油藏納米機器人:或成油田增產利器
在現有的科技水平下,人們僅能采出地下原油總儲量的30%左右,大約2/3的剩余油仍留在地下。從出現石油開采工業以來,提高油田采收率一直是油田開發地質工作者和油藏工程師為之奮斗的目標。
為有效探測和開采剩余油,一些大型石油公司和服務公司開展油藏納米機器人研究,期望利用納米機器人探測甚至改變油藏特性,從而提高油氣采收率。沙特阿拉伯國家石油公司繼2007年提出油藏納米機器人的概念之后,2008年完成向油藏注入并回收納米機器人的可行性研究,2010年成功進行了油藏納米機器人的現場測試。測試結果證實:納米機器人具有非常高的回收率,攜帶納米機器人的流體具有很好的穩定性和流動性。
油藏納米機器人不是傳統意義上的純機械機器人,而是一種化學分子系統和機械系統的有機結合體,是一種能夠了解井間基質、裂縫和流體性質,以及與油氣生產相關變化的全新技術,突破了現有測井和物探技術在探測范圍或分辨率上的限制。油藏納米機器人是能夠在納米空間進行操作的“功能分子器件”,大小不足人類發絲直徑的1/1000,通過注入水進入油藏,在地下旅行期間探測巖石及所含流體的性質,并將信息存儲起來或定時傳送到地面,在生產井中隨原油產出并被回收,以便提取機器人擠作攜帶的儲層及流體信息。
油藏納米機器人在油氣勘探與開采中具有多種用途:輔助圈定油藏范圍,繪制裂縫和斷層圖形,識別和確定高滲通道,識別油藏中被遺漏的油氣,優化井位設計和建立更有效的地質模型,將來還可能用于將化學品送入油藏深處進行驅油。這些應用有助于延長油氣田的開采年限,提高油田采收率。因此,油藏納米機器人技術的發展前景十分廣闊。
雖然油藏納米機器人的研發目前已取得令人矚目的進展,但仍有許多技術難題有待解決,如機器人的部署、遙測及定位、數據采集與處理等。
付亞榮 摘自中國海洋石油報