定的差異,這會導致速度快的油層可能過早被水淹。對其有效技術革新是,利用井下的特殊工具將各個油層進行分割,以有效地把握注水在各層的推進速度,使得各層的注水量度接近。另一種方式是在水中摻入一定的化學物質,利用增大油層摩擦系數(shù)的原理使得其推進的速度被較好地控制。
(3)三維建模技術 三維建模是計算機工程技術的一種,在油田開采中,其能夠根據(jù)計算機三維建模技術,結合實際地質情況和油層分布、油層含有量等多種因素,將油層、油井等進行三維展現(xiàn),進行仿真,工程技術人員能夠根據(jù)仿真的結果分析其該采用何種技術、何種方式進行石油的繼續(xù)開采。
(4)MEOR 技術 該技術是使用了生化原理,在油井深處放置一些磷鹽、氮鹽等成分,進一步促使其中的微生物快速繁殖成長,微生物活性的增高會促進原油的流動性,增大石油的乳化度,降低石油粘度,同時也可以提升油層的滲透率。
微生物是一個類別非常廣泛的群體,而為了實現(xiàn)不同的目的,我們也可以定向培養(yǎng)它們。對于本技術的實施來說,是采用平板劃線法將其純化、定向培養(yǎng)為厭氧型菌落。為對地域分布較廣的油田進行微生物的提供,需要進行擴大培養(yǎng),并利用一定的指數(shù)計量方法計算微生物的大體數(shù)量和生存狀態(tài)。而這些工作都是由專門的生物企業(yè)來提供的,而石油開采工作人員只需要接收一個特制器皿即可。
現(xiàn)階段,業(yè)界采用的MEOR 技術有兩種不同的模式,分別是利用了外源微生物和內(nèi)源微生物來促進原油的流動性。其中前者需要油層內(nèi)部有一定的具有特定功能的微生物存在,這樣就可以僅提供微生物需要的營養(yǎng)物質,就是前文所說的氮磷等化合物,來實現(xiàn)提升原油活性的目的;后者則需要從外界不僅提供營養(yǎng)物質,還需要提供微生物本身,需要一個微生物適應的過程。由此可見,該技術的要點在于測定油層中是否含有既定的微生物,以及含有的量度,然后采用一定的方式將微生物和營養(yǎng)物質投放到油井中去。
根據(jù)MEOR的原理可以看出,該技術具有諸多的優(yōu)勢。其一,成本較低。采用MEOR技術不需要采用太多的設備投入,同時也不需要太多的人力投入。所需要的營養(yǎng)物質和微生物都不需要太多的成本,不需要投入太多的配套設備。對于我國多數(shù)油田區(qū)域來說,因為多處于溫帶和亞寒帶地區(qū),油層多適宜微生物的成長,在技術的投入上,也可以直接使用外源微生物模式,節(jié)約了在微生物源方面的投入??傊?,采用MEOR技術所付出的成本是低廉的。其二,操作便捷。該技術雖然利用了微生物培養(yǎng)原理,但具體的操作十分簡便,僅需要使用特定的器具向油層灌輸既定的物質即可。所需要的微生物源,并不需要實施人員參與,可以由專業(yè)的生化企業(yè)提供。因此對于該技術的使用和普及,不需要油田工作小組進行專門的技術學習和培訓。其三,效果明顯。采用MEOR技術能夠迅速利用微生物強大的繁殖能力降低原油的粘性,提升其活性,由此進一步提升采油率。其四,環(huán)保性。MEOR技術原本是為解決石油污染而被人們使用的一種技術,其能夠對被石油污染的地表進行原油的化解,達到緩解污染,凈化土壤的效果。由此可見,該技術是為消除污染而生的。同時,技術的使用不會造成周邊環(huán)境的破壞,也不會對地層造成負面因素。
綜上所述,因為地質環(huán)境的影響,石油開采實務操作中會針對性地應用多種地質開發(fā)技術,而鑒于科學的無界性,這些技術也會對很多學科進行借鑒,比如注水技術借鑒了化學原理,三維建模技術借用了計算機技術,MEOR技術借用了生物學技術等??傊刭|開發(fā)技術的創(chuàng)新與發(fā)展,有助于我們開采更多、質量更高的石油。
[1]杜美.石油地質開發(fā)的創(chuàng)新與發(fā)展分析[J].石化技術,2016,(08):107.