把工夫下在提高采收率上

2011-05-19 03:45
中国石化 2011年6期
关键词:采收率油藏油田

本刊记者 奚 震

储藏在地下的原油到底能够采出多少?其衡量指标是采收率。

采收率是指采出原油占地质储量的百分数。别小看这个比率,就中国石化而言,采收率每提高一个百分点,就相当于找到一个地质储量3亿吨的大油田,比我们勘探一年发现的地质储量还要多。

河南油田研究院采收率室科技人员开展三次采油技术攻关。方文华 摄

把勘探发现的油尽可能采出来

随着老油田贡献的增多,其潜力自然会有所减少。我们看到老油田存在的问题,更要看到这个“老朋友”的很多优点,剩余油还在地下,这就是最大的财富。

大幅度提高采收率就是要尽可能把一滴滴石油“颗粒归仓”。这是中国石化实施资源战略、打造上游“长板”的一项最现实、最直接、最有效的方式方法。

专家表示,目前,世界上运用提高采收率的方法生产出的原油约占产油总量的4%,随着地质认识的不断深化和科学技术的不断进步,提高采收率的巨大潜力将体现得更加明显。

美国是实施提高原油采收率方法最多的国家,主要采用蒸汽驱、二氧化碳驱和烃气驱,每年所提高的产油量占其年总产油量的10%以上。俄罗斯是油气生产大国,目前主要采取注气法、热采法、物理化学方法等提高原油采收率。

我国大多数油田是陆相沉积。针对此特点,经过多年的重点攻关,我国提高采收率技术有了飞速的发展,在化学驱一些领域已达到国际先进水平。如聚合物驱油已形成完整的配套技术,并已在大庆、胜利等大油田工业性推广;复合驱油技术获得重大突破,先导性试验获得成功。

此外,蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采方法已在我国石油生产中占有相当大的比重。蒸汽吞吐是目前国内应用范围最广的一种技术,已完善配套,且中深层的蒸汽吞吐技术已处于国际先进水平。蒸汽驱技术也进行了大规模的工业化试验,积累了一定的经验。

我国从20世纪60年代初开始以注二氧化碳为主,先后在大庆、中原、江苏等油田开展了注二氧化碳、氮气混相驱和非混相驱试验。但因气源问题,一直未得到发展。目前,注气技术因不受储层温度、矿化度的限制,已成为国内外较为推崇的一种提高采收率方式,尤其是对低渗透油藏和特殊类型油藏比较有效。在我国,注气混相驱和非混相驱提高采收率有着巨大的市场前景和技术潜力。

油田职工调整注水量。仝江摄

在微生物采油技术方面,20世纪80年代,大庆油田率先进行了两口单井微生物吞吐矿场试验,结果含水量下降,原油产量增加。目前胜利油田、辽河油田等油田也在开展室内研究与应用。

中国石化提高采收率的空间到底有多大

目前中国石化已开发油田标定的采收率平均为28%,但不同油藏单元采收率差别较大,高的在60%以上,低的不到10%。

至2008年底,中国石化动用地质储量58.4亿吨,这就意味着在开发过程结束以后,地下还有约40亿吨的剩余油。

这些资源是客观存在的。采收率每提高一个百分点,就相当于找到一个地质储量3亿吨的大油田,“这比中国石化勘探一年发现的地质储量还要多。”业内人士分析。

从2007年到2010年,集团公司对大幅度提高采收率的工作认识不断深入,工作不断细致。

在2007年底集团公司工作会议上,集团公司党组正式确立了大幅度提高采收率的奋斗目标:要把平均采收率从目前28%提高到40%,主力油田力争50%、挑战60%;加快研究提高采收率的革命性措施,争取用5~10年形成达到40%目标的技术系列,用10~15年形成更大幅度提高采收率的主导技术系列。

在2008年7月召开的股份公司提高采收率工作会议上,党组进一步明确大幅度提高采收率是实施资源战略、打造上游“长板”的一项重要部署,是油气开发工作的永恒主题,是保持油田企业队伍稳定的迫切需要。

油田事业部对提高采收率工作进行了全面部署,按照“完善推广一批、攻关突破一批、研究准备一批”的思路,打好提高采收率进攻仗,加强技术创新和技术集成,尽快形成提高采收率的主导技术系列,不断推进油田整体采收率水平的提高。

“紧迫感和使命感”是油田企业近几年对提高采收率工作的感受。发扬善于“吃螃蟹”的精神,练就善于“吃螃蟹”的本事,对此,他们为了争取把“螃蟹”吃干榨净,创造性地开展工作。

