淺談中石化油氣田開發(fā)技術(shù)的進(jìn)展與攻關(guān)重點(diǎn)

丁翠嬌　翁燕飛　劉暢　朱磊　劉娜

摘 要：中石化作為我國(guó)最大的石油天然氣開發(fā)集團(tuán)，自改革開放以來，為我國(guó)的石油天然氣開發(fā)做出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，隨著中石化所管轄油氣田的不斷開采，各油氣區(qū)的產(chǎn)油和產(chǎn)氣量相對(duì)下降，并且隨著近些年來國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活質(zhì)量的不斷提高，造成對(duì)石油和天然氣的需求量也越來越高。長(zhǎng)此以往，石油和天然氣開采量必不能滿足社會(huì)的需求。因此，面對(duì)這種局勢(shì)，需要加大對(duì)各油氣區(qū)的開采力度，采用新的開采技術(shù)使老的油氣區(qū)重發(fā)光彩，增加開采時(shí)間，使新的油區(qū)開采時(shí)間更長(zhǎng)。本文主要論述了關(guān)于中石化油氣田開采技術(shù)的進(jìn)展及攻關(guān)重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：油氣開采 ；面臨問題 ；開采新技術(shù) ；發(fā)展方向

一、前言

現(xiàn)如今隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高，石油和天然氣需求量越來越大，石油和天然氣的開發(fā)和供應(yīng)面臨十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。即使大力節(jié)約石油天然氣、提高利用效率，今后需求量仍將大幅度增長(zhǎng)，石油和天然氣的開采和供應(yīng)面臨巨大的壓力。并且，今后石油儲(chǔ)量的增長(zhǎng)有一定限度，新增儲(chǔ)量的品位下降。另外，在天然氣開發(fā)方面，雖然我國(guó)天然氣資源比較豐富，并進(jìn)入快速大發(fā)展時(shí)期，但仍然滿足不了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)天然氣需求的更快增長(zhǎng)。面對(duì)這些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，核心問題是如何為國(guó)家盡可能持續(xù)地供應(yīng)更多的石油和天然氣，這已成為我國(guó)油氣田開發(fā)的迫切任務(wù)。

二、油氣田開發(fā)技術(shù)的進(jìn)展與攻關(guān)

最近幾年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，油氣開采系統(tǒng)亦積極轉(zhuǎn)變觀念，注重技術(shù)集成與配套，努力適應(yīng)油氣田開發(fā)形勢(shì)。在以下幾個(gè)方面取得新的進(jìn)展：

1.深化應(yīng)用基礎(chǔ)研究，促進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

針對(duì)低滲、稠油、高含水油田開發(fā)中的突出矛盾，進(jìn)一步強(qiáng)化了基礎(chǔ)理論和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，取得了一大批原創(chuàng)性成果。推動(dòng)了工程技術(shù)的突破，加速了耐溫抗鹽聚合物驅(qū)、多效泡沫吞吐稠油、強(qiáng)化泡沫驅(qū)油、內(nèi)源微生物驅(qū)等技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的步伐，為難動(dòng)用儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)開發(fā)、老油田提高采收率開拓了新的技術(shù)路線。

2.強(qiáng)化改善水驅(qū)技術(shù)配套，努力提高開采效果

以高含水和特高含水期剩余油分布、監(jiān)測(cè)研究為基礎(chǔ)，以完善注采井網(wǎng)、細(xì)分開采、調(diào)剖堵水為手段，以提高水驅(qū)波及效率為目的，近幾年來各油田做了大量的研究和應(yīng)用工作，取得了重大成效，形成了“高含水主力油田提高采收率技術(shù)”和“復(fù)雜斷塊油田提高水驅(qū)采收率技術(shù)”。在利用復(fù)雜結(jié)構(gòu)井挖掘斷塊油藏剩余油方面形成了從小建模、小數(shù)模到設(shè)計(jì)、工藝一條龍配套技術(shù)。并且，創(chuàng)新的注水工藝技術(shù)的研究與應(yīng)用，有效減緩了老油田遞減。

