三次采油技术的研究现状及进展探微

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:李伟泉 李东胜 郭英健
[导读] 科学技术的进步和发展对于国家的能源开发起着十分重要
        摘 要:科学技术的进步和发展对于国家的能源开发起着十分重要的作用,因为我国对石油资源的不断开采,使得多个油田逐渐步入了采收的中后期阶段,石油能源的开采十分困难,基于此,如何利用新型技术提高石油的采收率逐渐变为了石油资源采收工作中的关键性问题。本文以三次采油技术为分析对象,研究了该技术的现状极其进展。
        关键词:三次采油技术;研究现状;研究进展;石油采收率
       
        现如今我国的社会经济呈快速发展的状态在持续进步,与此同时,国家对石油能源的需要也在逐步增加,石油资源的丰富对我国的经济发展以及生活水平的提高有着十分巨大的作用。但是,石油资源开采难度较大,开采环境相对来说比较复杂,我国石油资源的采收率与国家对石油的需求率相比还存在着一定的差距,因此迫切需要对石油采收技术进行开发,通过一些新型技术实现对石油资源采收率的提升。三次采油技术是以一次采油和二次采油为前提的升级,通过一些化学、生物等技术将石油中含有的不可动油进行开采,以此提升石油采收率的一项新型技术,下文围绕三次采油技术展开探讨分析。
        1 三次采油技术的发展历程
        三次采油技术在开发过程中主要经历了三个不同的时期,其中任何一个阶段都对石油的开采开发有着极其主要的作用,在很大程度上提高了石油的采收率。
        第一个时期称之为一次采油技术阶段,在上个世纪50年代至60年代中段主要是利用热力驱油技术中的蒸汽驱油对石油进行开采,当时该技术在各个国家之间被广泛利用到石油的开采中,但是一次采油技术存在着一个很大的缺陷就是石油的采收率过低,所能开采的石油量仅仅为整体的5%至10%,这在很大程度上导致了大量石油资源被浪费的现象;第二个时期称之为二次采油技术阶段,于一次采油阶段结束至20世纪80年代,在这期间仍存在对蒸汽驱油技术的应用,但是相比之下人工注气、注水的采油方式更加受欢迎,在一次采油技术的基础上大大提升了石油资源的采收率,石油采收率也上升到30%至40%之间,相比一次采油的石油采收率来说实现了很大程度上的进步;第三个时期称之为三次采油技术阶段,于二次采油阶段结束至今,三次采油技术在一次采油、二次采油的技术基础上进行改进,主要是以注气驱油、化学驱油、微生物驱油等方法来实现石油的采收,在石油的采收率上也有着非常大的进步和提高,对石油能源的采收提供了较为完善的科学技术支持。
        2 三次采油技术的研究现状以及发展进展
        三次采油技术发展相对来说较为成熟,也有着较好的发展前景,下面笔者从热力学驱油采油技术、注气驱油采油技术、化学驱油采油技术、微生物驱油采油技术以及纳米膜驱油采油技术这五个方面来分析三次采油技术的现状和发展进程。
        2.1 三次采油技术中的热力学驱油采油技术
        热力学驱油采油技术主要包括蒸汽采油技术和石油地层就地燃烧技术这两大方面,其中蒸汽采油技术又分为蒸汽吞吐采油技术和蒸汽驱采油技术。热力学驱油采油技术指的就是利用一些相关的技术向地下存储石油的地方供应热能量,通过地下石油温度的上升可以在很大程度上使得原油的粘度下降,从而降低地下存油流体的流动阻力,达到石油采收率上升的工作目的。热力学驱油采油技术在采油工作中被广泛运用,很大程度上增加了地下石油储存方位蒸汽注入的影响范围,大大提高了石油资源采收的效率。同时,热力学驱油采油技术本身存在着很多优点,除了技术方面的优势以外,还因为该项技术的运行成本偏低、对环境的污染影响较小、技术安全性能较高等多方面的优势被广泛运用。
        2.2 三次采油技术中的注气驱油采油技术
        注气驱油采油技术在世界上也被广泛运用,受到多方面的认可,同时也是在本国的石油资源采收工作中运用相对较为广泛的一项采油技术。该项技术主要是利用一些混合型气体,将其注入到地层中储存石油的地方进行驱油采油,通常注入的气体包括氮气、天然气、二氧化碳等。