为指导和推进提高采收率技术工作,油田事业部组织研究形成了《关于加强提高采收率技术工作的意见》,成立了由党组成员、股份公司高级副总裁王志刚任组长的提高采收率技术领导小组,研究化学助剂研发、先导试验和形成不同类型油藏大幅度提高采收率技术系列,任重道远。

2009年股份公司安排实施提高采收率重大先导试验项目。代表了稠油油藏、注水开发后期整装油藏、聚合物驱后油藏、复杂断块油藏、深层高压低渗透油藏类型,包括了水驱、化学驱、热化学蒸汽驱不同开发方式提高采收率的技术方向。

合理的开发程序是开发好油田的基础,实用的开发技术是开发好油田的关键。

5项重大先导试验目前已进入现场实施阶段,动用地质储量1936万吨,预计采收率可提高11.4%,形成采收率达到40%、50%、60%的大幅度提高采收率技术系列,成熟后可推广应用储量达10亿吨。2010年,股份公司还将安排实施4项提高采收率重大先导试验项目。

“十一五”期间,中国石化特超稠油开发技术取得突破、上下游一体化协同推进油田化学剂研发以及二元复合驱技术规模化推广,日益成为老区增加可采储量的重要手段,老区五年增加可采储量8000万吨,采收率从2005年28.1%提高到2010年29.6%,年均提高0.31个百分点。

化学家、地质家联手攻关三采技术

中国有两句俗语,一句是“隔行如隔山”,一句是“隔行不隔理”。地质家与化学家的关系就如此,两个“家”碰撞在一起,会产生怎样的火花?

“油田化学品部成立以前,我和胜利油田有关人员也就偶尔打打电话,几个月才碰一次头,现在双方一个月就要见上10多次。”上海化工研究院油田化学品部主任李应成说。

在大幅提高采收率的共同使命下,油田部、科技部和化工部组织北化院、上海院、石科院有关人员深入胜利、中原、河南等油田企业,使油田的需求成为化学家研究的题目;油田企业也多次到各研究院,寻求高效适用化学剂。地质家和化学家联合攻关、突破“瓶颈”,研究适应于不同类型油藏、不同地质特点的三采助剂。

目前,我国油田已普遍进入高含水开发期,没有合适的耐温耐盐聚合物,高温高盐条件下的三类油藏就难以动用。这项课题国内外已研究了20多年,仍未解决耐温耐盐聚合物研发的难题,北化院可以说是从零起步。

北化院以超常规速度组建了三采助剂研发队伍,先后成立了聚合物合成等五个项目组,组建了五个实验室,深入油田企业,与油田企业的科研人员进行沟通交流。

目前,北化院三采助剂相关各项研究工作正在紧张有序地进行,并取得了较大进展,已先后合成了600余个不同结构新型耐温抗盐聚合物小试样品。

“表面活性剂的界面张力应该再稳定些,才能顺利把油从岩层中驱出来。”地质家说。“现在的界面张力虽有反弹,但仍然维持在超低水平,完全可以把油驱出来!”化学家也谈自己的看法。

2008年8月15日,上海院油田化学品部实验室讨论热烈。原来胜利油田地质科学研究院的专家正与上海院油田化学品部的技术人员为一种表面活性剂而争论。

表面活性剂是一种化学物质,就像“洗涤灵”一样,可以把油从岩石上洗出来。胜利油田海上原油蕴藏量丰富,探明储量2.5亿吨,可动用储量1.62亿吨。但由于适应于海水配置的速溶抗盐高效驱油体系尚未突破,现有的驱油剂对其无计可施,成为当前最大的技术“瓶颈”之一。

胜利油田地质院就表面活性剂的洗油能力、吸附损耗、分子结构等方面提出建议后,上海院又不断对分子结构进行优化调整,并在油田开展驱油实验,以全面准确评价表面活性剂。

2008年底,上海院终于研制出性能优良的三次采油用阴—非两性表面活性剂,并有望在油田得到应用。

上世纪60年代,石科院参与开发了被誉为中国炼油史上“五朵金花”的技术,誉满海内。“但50年来,我们研究的都是怎么炼油。怎么采油我们没有关心过。”石油化学剂室主任李本高说。

“塔河的稠油在地下5000米时还是像水一样流动的,但采到2000米左右时,就变成沥青一样,凝固了,根本采不上来。”能否研究出一种降黏剂,降低稠油黏度?油田的地质家出了题目。

2008年3月,石科院与西北油田分公司合作共同承担“适合高矿化度油藏降黏剂研制与性能评价”项目。通过与地质工作者的反复沟通,不断在现场做试验,2009年3月,石科院终于研究出新型乳化降黏剂这把“金钥匙”,开启了西北荒漠的稠油宝藏。

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