⑴ 石油如何開發與利用
你好。
這個問題可是個大問題,不是一兩句話就能說明白的。所謂開發,是指把地下的石油開採到地面上來。一般要經過勘探(找油藏)——鑽探(打井驗證)——布井(打採油井)——採油(把地下原油開採到地面上來)。
石油採到地面上來以後,要經過脫水、脫氣等程序得到純凈的原油,然後由煉油廠煉出各種成品油和其它石油產品。石油開發與利用要講究科學,能充分利用地下資源,並不能污染環境。
⑵ 石油的開采採取哪些辦法
1、通過壓入沸水或高溫水蒸汽,甚至通過燃燒部分地下的石油;2、壓入氮氣;3、壓入二氧化碳來降低石油的黏度;4、壓入輕汽油來降低石油的黏度;5、壓入能夠將油從岩石中分解出來的有機物的水溶液;6、壓入改善油與水之間的表面張力(界面張力儀)的物質(清潔劑)的水溶液來使油從岩石中分解出來;7、這些手段可以結合使用。雖然如此依然有相當大量的油無法被開采。水下的油田的開采最困難。要開采水下的油田要使用浮動的石油平台。在這里定向鑽井的技術使用得最多,使用這個技術可以擴大平台的開采面積。
滿意請採納
⑶ 為什麼要提高原油採收率,提高採收率的方法有哪些
提高原油採收率節約能源。
提高原油採收率方法:
世界上已形成提高採收率四大技術系列,即化學法、氣驅、熱力和微生物採油。
化學法又分為化學驅和化學調剖。化學驅包括聚合物驅、表面活性劑驅、鹼水驅及其復配的二元、三元復合驅、泡沫驅等。調整吸水剖麵包括淺調、深調和調驅三類技術。調剖劑分為無機類水泥、無機鹽沉澱、有機聚合物凝膠、樹脂類、顆粒類及泡沫類等。
氣驅包括混相、部分混相或非混相的富氣驅、干氣驅、co2
驅、氮氣驅和煙道氣驅等,注入方式分為段塞注入、連續注入或水氣交替注入。
熱力法包括熱水驅、蒸汽法、火燒油層、電加熱等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、蒸汽輔助重力驅、蒸汽與天然氣驅;火燒油層又分為乾式、濕式、水平井注空氣等。
微生物採油包括微生物調剖或微生物驅油等。此外,聲波物理法採油也有大量的研究報道。
上述提高採收率技術,部分已進行工業化推廣應用,部分開展了先導性礦場試驗,部分處於理論研究之中。世界范圍內已進行工業化推廣或曾進行礦場試驗的提高採收率技術包括蒸汽驅、火燒油層、蒸汽輔助重力驅、co2
驅、烴類氣驅,以及聚合物或活性劑等化學驅。諸多eor
技術中,蒸汽驅仍是最主要的方法,其次為co2
混相驅,烴類氣體混相或非混相驅與氮氣驅也起著相當重要的作用。
⑷ 國外老油田靠哪些前沿技術提高採收率
當前,我國石油產量的70%仍來自老油田,前十大油氣田中有7個是已經開采30年以上的。老油田總體進入高采出程度、高含水的「雙高」階段,高含水油田的開發將成為石油行業面臨的重大挑戰。此前,中國石油經濟技術研究院發布的《2014國外石油科技發展報告》指出,不僅在我國,未來一段時間,老油田仍將是全球石油供給的主力,全球老油田剩餘油挖潛壓力巨大。如何提升油田的採收率,讓「老樹生新芽」成為各國石油科技重點攻關課題。
提高老油田採收率符合現實需要
目前,全球平均原油採收率35%,全球常規天然氣平均採收率70%。老油田剩餘儲量依然相當可觀,油挖潛空間巨大,仍將是未來全球石油供給的主力。因此不斷探索新技術、使老油田價值最大化是符合現實需要的選擇。如果全球採收率提高1%,就會增加可采儲量50多億噸,相當於全球兩年的石油消費量。
老油田開發主要面臨五大問題:一是資源接替跟進遲緩,新增儲量動用難度大;二是含水率持續升高,地下油水關系復雜;三是套損嚴重,基礎設施老化;四是單井產量低,投資、產量、成本之間的矛盾加大;五是污染物處理未完全達標,環境保護問題突出。主要解決方案是通過找准剩餘油,優化油藏管理,來提高單井產量,提高採收率,最終達到優化成本,延長油田經濟壽命的目的 目前,全球石油企業正在積極行動,為達到更高的採收率目標而努力。
