我國的能源發展戰略,就是穩定東部發展西部,東部油田的穩產伴隨著油田生產的形勢不斷嚴峻。伴隨著遼河油田等老油田40多年的開發,穩產難度的不斷加大,多次采油作為注水開發后期的主要接替技術已經形成共識,在組織管理和技術攻關上產生了許多成功經驗和好做法,并將成為遼河油田實現千萬噸持續穩產的保障和支撐。
1.油田采收概況
油田采油技術的分析。三次采油和多次采油技術,能夠使老油田的采收率實現顯著提升,這是我國油田開發技術上的一次飛躍,同時借助物理和化學的雙重作用,能夠將提高區塊的波能及體積和效率潛力實現最大程度的發揮。近年來,油田采油技術得到不斷創新和發展,使老油田重新獲得產量的延續可能。特別是通過多年多點的試驗和推廣表明,可以證明聚合物等采油技術能夠使油田采收率得到明顯提高,復合驅可提高采收率15%~20%,具有相當大的發展潛力。
現場試驗及推廣情況。根據油田發展的現狀和技術特點,遼河油田針對稠油油藏斷層多、斷塊復雜、縱向上層數多的特點,針對轉蒸汽驅的區塊進入開采的中后期,油藏條件變化很大的特點,對不同油層的原油儲量、油藏條件精確注汽,采用V型內錐流量計和渦街流量計兩種計量方式,結合國外的擋板計量方式,重新開發計算公式,設計出能夠精確計量單井用汽量的計量器,同時還吸取國外做法將蒸汽輸送管線采用T型分布,減少了外網管線的長度,降低熱量損失,通過這些方法的綜合運用,對于提高采收率的效果十分明顯。
2.主要做法
室內實驗研究呈多元化。目前各油田較注重各種提高采收率技術的儲備研究和技術的多元化超前研究,主要開展的三次采油室內研究項目有以下幾個方面:
泡沫復合驅油體系研究。在三元復合驅研究的基礎上,部分油田又開展了泡沫復合體系驅油試驗研究。通過研究表明,泡沫復合體系可以進入到三元復合體系不能進入的狹窄的小孔道中去驅油,擴大了這部分的波及體積,泡沫復合驅可以驅出三元復合體系在微觀薄孔道中驅不出來的柱狀殘余油,提高了驅油效率;同時減薄巖石表面油膜的厚度。注入方式對驅油效果的影響表明,氣、液同時注入時,采收率可以提高34.6%。
三元復合體系驅油研究。目前各油田在這方面的研究重點是選擇驅油效果好,價格低廉的表面活性劑,或者在表面活性劑的復配上進行了一些研究工作。以降低三元復合驅體系中的活性劑成本。
微生物驅油試驗研究。我國主要油田都開展了微生物采油和微生物驅技術的室內研究工作,主要研究內容有:①采用以烴類為唯一碳源的選擇性培養基可在自然環境中篩選、培養采油微生物菌種;②在復雜的油、水環境中,在不同油藏溫度下,提供適當的培養基來促使微生物生長繁殖,這也是一種有效手段;③用微生物來進一步提高油藏采收率;④用微生物疏通油、水滲流通道,降低油水井的注入壓力;⑤微生物驅油提高采收率的主要機理;⑥研究篩選乳化原油,降低油水界面張力及原油粘度的菌種,從而有效提升采收空間。
先導技術手段的儲備。我國東部油田,如大慶連續4000萬噸穩產50年,遼河油田也已經實現1000萬噸以上連續穩產40多年,靠的就是科技進步和科技超前意識,以及不斷發展進步的戰略思維。在今后穩產的主要手段,就是要以三次采油作為主要技術支持,實施較科學、完善的技術接替發展規劃目標:通過水驅——聚合物驅或復合驅——泡沫復合驅,在這個技術接替中已完成聚合物驅的工業性試驗,進入了推廣應用階段;完成了復合驅的先導試驗,進入了工業性試驗階段;開展了泡沫復合驅的室內攻關研究。按照室內研究—先導試驗—工業性試驗—推廣應用這個模式,瞄準國際上提高采收率的前沿技術,集中優勢的人才隊伍,全面進行技術儲備、試驗、應用和推廣。
3 聚合物三次采油技術應用及發展
