论高粘度稠油的开采方法

逯海洋

(河南油田分公司第一采油厂,河南南阳 474780)

论高粘度稠油的开采方法

逯海洋

(河南油田分公司第一采油厂,河南南阳 474780)

高粘度稠油是不可再生资源,同样也是发展经济的重要资源,但其储量有限,随着开采的时间和开采的力不断加大,储量越来越少,也正因为此,高粘度稠油开采研究也是各个国家非常重视的研究对象,从而尽量减少其浪费,并使得能够得到最大可能的利用。科技力量的飞速发展对于稠油的开采贡献很大,现就对一些开采意义重大的方法进行分析介绍。

高粘度稠油 重油 开采方法

稠油的不可再生性和高经济回报性使的它备受各国重视，但全球储量有限，虽然我国稠油资源相对丰富，主要分布在东北、华北、西北、华中等地，稠油的开采和加工技术越来越成熟，力求在实现利用值最大化。稠油的主要特点是含胶质和沥青比较多，粘度和密度太大，开采过程中受流动阻力比较大，对开采造成了一定影响，目前比较成熟的开采方法很多，先就对其中一些方法的优缺点进行比较。

1 使用表面活性剂

1.1 化学表面活性剂

表面活性剂驱油的发展是以注水驱为基础而衍生的。以往都是通过注水驱的方法将油层驱替至采油井方法，以前技术条件限制，只能使用淡水和海水，后来经过研究发现了一种表面活性剂，直接注入这种活性剂驱油效果很理想。其研究原理主要是根据油层中含有的不同物质的物理性质和化学性质，结合当地的土质地质环境，衍生出更多的驱油方法，例如酸水驱和碱水驱等。以后为能使驱油效果更好，我们的研究重点是沥青等重质成分给开采带来的难度，发现更加有效的驱替剂。

微乳液是由水、油、表面活性剂等合成的一种具有热力稳定且颜色透明有分散能力的物质，由于成分含有表面活性剂再加上助表面活性剂的作用，会在液滴表面形成一种混合膜，该种驱油的微乳液中，表面活性剂应采用石油磺酸盐，水使用NACL溶液，油使用轻质原油即可，助表面活性剂使用C3的醇即可。优点:微乳液主要工作原理是通过改变岩石的润滑性，改变油和水界面的粘度，二次采油之后在底层的细小分支中也会残留，而微乳液的使用使得油水界面的张力大大降低，从而降低采油过程中的浪费。由于聚合物会导致开采费用投入加大，化学活性降低，对机械的消耗增大，微乳液的流动性降低等等的原因，即便他能够加大水相粘度，我们一般在石油工业中很少使用。最新研究发现，利用生物和细菌的表面活性剂，可以降低微乳液开采方法成本。目前科学家对于微乳液的研究主要集中在改善其配方，减少活性损失从而减少采油的资金投入。缺点:对于表面活性剂的使用量很大。

1.2 生物表面活性剂

生物表面活性剂是利用微生物的代谢产物，这些代谢产物是在特定状态下分泌并排出体外且具有表面活性的物质。它的特点是:具有很好的抗盐效果、具有很强的稳定性温度一般不会影响其活性、无毒可以被降解，资金投入少、而且据有化学活性剂的特点，由于这些特点这种方法目前被广泛用于原油开采，并且采收率非常高。缺点:生物表面活性剂的收集对于地层等多方面的条件要求很高。

2 改进蒸汽法开采稠油

2.1 蒸汽吞吐、蒸汽驱添加辅助化学剂

对于一些比如像沥青或者油页岩的开采大多使用的是热力开采方法。主要途径就是在油层里进行燃烧，蒸汽，或者注入热水的方法，目的是将藏油的温度升高，使得重油的溶解能力和流动性增强，于是重油的开采难度降低，效果显著。但是燃烧法的缺点也很明显，比如再有层中注入的蒸汽等热损失较大，同时也会损坏石油中的一些物质，甚至会使石油烧成焦炭，得不偿失。

蒸汽法的使用则不会存在这种情况，它是通过向重油层里注入蒸汽，让油层温度升高，岩石可以将高温保存起来，这样重油受热之后粘度骤降，流动性加快，从而使得流出油层变得简单，所以在出井筒之后压力和温度也会很高，在地面会形成井喷。近井油层里注入了蒸汽，增加了藏由的热量热量转化为内能，流动速度加快使得开采变得容易，产出也变得理想。虽然这个方法实用性很高但也有很多不足之处，科学家也在努力研究解决办法，力求能更好的提高效果。

2.2 水平井蒸汽辅助重力技术

我国目前对于重油和超重油的开采研究还处于初级阶段，而国外的成熟技术相对而言则更加高效，蒸汽辅助重力泄油技术在国外应用广泛，在水平井的开采中利用蒸汽来辅助重力泄油，即将蒸汽从储层的水平井注入，油藏受热流速加快然后流入下层的水平井内，水平井的目的是增加油层和井筒的渗流、接触面积，使得加热油层的体积尽量扩大，从而提高了驱油效率，油层一直向下排泄，加热范围也随之增大，让油在排泄过程中一直受到热量，进一步提高采收效果。而我国对这种技术进行改进，生产完成时水平井内的油层温度高达几百摄氏度，采收效果令人称羡。

3 利用微生物强化稠油开采

研究发现，微生物的降解技术可以通过降解重质油的组成部分，从而降低其粘稠度，目前这一开采方法也被作为了重要的研究课题。其理论依据是通过使用含有氮盐、氨盐和磷盐化学成分的充气水让地层中的微生物活化。主要发生机理，化学反应产生的气体比如二氧化碳，使原油的溶解能力增强；或者通过讲解方式将大分子烃降解为小分子；化学反应生成有机酸是原油的性质发生变化；改进重质原油组成部分的活性酶等等。

微生物强化采油技术在一些科技发达的国家进行实验并获的突破性的进展。它的特点非常明显；应用广泛，资金投资小，见效快，环保，工艺流程简单，当然这是要高科技联系在一起的，所以在我国应该加大对这方面研究的投资，从而更好的为石油的开采做出贡献。当然任何方法都有其缺点和局限性，由于微生物培养条件严格，且有不可控性，微生物对环境温度，土质，含盐量，重金属的有非常严苛的要求，如果这些东西将微生物破坏，那么其表面活性和聚合物会导致原油生成沉淀，从而加大开采难度。所以科学家的研究方向还是集中在培养能够适应任何条件的微生物菌种。

目前来说应用最广放的还是蒸汽法，但是为了使的开采采收率达到最大化，人们是不会满足于这些方法的，微生物强化石油开采方法的研究是一种趋势，而我国也在大力研究各种行之有效的方法，力求能在高粘度原油开采上去的较大的进展。

[1]贾学军.高粘度稠油开采方法的现状与研究进展[J].石油天然气学报,2012(2).

[2]戴树高,崔波,祁亚玲.高粘度稠油开采技术的国内外现状[J].化工技术经济,2011(11).

[3]范洪富,张翼,刘永建.蒸气开采过程中金属盐对稠油粘度及平均分子量的影响[J].燃料化学学报,2013(5).