挪威國家石油公司2014年專門成立EOR(Enhanced Oil Recovery,提高原油採收率)業務部門,以期將海上原油採收率提高至60%。
馬來西亞2012年啟動了世界上最大的EOR項目,該項目用於Baram Delta油田和North Sabah油田,使這兩個油田的石油採收率提高到50%左右,開采期延長到2040年。
俄羅斯實施了老油田稅優惠政策,規定采出程度越高,優惠幅度越大;對難採石油儲量實行開采稅級差徵收辦法,對亞馬爾-涅涅茨自治區內的老油田免徵自然資源開采稅。
老油田提高採收率技術與發展方向
目前,提高油田採收率需要在二次採油和三次採油上下功夫,主要方法有水驅、保持底層壓力、熱采、氣驅、化學驅和其他方法(如微生物驅)等等。 根據中國石油經濟技術研究院對1980年到2012年全球各類提高油田採收率項目數量的統計,熱采技術始終保持歷年項目數第一,成為提高採收率的第一大技術手段。
近年來,二氧化碳驅項目數逐年增多,成為繼熱采之後的第二大提高採收率技術,化學驅及非二氧化碳氣驅項目數逐漸減少,熱采項目數保持平穩。
目前,老油田勘探開發關鍵技術系列包括剩餘油描述、改善水驅、新一代EOR技術等3類。
1.剩餘油描述 剩餘油描述就是運用新技術找准剩餘油,更清晰地描述剩餘油的位置及地層的狀況,這是進行油藏管理、提高油田採收率的基礎。剩餘油藏精細描述成為這類技術未來的發展方向。具體來說,就是隨著油藏開采難度的加深和生產動態資料的增加,進行精細地質特徵研究和剩餘油分布描述,並完善儲層的地質模型,量化剩餘油分布。需要物探、地質、油藏、測井多學科協作。這類新興技術主要包括四維地震技術、光纖檢測和納米機器人。
(1)四維地震技術四維地震就是通過重復觀測,研究地層中流體的變化特點。其技術優勢在於可用於油田開發的全周期:開發初期,保護油田基本生產力;中期能保證高經濟效益的油田管理和資源的有效開發;後期,延長油田開發期,提高最終採收率。
(2)永久性光纖井下動態監測技術光纖感測器油藏監測是在石油開采過程中,利用光纖感測器對井下多相流、溫度、壓力、流體持率等參數進行測試,了解油井的產液及注水井的注水情況。對這些信息的動態檢測為更好的油藏管理提供了條件:有利於優化油井的產量和壽命、優化注入式油井;故障診斷、監視智能完井;監控蒸汽流和SAG-D的效率、實時監控確認井下作業的效率;改善油藏的激勵和補救措施,如在壓裂處理中,實時觀察壓裂裂縫高度增長
(3)油藏納米機器人納米機器人是一種納米感測器,可通過注入水進入油藏。在地下「旅行」期間,可以分析油藏的壓力、溫度和流體類型,將信息存儲在存儲器中,由生產井隨原油產出並回收。在實際應用中,它們可以輔助圈定油藏范圍、繪制裂縫和斷層圖形、識別和確定高滲透率通道;尋找油田中被遺漏的油氣、優化井位、設計和生成更現實的地質模型;將化學品送入油藏深處提高油氣產量;了解井間基質、裂縫和流體性質以及油氣生產變化;可以通過直接與油藏接觸完成的,對剩餘油發現和開采具有重要作用。值得一提的是,沙特阿美石油公司於2007年提出了納米機器人的概念,2008年進行了可行性測試,2010年進行了現場測試,技術已日臻成熟。此外,有全球多家知名油氣企業組成的先進能源財團(AEC)也一直致力於利用納米技術勘探與生產油氣,研發地下微感測器和納米感測器,在三維空間表徵油藏及其所含流體,以更好地表徵油藏,有效開發油氣資源。2.改善水驅改善水驅主要是從兩個方向來提高水驅的效果。一方面要研究井下油水分離和智能井分層注水等提高井下工藝和注水工藝的方法;另一方面是要改變注入水的水質,通過調整注入水的離子組成和礦化度,改變油藏岩石表面潤濕性,從而提高原油採收率。主要方法有低礦化度水驅、智能水驅和智能流體驅,特點在於可以利用現有的水驅設備,以最少的投入獲取更高的採收率。目前,BP、沙特阿美、殼牌等公司已對低礦化度水驅和智能水驅技術進行了現場試驗,效果良好。