探究石油開采中增產(chǎn)技術(shù)的運用

秦懷祥

摘要：通過梳理相關(guān)文獻總結(jié)石油開采中常用、常見的增產(chǎn)技術(shù)，包括蒸汽吞吐熱采技術(shù)、蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)、注水增油技術(shù)、酸化及壓裂技術(shù)、復合介質(zhì)熱采技術(shù)，簡要闡釋上述石油開采增產(chǎn)技術(shù)的應用方式。同時，分析石油開采中科學、適宜應用增產(chǎn)技術(shù)所帶來的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益及社會效益，以此為石油開采、增產(chǎn)技術(shù)的運用提供思路與方法。

關(guān)鍵詞：石油開采;增產(chǎn)技術(shù);應用

社會的發(fā)展及時代的進步加快了石油資源的消耗速度，擴大了石油需求規(guī)模，這就要求石油開采作業(yè)中，應在保證石油開采安全性與原油質(zhì)量的基礎(chǔ)上合理運用石油增產(chǎn)技術(shù)，通過對開采工藝、設(shè)備儀器等的優(yōu)化改進、升級創(chuàng)新切實降低石油開采中的資源消耗，有效縮短石油開采時間，最大程度上提高原油質(zhì)量，以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動石油開采業(yè)的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展，并滿足我國現(xiàn)代化建設(shè)對石油資源的需求，擴大石油開采的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益與社會效益。

1 石油開采中增產(chǎn)技術(shù)及其運用

1.1 蒸汽吞吐熱采技術(shù)

蒸汽吞吐熱采技術(shù)，亦被稱為循環(huán)蒸汽技術(shù)、蒸汽激勵技術(shù)，是適用于稠油、重油開采的增產(chǎn)技術(shù)，其屬于石油熱采法的范疇，具有工業(yè)化水平高、工藝簡單、成本較低、效益良好的優(yōu)勢[1]。

在石油開采中應用蒸汽吞吐熱采技術(shù)的具體步驟如下：①根據(jù)石油開采的需求及設(shè)計參數(shù)，將高溫高壓飽和蒸汽注入油層，使蒸汽在油層上部空間內(nèi)積聚，利用重油、稠油溫度敏感特性，通過高溫蒸汽加熱油層降低稠油的粘度;②當注入油層的蒸汽量達到相應標準后停止注氣并封閉開采井進行燜井，保證蒸汽溫度擴散至油層深部，并為回采準備留出充足時間;③燜井2-7天后開始回采作業(yè)。初期階段油層壓力較大，油井可實現(xiàn)自噴生產(chǎn)。當溫度降低后，需要下泵生產(chǎn)。如果石油產(chǎn)量降低至最低標準，需進行下一周期的蒸汽吞吐。

1.2 蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)

蒸汽驅(qū)油是對蒸汽吞吐熱采技術(shù)的補充，主要原因在于蒸汽吞吐技術(shù)只能開采出單個油井內(nèi)的原油，而油井與油井之間的原油則需要借助蒸汽驅(qū)油技術(shù)進行增產(chǎn)。該技術(shù)的機理為：由注入井持續(xù)注入高干度的蒸汽，降低地層原油粘性，再通過蒸汽轉(zhuǎn)變的高溫流體將地層原油帶至生產(chǎn)井，借助地面開采技術(shù)便可實現(xiàn)增產(chǎn)。

在應用蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)時，需要考慮多種因素對其增產(chǎn)效果的影響。如原油粘性會影響其增產(chǎn)效果。通常情況下，原油粘性越大，蒸汽驅(qū)油熱采技術(shù)的應用效果越差;再如含油飽和度也會影響其運用效果，飽和度越高，效果愈佳。

1.3 注水增油技術(shù)

注水增油是石油開采中保持壓力開采的成熟方式。在油田開采之前，儲存在地層內(nèi)的石油、天然氣、水體等都處于高壓且相對穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著石油開采量的增加，會改變儲層壓力，降低油層采出率。注水增油技術(shù)便是保持油層壓力，實現(xiàn)石油穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的一種傳統(tǒng)增產(chǎn)技術(shù)，在實際應用中，首先需要根據(jù)油田儲層溫度、壓力、地下水等條件，結(jié)合油田開采需求等選擇合適的注水流程;其次，應以油田的合理開發(fā)為前提，依據(jù)油田地質(zhì)資料、油田開采經(jīng)驗資料等計算并確定注水壓力;最后，結(jié)合油田的構(gòu)造條件及油層的特性等確定注水方式，如邊緣注水方式適用于油層構(gòu)造完整、穩(wěn)定性較強的中小型油田。

