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何为三次采油?

时间:2023-06-26 15:26 来源:


近些年,介绍国内外老油田开发状况的报道中,“三次采油”一词出现的频率比较高,到底什么是“三次采油”?业外人士认知的程度深浅不一。唯有弄清楚了这个专业术语的表述的内涵,才会真正弄明白为什么说我国的油田开发水平位居世界最前列。

人所共知,发现石油的历史可以追溯到公元前的洪荒时代,然后工业化开采却仅有不到二百年的进程。19世纪中期,人们对石油的利用价值有了比较清晰的认识,视为“工业血液”的美誉度营造了攫取高额利润的商机,因此引发了淘金者不惜血本冒险投资的疯狂博弈。为了尽快获取石油,早期开发商对发现的油藏不施加任何人工干预的措施,完全依靠天然具有的驱动能量自喷开采,流淌出多少算多少。这种笼统、简单、粗放的开发方式,称为一次采油。由于驱动石油自行涌上地表的天然能量十分有限,并且消耗的速度特别快,导致大量的石油在储集层中滞留。据世界各油田的粗略统计,一次采油仅能收获地质储量5—10%的石油,地层条件十分优越石油物性特别好的油田也超不过15%。这种采油方法虽然有投资少、见效快、技术含量低的显著优势,但是造成的资源浪费却是令人震惊的庞大数字。

19世纪末到20世纪初,随着内燃机和日用化学品的广泛普及,石油需求量与日俱增的刺激,促使开发商琢磨如何利用现有的油藏增加收益。于是在一些停止自喷的采油井出现了人工提捞的增产措施,进而发明了深井泵、抽油杆与抽油机相配套的采油机械。这种人工举升的采油方法一经问世,各产油国立即竞相效仿,使经过一次采油能量衰减的油田梅开二度,成为仍然有利可图的摇钱树。然而,机械举升仅能把流入井筒里的石油开采出来,对储层中流动能力不足的石油却起不了多大作用。20世纪30年代末,美国人偶然发现渗入储油层中的高压水导致停喷的采油井起死回生。这一重要启示,为向油藏注入廉价流体填补能量亏空拓开了思路。这种在一次采油基础上实施人工补充驱动力的采油方法,统称为二次采油。20世纪40年代以来,注水、注气、机械举升提高油田采出程度的技术日臻成熟,成为各产油国首选的开发方式。据世界石油工程师学会公布的统计结果,实施二次采油综合措施的油藏能够采出地质总储量的30—45%,推动油田开发步入了科学制定方案、分阶段有序增加产量的新时代。

经过一次采油和二次采油开发的油田,储集层中仍然有60%左右的石油滞留,如何把这部分剩余资源的潜力挖掘出来?是近代科学界不断探索解决办法的世界性难题。20世纪50年代,一些早期发现的油田相继到了二次采油所能达到的极限,成为食之无肉放弃可惜的鸡肋。在两次爆发石油危机的警醒下,科学技术发达的欧美国家开始关注老油田的深度开发,采用岩心模拟的实验方法,探索给储油层加温、注入热介质降低石油黏度增加流动性、注入化学剂扩大驱油波及体积、降低界面张力、注入易于繁殖的微生物吃掉石油中的蜡和胶质成分改变理化性质等方面的采油新技术。这种在二次采油基础上运用现代高科技手段再度提高剩余油采收率的开发方式,就是设法让衰老的油田继续维系生产延年益寿的三次采油。

抛开严谨繁缛的学术化诠释,不妨通俗简单的读解:一次采油是原生态的低效油田开发;二次采油是对元气下降的油藏实施拉一把和推一推的助力增效开发;三次采油则是对采出程度过半的老油田精耕细作,最大限度提高采出程度的高效开发。但是,三次采油过后的油藏并非完全枯竭,仍然有40%左右的石油残留。为了把这部分资源也能够在有效益的前提下开采出来,科学家们正在进行更高端、更复杂、更前卫的四次采油技术探索研究。

我国首屈一指的大庆油田1960年投入开发,一开始就没有走从一次采油再到二次采油的老路。为了实现高速度、高水平、保持长期高产稳产的奋斗目标,采取了早期内部注水、保持地层压力、自喷生产的采油方式,1976年攀上了年产5000万吨的高峰。稳产10年后的1986年,全面转为机械采油实施人工举升,进而创造了连续27年产量不下降的世界奇迹。未雨绸缪的大庆人,为遏制老油区递减速度逐年加快的颓势,从上20世纪90年代中期开始,研究试验适用于油层条件的三次采油新技术。经过30来年的不懈努力,研发成功了注入以聚丙烯酰胺为主料的聚合物化学剂驱、表面活性剂+碱+聚合物复配的三元复合驱、再混入天然气的泡沫驱、优选微生物驱等成龙配套的三次采油工业化应用体系,建成了目前世界上矿场应用规模最大,提升采收率幅度最高,经济效益最好的三次采油示范基地,以每年多产1000万吨石油的增量推动大庆油田老区的采收率突破了50%,至今仍然保持同类油田无与伦比的领先地位。
 
 
 
 
 
 
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