室內實驗提高採收率約40%;單井試驗提高採收率6-12%;礦場試驗增油效果明顯,油井產水率降低。目前,該領域比較有代表性的技術有:(1)LoSal低礦化度水驅技術,可將採收率提高多達10%。BP公司從2005年開始,在阿拉斯加油田通過一套改良的液壓裝置,將低礦化度水注入地層,增油效果明顯,產水率從92%下降到87%。(2)SmartWater智能水驅技術。智能水驅現場試驗的生產設備在沙特Ghawar、Kindom等碳酸鹽岩油藏進行了單井試驗。首次在Kindom現場試驗時,井周圍的殘余油飽和度下降7%。目前,正在開展多井智能水驅的現場試驗,研究智能水驅對全油藏最終採收率的影響,預計提高採收率8%-10%。
3.新一代EOR技術這類技術主要包括氣驅和微生物採油技術。
(1)氣驅提高採收率技術在氣驅技術中二氧化碳(CO2)驅油佔主體,2012年統計,世界上有100多個CO2驅油項目在實施中,其中約90%的CO2驅油項目集中在美國。CO2驅油已成為美國第一大提高石油採收率技術,年產油量達1500萬噸,年注入CO2量3000萬噸。「新一代」CO2-EOR技術是通過增大CO2注入量、優化井的設計和布局、添加聚合物或其他增粘劑、加入降低最小混相壓力添加劑來消除粘性指進和非混相驅的問題,進而降低油藏孔隙中水驅之後的殘余油飽和度,使殘余油重新流動起來,在殘余油區具有較好的應用前景。殘余油區(ROZ)是指在一次、二次採油中沒有經濟產油量的部分含油層段,其通常位於常規油田主產層下面或常規油田之間早期的水體運移通道,儲量極為豐富,達到了1400億桶。ROZ的開發預計能提高美國原油可采儲量30%-50%。目前ROZ的主要開發方式是混相CO2-EOR,隨著改進的「新一代」CO2-EOR技術應用,ROZ產量明顯提高,但由於缺乏充足的廉價CO2供應,將阻礙產量達到更高水平。截止2012年,美國Permian Basin已實施了11個ROZ項目,日產油量超過1.3萬桶。將來計劃實施的ROZ項目有6個,新項目的時間取決於CO2供應的有效性。
(2)微生物採油技術
生物酶驅油技術原理:將經過特殊配製後的生物酶制劑注入到地層,使岩石的潤濕性由油濕改為水濕,降低礦物顆粒與油相的界面張力,並減小流體通過孔喉的流動阻力,起到增油效果。緬甸的曼恩油田是1970年投產老油田,使用酶之後含水率大幅下降,產油量比較穩定。
AERO(活化環境採油)技術原理:通過生產營養物優化水質使微生物快速繁殖,活化的微生物可利用原油作為碳來源,充作表面活性劑來降低油水界面張力,油被釋放到水流中;微生物繁殖堵塞大的水流通道,迫使水選擇其他的流動路徑,驅動更多的滯留原油。一旦激活AERO系統,這個程序就會不斷重復,直到采出全部殘余油。這個系統可回收地層中高達20%的難采原油,可以將該區原油的產量提高9%-12%。利用現有的生產設備和基礎設施,不需要鑽探新井。
微生物採油技術的應用:在美國微生物驅油技術被視為潛力最大的驅油技術,據統計,美國國內可用於微生物採油法的儲量高達6490億桶,占其總儲量的58%。近20年來,美國能源部共支持了47個微生物採油研究項目,其中有8個項目正在進行之中。微生物驅油技術正在進行廣泛的現場試驗,其研究結果表明,在注水開發後期的油藏實施微生物驅油技術可提高採收率16%。
俄羅斯主要開展了內源微生物驅油技術研究,也進入較大規模的工業化應用,在羅馬什金、巴什克斯坦和韃靼等老油田取得60萬噸的增油量,並延長了油藏的開發壽命。
挪威國家石油公司(Statoil)在北海油區Norne油田開展了一次世界上規模最大的微生物驅油技術試驗,取得巨大的成功,預計可增產原油3000萬桶。Statoil還將微生物提高採收率技術作為其今後研究主要方向。
⑸ 提高採收率技術是什麼
