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浅谈普通稠油化学驱油技术现状及发展趋势

2021-03-16史复豪

中国应急管理科学 2021年9期
关键词:技术现状发展趋势

摘 要:在我国油田开发中,普通稠油的油层主要以注水开发和热采开发为主,但稠油的黏度比较高。利用注水开发的普通稠油,采收率显著降低,目前大部分的稠油采收都倾向于热采,而为了快速实现热采,需要保证油层厚度超过10米。但有些浅的油层含水大造成热量损失严重,热采的工艺不够理想,而化学驱作为最重要的代替手段,我国对化学驱的应用也普遍成熟,要高度重视普通稠油化学驱油技术具体应用情况。

关键词:普通稠油;化学驱油;技术现状;发展趋势

分类号:TE345

引言

稠油是油气资源中非常普遍的油层资源,但是稠油的开采存在很多方面的问题,因为稠油的蒸汽密度和黏度差异,致使蒸汽重力超速导致蒸汽开采体积波及系数显著降低,即使在蒸汽波及区域受到原有水體系,岩石表面的特性影响,大部分的稠油并不能够从岩石表面剥离,这也导致原油的最终采收效率显著下降,为了有效解决这一问题,需要重点针对热化驱油技术确保对原油开采技术得到显著改善,确保稠油化学驱的整体水平得到有效提高。

一、聚合物驱

聚合物驱油在美国最先应用能够显著提高采油率。而且聚合物驱可以有效扩大波及体积,增强驱油效率。但是油藏的温度高注入水矿化温度高也会影响聚合物的黏度,单纯聚合物驱并不能获得良好的增油效果。在聚合物驱中,随着原油的黏度不断增加,原油的最佳范围也会发生变化,越早开展聚合误驱则产生效率,也就越明显,所需的聚合物浓度显著降低,在非均质前沙管中采收率会显著降低,要想达到均质前砂管的相头增油量,则需要利用更高浓度的聚合物溶液。通过对聚合物驱碱驱表面活性驱等多种技术进行优化聚合物的弹性与相对分子质量具有密切关联,要高度重视对高浓度聚合物驱的实验,从而更好地提高聚合物的整体弹性效果。在未来聚合物驱已经发展成为高浓度聚合物,提高注入压力。随着近些年来水平井技术的快速发展,高浓度聚合物溶液注入效率显著提高,而且还能够与水平井相结合,增加注入的整体速度,确保采油效率显著增强。

二、碱驱

由于其机理复杂,目前还没有广泛推广应用,但通过地层界面张力机理、乳化携带机理、乳化捕捉机理等相关原理,可以快速地在稠油油藏中注入碱性物质,与原油中的石油酸发生反应,迅速产生表面活性剂,降低界面张力,形成乳状液。目前影响碱驱的因素非常多,包括浓度参数、温度等,要针对碱驱进行全面的分析。乳化是碱驱提高采收率的关键因素,通过注入碱水后能够快速溶入到残余油液内部。油流中会产生大量不连续水滴。而乳状液的黏度要低于原油,黏度可以降低水油流度比抑制注入流体的直径。碱对二价离子非常的敏感,通过对钙镁离子的引入,可以使得水硬度显著提高,并且失去表面活性剂的活性,在配制碱溶液时要去除钙离子,而有机碱是非常良好的络合剂能够注入水中,使得钙镁离子快速络合。

三、碱表面活性剂驱

在碱驱应用中界面张力最小值是在低点浓度下实现的,但由于受到吸附和沉淀等因素的影响,必须注入比较高的浓度碱,无法提高采收率。在实际开发过程中,许多薄层稠油通过对稠油油藏中剩余油形成机制的准确分析和认识,可以看出,受水绕流或止浸影响的剩余油饱和度高,流动性强,碱性表面活性对水驱后油糖有很大的开发潜力,因此,乳化液滴的乳化普及可以保证原油采收率明显提高,而残余油乳化后可被未波及的剩余油所残留,乳化捕集可以堵塞液体流动通道,使液体流动转向形成全新的流动通道,在高驱速条件下,乳化携带机理不能有效提高产油量。

四、碱聚合物驱

聚合物驱是一种新兴的提高采收率的驱油方法第一的波及系数和碱损耗会导致碱驱失效,而且在稠油注水开发后会造成地质不均匀注入的碱溶液会由高处向低区域渗入形成的原位乳液并不稳定在低渗区域内的数量,稠油并没有得到有效波及而利用聚合物增黏作用,可以保证乳状液得到稳定降低,水油流度比增加波及系数根据相关的研究结果表明碱聚合物中的碱与原油或碱发生乳化反应能够使得原油粘稠度显著下降可以有效改善流度比较单一的聚合物体系但聚合物控制聚合物碱无法单独进入到油驱,降低整个油水界面的张力,使得油被驱出,而碱能够使水动力回旋碱少,尽管碱驱可以使用聚合物降低粘稠度,但随着时间的不断推移碱驱的聚合物混合注入后的效果也能够显著增强提高采收效率在剪聚合物二元复合驱中,经常出现碱与地层或配置用污水不匹配的问题,造成剪结构和聚合物降解影响碱驱的整体效率,但室内通过污水匹配的活性碱与低碳酸钠形成对比实验,可以有效发挥碱性,降低油水界面张力,增强抗钙镁离子能力。

五、微生物驱

微生物油回收技术具有其他三次石油回收技术无与伦比的优点——通用性,因此有望成为未来加强石油增进回收的主要技术之一。 但是,MEOR技术的局限性是微生物在高温、高盐分、高含量的重金属离子的条件下很容易被破坏。 微生物生成的表面活性剂和生物聚合物可能会引起沉淀。 培养微生物的条件并不容易。 为了掌握,而且微生物油回收技术在冬天构建并不容易。 为了克服这些限制,可以根据现有菌株,使用生物工程、基因工程和基因工程,按照储层条件(如含选择性分解的重油分解工程)构建回收油的工程细菌。 细菌、高产量高分子量的聚合物轮廓控制细菌或体型较大的轮廓控制细菌、表面活性剂、酸、有机溶剂等产量较高的油置换工程细菌。

六、结论

化学驱对于浅层油藏开采具有十分明显的潜力而热化学采油的机理非常复杂,涉及化学、热力学等多种学科,目前热化学驱发展快速,通过热碱驱表面活性剂复合驱的实际应用能够取得良好的效果。聚合物驱的弹性更高的聚合物,能够与水平井技术快速结合,取得碱驱效率显著提高,具有非常大的潜力。

参考文献:

[1]裴海华,张贵才,葛际江,刘清华,王洋,王冲.化学驱提高普通稠油采收率的研究进展[J].油田化学,2010,27(03):350-356.

[2]丁保东,张贵才,葛际江,李锦超,王静,汤明光.普通稠油化学驱的研究进展[J].西安石油大学学报(自然科学版),2011,26(03):52-58+9.

[3]汤明光,裴海华,张贵才,蒋平,刘清华,王洋.普通稠油化学驱油技术现状及发展趋势[J].断块油气田,2012,19(S1):44-48+52.

[4]李锦超.普通稠油化学驱及机理研究进展[J].精细石油化工进展,2015,16(04):16-20.

作者简介:史复豪(1985—)男,民族:汉,籍贯:辽宁盘锦,本科毕业于长江大学,工程硕士毕业于东北石油大学,职称:中级工程师,研究方向:现从事于油气田开发方面研究。

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