根据研究和相关调查来看,通过二氧化碳气体注入的驱油采油技术能够促使石油的采收率提升10%至20%,二氧化碳气体驱油技术前景比较良好。在我国,使用能源主要就是煤炭资源,除此以外我国天然气、秸秆的消耗也非常普遍,这些能源的消耗都能够产出大量的二氧化碳气体,所以说我国的注气驱油采油技术还是以注入二氧化碳为主的,一方面可以为石油的采收率提供气体原料支持,另一方面对也降低了环境中的二氧化碳含量,十分有利于人民生活以及环境的改善。但是注入二氧化碳气体的驱油采油技术有着很多限制性困难,包括二氧化碳气体能源的运送问题、输送工具的消蚀问题、环境安全性能问题等,都需要对其进行完善。
        2.3 三次采油技术中的化学驱油采油技术
        化学驱油采油技术也作为能够提升石油采收率的一项采油技术被广泛用于采用工作中,该项技术是以聚合物驱油、碱水驱油、表面活性剂驱油等为技术基础。聚合物驱油技术指的是把一些可溶性高分子聚合物注进水中,从而增强水的粘稠度以及减小石油流体的流度比;碱水驱油技术工作原理指的是石油原料和碱之间产生一些化学反应,通过两者间的反应形成表面活性剂,进而促使石油和水两者间的界面张力减小,使石油原料的润湿性能发生变化;表面活性剂驱油技术指的就是利用表面活性剂来使石油能源的表面张力减小,进而促使石油资源采收率上升。在上个世纪80年代时,化学驱油采油技术实现了该项技术在各国的应用高峰,之后该项技术便在本国的发展中得到了广泛应用。最初,我国使用最多的就是表面活性剂驱油技术,因为我国的油田是陆相沉积地层,运用表面活性剂可以很大程度上提高洗油的工作效率,但是,后期因为表面活性剂驱油技术成本较高、机理偏复杂等多个影响要素,本国的三次采油技术的发展方向就转向了聚合物驱油技术,到了80年代末,结合聚合物驱、碱水驱、表面活性剂驱的复合驱油采油技术迅速发展进步,可以高效的大幅度提高石油的采收率,最终被广泛运用到采油中。
        2.4 三次采油技术中的微生物驱油采油技术
        微生物驱油采油技术指的是运用微生物实现石油原料粘度的减小,从而降低地层内石油资源储存位置剩油的流动性,进而实现石油资源采收率的提高。微生物驱油采油技术大致有三个不同的发展方向:第一个就是能够提升效率的微生物水驱;第二个是通过激活存储石油的微生物驱油技术;第三个是通过调剖微生物来驱油的技术。微生物驱油采油技术与其他驱油技术相比之下存在两个优势,第一个就是能源的消耗量相比之下较低,第二个优势是微生物能够在水相中产生作用,堵塞石油层的渗透通道。但是微生物驱油采油技术也有一些技术上弊端,比如说技术应用中的培养基、渗透通道的堵塞等都会对采油设备以及地下层产生一定程度的影响。
        2.5 三次采油技术中的纳米膜驱油采油技术
        纳米膜驱油采油技术的工作原理是利用纳米膜分子的特点对石油资源的采收率进行提升,纳米膜中含有的分子结构可以自行分部在油藏位置中的岩石表面,并且分布比较均匀,能够通过渗透而选择性地置换出岩石自身吸收的部分石油资源。纳米膜驱油技术的优点主要就是分子能够分布均匀,增强了自由渗透效果,从而提高驱油工作的效率。该项技术相比其他的三次采油技术来说工作效率更高,属于一种综合性的采油技术,除此以外该项技术在防水、防盐方面的工作性能也非常优异。
        3 结束语
        综上所述,三次采油技术大大提升了石油资源的采收率。通过以上对五种采油技术现状和发展的研究探讨,可以看出每一种采油技术的优势以及缺陷,在以后采油技术的开发中要尽力增强技术现有的优势,同时也要尽可能地改善采油技术中存在的不足,特别是成本问题和环境安全方面,通过对采油技术的完善为我国石油资源的开采做出贡献。

        参考文献:
        [1]张广新,吴培彤.三次采油技术中存在的问题及对策[J].中国石油和化工 标准与质量,2013(9):45-47.
        [2]吴俊怡.论三次采油新技术的发展[J].化工管理,2015(1):212.
        [3]赵福麟,张贵才,周洪涛.二次采油与三次采油的结合技术及其进展[J].石油学报,2010(5):65.
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