我國多數油田處於注水採油的晚期,采出液體含水量高達95%,注水採收率不到40%,有一半以上的石油仍然留在地下無法采出。為減緩這些油田的衰老速度,維持我國原油穩產,減少對國外原油的依賴程度,進一步提高油藏採收率,必須進行三次採油。三次採油也稱「強化採油」,是通過向油層注入化學物質、蒸汽、混相氣,或對油層採用生物技術、物理技術來改變油層性質或油層中的原油性質,提高油層壓力和石油採收率的方法。
我國克拉瑪依油田早在1958年就開展三次採油研究工作,並進行了火燒油層採油。20世紀60年代初,大慶油田一投入開發,就開始了三次採油研究工作,先後研究過CO2水驅、聚合物溶液驅、CO2混相驅、注膠束溶液驅和微生物驅。70年代後期,我國對三次採油的研究逐漸重視起來,玉門油田開展了活性水驅油和泡沫驅油。80年代,大港油田開展了鹼水驅油研究工作。90年代,大慶、勝利、大港等油田對聚合物驅油都開展了研究,相繼提出了三元復合驅及泡沫復合驅等提高石油採收率新技術。其中聚合物驅油技術已工業化推廣,三元復合驅油技術也在擴大化工業試驗階段。這些新技術的研究和應用,極大地提高了我國油田的原油採收率。
本節主要介紹化學驅油技術、氣體混相驅油技術、熱力採油技術、微生物採油技術、物理採油技術等提高油氣採收率技術。
一、化學驅油技術
化學驅油技術又叫「改良水驅」,是指在注入水中加入一種或多種化學葯劑,改變注入水的性質,提高波及系數和洗油效率,提高採收率的技術。根據所加入的化學葯劑的不同,化學驅油技術可分為以下幾種方法。
(一)聚合物驅油
聚合物是高分子化合物,它由成千上萬個叫作單體的重復單元所組成,其相對分子質量可達200萬及以上。聚合物具有增大水的黏度的性能。
聚合物驅油是把聚合物添加到注入水中,提高注入水的黏度,降低驅替介質流度,降低水油流度比,提高水驅油波及系數的一種改善水驅方法。該技術已成為保持油田持續高產及高含水後期提高油田開發水平的重要技術手段。如大慶油田主力油層水驅採收率在40%左右,採用聚合物驅油技術可比水驅提高採收率10%以上。
驅油用聚合物主要有兩種:一種是人工合成的聚合物,主要是由丙烯醯胺單體聚合而成的聚丙烯醯胺(PAM),所以聚合物驅有時也簡寫成PAM驅;另一種是天然聚合物,使用最多的是黃原膠,也稱聚糖或生物黃原膠。國內外礦場試驗絕大多數用的是部分水解聚丙烯醯胺,它的水溶性、熱穩定性和化學穩定性都比較好。
聚合物驅油機理是:聚合物溶解在水中,增加了水的黏度;在井底附近的地層中,水流速度高,聚合物分子呈線形流動;在遠離井底的地層中流速慢,聚合物分子捲曲呈線團狀或球狀而滯留在油層孔隙喉道中,降低了水相滲透率,從而降低了油水流度比,提高了波及效率;聚合物分子的官能團(如醯胺基)可部分吸附在岩石孔隙表面,使聚合物分子部分伸展在水中,阻滯了水的流動(見圖6-14)。因此,聚合物的加入,降低了水油流度比,不僅提高了平面波及效率,克服了注入水的「指進」(驅替前緣成指狀穿入被驅替相的現象),而且也提高了垂向波及效率,增加了吸水厚度。
(二)表面活性劑驅油
表面活性劑是指能夠在溶液中自發地吸附於兩相界面上,少量加入就能顯著降低該界面自由表面能(表面張力)的物質,例如烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸鈉等。表面活性劑驅油的主要機理是降低油水界面張力,改變岩石孔隙表面的潤濕性,提高洗油效率。
圖6-14聚合物驅油提高採收率示意圖
由於地層水含有的鹽種類較多,且各油田地層水所含的鹽類也各不相同,因此,要選擇與地層水相適應的活性劑,否則收不到預期的效果。即使是有效的表面活性劑,在表面活性劑驅油過程中也存在著兩個較突出的問題:一是表面活性劑分子會被岩石表面或油膜表面吸附,導致表面活性劑在驅油過程中的沿途損失,經過一段距離後,注入水中的表面活性劑含量將大量減少,作用就非常微弱以致消失;另一個問題是表面活性劑水溶液的流度與水差不多,不能提高波及系數。