3.重大先導(dǎo)取得階段成果

經(jīng)過“七五”以來持續(xù)不斷的攻關(guān)，以化學(xué)驅(qū)為主的三次采油技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入轉(zhuǎn)型期，由一類儲(chǔ)量向二、三類儲(chǔ)量轉(zhuǎn)變，由主力區(qū)塊注聚向聚驅(qū)后提高采收率轉(zhuǎn)變，由聚合物驅(qū)為主向復(fù)合驅(qū)、氣驅(qū)、生物驅(qū)轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)這些轉(zhuǎn)變，中國(guó)石化近兩年組織了以三次采油為重點(diǎn)的6項(xiàng)重大先導(dǎo)試驗(yàn)，經(jīng)過各單位的努力，取得了一些階段成果。目前有二元復(fù)合驅(qū)、泡沫復(fù)合驅(qū)和火燒驅(qū)油3項(xiàng)已進(jìn)入礦場(chǎng)實(shí)施階段，其中2項(xiàng)見到初步效果，高溫注聚驅(qū)、CO2驅(qū)和天然氣驅(qū)3個(gè)項(xiàng)目將陸續(xù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

4.注重技術(shù)更新?lián)Q代，難采儲(chǔ)量開采出現(xiàn)新局面

近幾年圍繞低滲特低滲、稠油特稠油等難采儲(chǔ)量的有效動(dòng)用問題，持續(xù)地進(jìn)行攻關(guān)研究，取得了一些進(jìn)展。

（一）稠油開采技術(shù)取得進(jìn)展

針對(duì)熱力開采的常規(guī)稠油開發(fā)的矛盾，從研究原油化學(xué)組成、儲(chǔ)層物性和滲流特征出發(fā)，探索影響開采效果的內(nèi)外因素，重點(diǎn)配套攻關(guān)了稠油調(diào)剖、復(fù)合防砂、注氮?dú)饧踊瘜W(xué)劑抑制水錐等技術(shù)，改善了多輪次蒸汽吞吐效果。研制了亞臨界壓力蒸汽發(fā)生器、高真空隔熱油管、配套形成了深層稠油熱采技術(shù)。在淺層稠油冷采中開展了不同類型油藏和不同開采狀況下的出砂冷采試驗(yàn)，形成了以大孔徑深穿透復(fù)合射孔技術(shù)，改進(jìn)的螺桿泵機(jī)采工藝，稠油冷采活化劑、高能氣體壓裂和井下低頻脈沖震蕩誘導(dǎo)出砂技術(shù)，兩步除砂及活動(dòng)洗砂等初步配套的稠油出砂冷采技術(shù)，并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了良好效果。

（二）低滲透油田提高采收率技術(shù)進(jìn)一步配套

低滲透油田的開發(fā)技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，近幾年重點(diǎn)依靠壓裂工藝技術(shù)的進(jìn)步和油層保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步，使低滲透油藏動(dòng)用程度進(jìn)一步提高，形成了以油藏精細(xì)描述為基礎(chǔ)，優(yōu)化開發(fā)井網(wǎng)、整體壓裂改造，保持地層能量的開采模式。重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容包括：壓裂設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用研究，壓裂液的新配方研究，分層壓裂技術(shù)研究，油層保護(hù)技術(shù)等。各油區(qū)在低滲油藏加密調(diào)整挖潛方面進(jìn)行了有益的嘗試，積累了經(jīng)驗(yàn)。

5.塔河縫洞型油藏開采技術(shù)初步形成

塔河油田開發(fā)是近幾年中石化油田開發(fā)戰(zhàn)線重中之重的工作。圍繞塔河油田開發(fā)中遇到的重大難題，集團(tuán)公司上下全力組織攻關(guān)，取得了重大成果，初步形成了縫洞型碳酸鹽油藏開采配套技術(shù)。主要包括：深井采油舉升技術(shù)，儲(chǔ)層改造技術(shù)，三重介質(zhì)試井技術(shù)等。并形成了以酸壓改造為主的儲(chǔ)層改造技術(shù)，優(yōu)選出了膠凝酸、表面活性酸、乳化酸等酸液體系，摸索了一套深穿透、快速返排的施工控制技術(shù)，酸壓改造成功率和建產(chǎn)率得到進(jìn)一步提高。