當前油田采油技術發展迅猛,聚合物驅油等技術已成為東部油田實現技術接替穩產的重要手段。聚合物驅是一種提高采收率的方法,在宏觀上,它主要靠增加驅替液粘度,降低驅替液和被驅替液的流度比,該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http://www.ems86.com總第528期2013年第47期-----轉載須注名來源從而擴大波及體積;在微觀上,聚合物由于其固有的粘彈性,在流動過程中產生對油膜或油滴的拉伸作用,增加了攜帶力,提高了微觀洗油效率。聚合物分散劑的品種共有兩類:均聚物,共聚物,我國目前市場上的均聚物種類主要有:聚丙烯酸及其鹽、聚馬來酸及其鹽。我國目前針對聚合物分散劑的國家標準有三個:①聚丙烯酸及其鹽。②聚馬來酸及其鹽,③丙烯酸-丙烯酸酯共聚物。關于丙烯酸-AMPS共聚物。在油田采油技術中,國內聚合物驅己形成了配套工藝技術。從原料、設備、生產到技術攻關己形成規模化產業。
聚合物液位自動跟蹤控制設置。目前分散裝置液位控制,在罐滿液位時停止進水,進藥,中液位時開始啟動攪拌機攪拌,在罐低液位時停排液泵,為保持進水,進粉的連續常常設定排液速度略大于進水速度,正常工作時溶解罐液位大部分時間處于中低液位。如果大部分時間攪拌機處于停止狀態,也就是說,在分散初溶過程中大部分時間只是靠混合頭水粉直接混合,并無攪拌直接輸出到熟化罐。由于長時間液位在較低狀態,溶解罐底部造成自然漩渦,排液泵在吸入時必然吸入部分空氣,此時水粉幾乎來不及充分混合即被排出,所以對聚合物母液的常規指標危害嚴重,造成大量干粉浪費,結塊和沉積對流程造成堵塞;同時,排液泵采用的是單螺桿泵,其定子是橡膠制品,在供液不足吸入空氣情況下,定子摩擦力增加,發熱加快定子損壞,設備運轉振動增強,無功損耗增加。
裝置和工藝改進原理。當前油田采油技術發展迅猛,聚合物驅油等技術已成為東部油田實現技術接替穩產的重要手段。遼河油田針對稠油油藏斷層多、斷塊復雜、縱向上層數多的特點,針對轉蒸汽驅的區塊進入開采的中后期,油藏條件變化很大的特點,對不同油層的原油儲量、油藏條件精確注汽,采用V型內錐流量計和渦街流量計兩種計量方式,結合國外的擋板計量方式,重新開發計算公式,設計出能夠精確計量單井用汽量的計量器,同時還吸取國外做法將蒸汽輸送管線采用T型分布,減少了外網管線的長度,降低熱量損失,效果十分明顯。
4. 多次采收設備發展的基本情況
無論注聚還是三元復合驅,注入的關鍵設備為三部分:聚合物分散裝置(包括自控)、注聚泵及流量計量。
聚合物分散裝置。國內多數油田配套企業能夠自行生產,所采用的都是近潤濕分散后大罐熟化的辦法。
注聚泵。生產注聚泵的國內廠家眾多,主要有大港總機廠、重慶水泵廠、本溪水泵廠等。據使用效果反映,重慶水泵廠的注聚泵性能較好,聚合物降解率低(1%~3%)。
聚合物及水的高壓計量。目前在我國的不同油田,采用的不同設備都有應用,如大港油田的LDG電磁流量計(大港儀表廠)、L22金屬高轉子流量計(天津宇光儀表廠研究所);勝利油田主要使用ZDY型高壓磁流量計;大慶油田則主要用XLD—01型電磁流量計,以上儀表各自反映良好。
4. 聚合物裝置的改進方向
現在分散裝置,采用電動調節閥穩定上水速度,人工調節給粉量(下粉變頻器頻率),電動閥價格昂貴,易損壞。
可以根據本文提示,也采用下粉速度即使跟蹤上水速度,可以去掉電動調節閥,即保證了聚合物母液濃度配制精度,又節約了投資,減少系統隱患,減小系統維修機率。
5 結論和認識
多次采油技術為老油田的穩產接替和提高采收率展開了廣闊的前景。在中國經濟迅猛發展、我國能源需求不斷上升的形勢下,多次采油技術,一定會成為我國老油田的穩產接替和提高采收率的重要技術支撐,也會成為中國石油實現發出去戰略,建設國際化能源公司的關鍵所在。
(作者單位:中國石油遼河油田公司興隆臺采油廠)