表面活性劑驅油,從工藝上講與注水並沒有什麼差異,只是把注入水改為表面活性劑體系,即注入一定濃度的表面活性劑溶液,目的是提高洗油效率。目前表面活性劑驅油大體有兩種方法:一種是以濃度小於2%的表面活性劑水溶液作為驅動介質的驅油方法,稱為表面活性劑稀溶液驅,包括活性水驅、膠束溶液驅;另一種是用表面活性劑濃度大於2%的微乳液進行驅油,稱為微乳液驅。
(三)鹼水驅油及三元復合體系驅油
鹼水驅油是將比較廉價的鹼性化合物(如氫氧化鈉)摻加到注入水中,使鹼與原油的某些成分(如有機酸)發生化學反應,形成表面活性劑,降低水與原油之間的界面張力,使油水乳化,改變岩石的潤濕性,並可溶解界面油膜、提高原油採收率的方法。可見,鹼水驅油實質上是地下合成表面活性劑驅油。
在鹼水驅油中,可以作為鹼劑的化學劑主要有氫氧化鈉、原硅酸鈉(Na4SiO4)、氫氧化銨、氫氧化鉀、磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉(Na2SiO3),以及聚乙烯亞胺。在上述化學試劑中,氫氧化鈉和原硅酸鈉的驅油效果最好,而且經濟效果也比較好,此即人們通常所說的「苛性鹼水驅」。
鹼水驅油機理有以下幾個方面:降低界面張力;油層岩石的潤濕性發生反轉;乳化和捕集攜帶作用;增溶油水界面處形成的剛性薄膜。
鹼水驅油方法的工藝比較簡單,不需增加新的注入設備,相對於其他化學驅油來說,成本比較低。對於注水油田,只要根據確定的鹼濃度,向注入水中加入一定量的鹼,就很容易轉變為鹼水驅方法採油。但這種方法對於大部分油田效果並不明顯,其主要原因是鹼雖然可以降低界面張力,但界面張力的降低程度明顯受原油性質、地層條件的影響。
三元復合體系驅油是指在注入水中加入低濃度的表面活性劑(S)、鹼(A)和聚合物(P)的復合體系驅油的一種提高原油採收率方法。它是20世紀80年代初國外出現的化學採油新工藝,是在二元復合驅(活性劑—聚合物;鹼—聚合物)的基礎上發展起來的。由於膠束—聚合物驅在表面活性劑掃過的地區幾乎100%有效地驅替出來,所以近些年來,該方法無論是在實驗室還是礦場實驗都受到了普遍重視。但由於表面活性劑和助劑成本太高,該方法一直沒有發展成為商業規模。ASP三元復合體系所需要表面活性劑和助劑總量僅為膠束—聚合物驅的三分之一,其化學劑效率(總化學成本/採油量)比膠束—聚合物驅高。大慶油田室內研究及先導性礦場試驗表明,三元復合體系驅油可比水驅提高20%以上的原油採收率。
二、氣體混相驅油技術
混相,簡單的含義是可混合的。而混相性是指兩種或兩種以上的物質相能夠混合而形成一種均質的能力。如果兩種流體能夠混相,那麼將它們摻和而無任何界面,如水和酒精、石油和甲苯相混合均無界面。
混相驅油法就是通過注入一種能與原油呈混相的流體,來排驅殘余油的辦法。氣體混相驅油是以氣體為注入劑的混相驅油法。其機理是注入的混相氣體在油藏條件下與地層油多次接觸,油中的輕組分不斷進入到氣相中,形成混相,消除界面,使多孔介質中的毛管力降至零,從而降低因毛細管效應而殘留在油藏中的石油。從理論上講,它的微觀驅油效率達100%;從礦場應用上講,它對於低滲透黏土礦物含量高的水敏性油層更適用。
氣體混相驅油的方法很多,按照注入的驅替劑的氣體類型,可把氣體混相驅油分為兩大類,即烴類氣體混相驅油和非烴類氣體混相驅油。
早在20世紀40年代,美國就曾提出向地層注高壓氣(以注甲烷氣為主)的氣體混相驅油法。但由於它對原油的組成、油藏條件、地面設備要求較高而未得到推廣。鑒於天然氣中輕烴組分是原油的良好溶劑,50年代又提出了以液化石油氣等其他烴類氣體為混相劑的氣體混相驅油,並在室內研究的基礎上進行了大量的礦場實驗。大約到1970年,人們對烴類氣體混相驅油的興趣達到了高潮。但是,隨著烴類氣體價格的急劇上漲,油藏工程師及研究者們不得不尋求更經濟的辦法。因此,70年代以後,CO2混相驅迅速發展起來,並成為目前重要的氣體混相驅油方法之一。
三、熱力採油技術