6.新材料在石油工業(yè)中的應(yīng)用

近年來材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的同時(shí)，出現(xiàn)了諸如記憶合金、壓電陶瓷等新功能材料。同時(shí)，新興表面技術(shù)與工藝使得材料或裝備表面的耐磨、耐蝕等性能得到很大提高。這些新材料的出現(xiàn)，為油田勘探開發(fā)提供了可行的工具，對(duì)油氣田開發(fā)技術(shù)的發(fā)展起到了不可估量的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）高性能的金屬材料。主要用于制造套管、油管、抽油設(shè)備等。

（二）先進(jìn)的陶瓷材料。隨著能源技術(shù)、空間技術(shù)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的傳統(tǒng)材料已難以滿足要求，陶瓷材料以其獨(dú)有的耐熱、耐磨、防腐、輕質(zhì)、絕緣、隔熱等優(yōu)點(diǎn)，成為新材料的發(fā)展重點(diǎn)之一。在油田勘探開發(fā)過程中，陶瓷正在成為一些先進(jìn)的鉆井設(shè)備零部件、采油機(jī)器部件以及各種抽油泵、球閥、管接頭、各種管道等許多需要耐腐蝕、耐磨的零部件的替代品，時(shí)期使用壽命得到延長(zhǎng)。同時(shí)，陶瓷材料還是油田增產(chǎn)措施主要工藝技術(shù)之一--壓裂技術(shù)使用得重要支撐劑之一。

（三）先進(jìn)的復(fù)合材料?；谄渚哂匈|(zhì)輕、抗腐蝕、耐燃、并集結(jié)構(gòu)性能、熱性能、聲學(xué)性能于一體等特性，在石油工業(yè)和其他工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，諸如制冷設(shè)備、氣缸、海上平臺(tái)、原油輸送等。

（四）表面工程材料。主要是防腐涂料及其施工技術(shù)、熱噴灑技術(shù)、激光表面改性技術(shù)以及其他表面工程技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用。

（五）高分子材料。主要用于油田開采的三次采油中，目前主要有部分水解聚丙酰胺（HPAM）、丙烯酰胺與丙烯酸的共聚物、生物聚合物（黃原膠）等，我國(guó)使用較為廣泛的是HPAM，并取得了較好的效果。

（六）生物材料。目前主要是利用生物傳感器技術(shù)，使得石油勘探、開采、儲(chǔ)運(yùn)和加工實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)控制、精確控制、人機(jī)對(duì)話等全程仿生自動(dòng)化。

三、結(jié)束語

石油和天然氣是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的命脈，因此，擁有先進(jìn)的油氣開采技術(shù)對(duì)一個(gè)國(guó)家來說是十分重要的。油氣田如今的開采現(xiàn)狀不僅給中石化帶來了挑戰(zhàn)，同時(shí)也是一次發(fā)展的機(jī)遇，相信隨著更多的高新科技應(yīng)用到石油天然氣的開采中，它們必將給油氣田的開發(fā)起到很大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn) ：

[1]何生厚2005年中石化油氣田開發(fā)工程技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與對(duì)策

[2]韓大匡2010年中國(guó)油氣田開發(fā)現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)和技術(shù)發(fā)展方向中國(guó)工程科學(xué)出版社

[3] 沈平平 俞稼鏞2001年大幅度提高石油采收率的基礎(chǔ)研究北京石油工業(yè)出版社

[4] 陳擁強(qiáng)李建保2000年 先進(jìn)材料科學(xué)與應(yīng)用 21世紀(jì)青年學(xué)者論壇世界科技研究與發(fā)展