1.4 壓裂及酸化技術(shù)

壓裂技術(shù)一般指水力壓裂技術(shù)，其增產(chǎn)機理為借助地面高壓泵組向井中注入遠超過儲層吸收能力的液體量并在地層中形成裂縫，再加上支撐劑的注入，裂縫進一步延伸，使得原油由徑向流轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€單向流，聯(lián)通地層深處進而達到增產(chǎn)的目標。酸化是指對碳酸鹽地層進行酸處理，除去儲集空間內(nèi)孔隙、裂縫中所堵塞的物質(zhì)，以此提升地層的滲透性能。

需要注意的是，采用壓裂及酸化增產(chǎn)基礎(chǔ)會對石油儲層造成不同程度的損害。因此，在選擇酸的類型與濃度時需要綜合考慮酸化對儲層的損害類型與程度等。當應用壓裂技術(shù)時，應注意解決低滲注水井欠注問題，以保證石油開采的安全性，避免過度開采對儲層造成嚴重傷害[2]。

1.5 復合介質(zhì)熱采技術(shù)

在石油開采，尤其是稠油開采中，常用攜熱介質(zhì)為高溫高壓且具有一定干度的蒸汽，上文所述的蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)增產(chǎn)技術(shù)便是以蒸汽為主要攜熱介質(zhì)。但單純的蒸汽介質(zhì)存在產(chǎn)量遞減速度較快、反復及周期性開采后成本激增的問題。為此，在蒸汽介質(zhì)內(nèi)加入非凝析氣體形成復合介質(zhì)已經(jīng)成為石油開采中一種有效的增產(chǎn)方式。常用的非凝析氣體包括氮氣、二氧化碳等，當稠油粘度在3000mPa·s以下時，在蒸汽內(nèi)加入二氧化碳及氮氣，并保持氮氣的注入量略高于二氧化碳，在地層壓力逐漸下降的情況下，復合介質(zhì)的熱采增產(chǎn)效果遠遠優(yōu)于單純以蒸汽為介質(zhì)的熱采增產(chǎn)效果。在實際的應用中，還需要根據(jù)原油粘度、地層壓力等確定各種介質(zhì)的注入量比例。

2 石油開采中增產(chǎn)技術(shù)應用效益

2.1 經(jīng)濟效益

當前石油開采中的增產(chǎn)技術(shù)較為成熟，適用于不同類型的油田，前期所需投入的成本較低，增產(chǎn)效果良好，可以從擴大產(chǎn)出、提高產(chǎn)量、保證供應及降低成本幾個方面擴大石油開采的經(jīng)濟效益。

2.2 社會效益

增產(chǎn)技術(shù)的應用不僅可以保證石油開采的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，提升油田采出率，還能夠提升原油質(zhì)量，防止原油出砂，所產(chǎn)出的原油經(jīng)過簡單的處理后便投入到社會各領(lǐng)域的使用中，可保持原油的連續(xù)、穩(wěn)定供應，擴大石油開采的社會效益。

2.3 生態(tài)效益

石油開采中科學應用增產(chǎn)技術(shù)可以降低石油開采作業(yè)對能源、資源的消耗。例如水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)的作用之一便是節(jié)約資源，不僅包括開采中機械設(shè)備運行所需的電能等，還包括降低原油的損耗，符合石油綠色開采的基本要求。不僅如此，增產(chǎn)技術(shù)的應用可降低石油開采對周邊環(huán)境的負面影響，降低施工污染物的排放，可顯著擴大石油開采的生態(tài)效益。

3 結(jié)語

綜上所述，文章提及的五種石油開采增產(chǎn)技術(shù)有其各自的適用范圍、條件，并且其增產(chǎn)效果與多種因素相關(guān)。在實際的石油開采中，還需要秉承適度開采、合理開采與科學開采的基本原則，全面收集油田地質(zhì)資料、對比國內(nèi)外油田開采經(jīng)驗及技術(shù)措施，根據(jù)油田開采需求及產(chǎn)量設(shè)計標準并在符合國家相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上靈活選擇上述增產(chǎn)技術(shù)，科學組織增產(chǎn)技術(shù)的應用作業(yè)，注重成本控制、技術(shù)優(yōu)化及工藝革新，加大對成功經(jīng)驗的推廣與普及，以在最大程度上保證增產(chǎn)效果，提升石油開采的綜合效益。

參考文獻

[1]石磊，趙敏.石油開采中增產(chǎn)技術(shù)的運用討論[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（12）：57.

[2]江峰，張超，馬林，張磊，張俊清.分析石油開采中增產(chǎn)技術(shù)運用及存在價值[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（06）：52+90.

中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300459