稠油亦稱重質原油,是指在油層條件下原油黏度大於50mPa·s,或者在油層溫度條件下脫氣原油黏度大於100mPa·s,且在溫度為20℃時相對密度大於0.934的原油。根據黏度和相對密度的不同,稠油又可分為普通稠油、特稠油和超稠油。我國稠油劃分標准見表6-2。
表6-2我國稠油的劃分標准
①指油層條件下黏度,其餘指油層條件下脫氣原油黏度。
指標分類第一指標第二指標黏度,mPa·s相對密度(20℃)普通稠油50①(或100)~10000>0.92特稠油10000~50000>0.95超稠油>50000>0.98
我國稠油資源豐富,分布很廣,目前已在很多大中型油氣盆地和地區發現眾多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中—新生代地層中,埋藏深度變化很大,一般在10~2000m之間。新疆克拉瑪依油田九區淺層稠油油藏埋藏深度在150~400m之間,紅山嘴淺層稠油油藏深度在300~700m之間。在全國范圍來看,絕大部分稠油油藏埋藏深度為1000~1500m。稠油油藏具有原油黏度高、密度大、流動性差、在開采過程中流動阻力大的特點,難於用常規方法進行開采,通常採用降低稠油黏度、減小油流阻力的方法進行開采。由於稠油的黏滯性對溫度非常敏感,隨著溫度的升高,稠油黏度顯著下降,所以熱力採油已成為強化開采稠油的重要手段。我國遼河油田、勝利油田、新疆克拉瑪依油田已廣泛應用。
熱力採油是通過加熱油層,使地層原油溫度升高、黏度降低,變成易流動的原油,來提高原油採收率。根據熱量產生的地點和方式不同,可將熱力採油分為兩類:一類是把熱量從地面通過井筒注入油層,如蒸汽吞吐採油、蒸汽驅採油;另一類是熱量在油層內產生,如火燒油層。
(一)蒸汽吞吐採油
蒸汽吞吐採油是指在一定時間內向油層注入一定數量的高溫高壓濕飽和蒸汽(鍋爐出口蒸汽壓力在10~20MPa之間,蒸汽溫度為250~300℃),關井一段時間使熱量傳遞到儲層和原油中去,然後再開井生產。由此可見,蒸汽吞吐採油可分為注汽、燜井及採油三個階段。從向油層注汽、燜井、開井生產到下一次注汽開始時的一個完整過程叫一個吞吐周期。蒸汽吞吐採油投資較少,工藝技術較簡單,增產快,經濟效益好。
1.注汽階段
注蒸汽作業前,要准備好機械採油設備,油井中下入注汽管柱、隔熱油管及耐熱封隔器,見圖6-15。將隔熱油管及封隔器下到注汽目的層以上幾米處,盡量縮短未隔熱井段,通過注汽管柱向油層注汽。此階段將高溫蒸汽快速注入到油層中,注入量一般在千噸當量水以上(每米油層一般注入70~120t蒸汽),注入時間一般幾天到十幾天。
圖6-18反向燃燒法示意圖
四、微生物採油技術
微生物採油技術,全稱微生物提高石油採收率(Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR)技術,是21世紀出現的一項高新生物技術。它是指將地面分離培養的微生物菌液和營養液注入油層,或單純注入營養液劑或油層內微生物,使其在油層內生長繁殖,產生有利於提高採收率的代謝產物,以提高油田採收率的採油方法。
(一)微生物驅油機理
(1)微生物在油藏高滲透區的生長繁殖及產生聚合物,使其能夠選擇性地堵塞大孔道,提高波及系數,增大掃油效率。
(2)產生氣體,如CO2、H2和CH4等,這些氣體能夠使油層部分增壓並降低原油黏度。
(3)產生酸。微生物產生的酸主要是低相對分子質量有機酸,能溶解碳酸鹽,提高滲透率。
(4)產生生物表面活性劑。生物表面活性劑能夠降低油水界面張力。
(5)產生有機溶劑。微生物產生的有機溶劑能夠降低界面張力。
(二)微生物採油特點
(1)微生物以水為生長介質,以質量較次的糖蜜作為營養,實施方便,可從注水管線或油套環形空間將菌液直接注入地層,不需對管線進行改造和添加專用注入設備;(2)微生物在油藏中可隨地下流體自主移動,作用范圍比聚合物驅大,注入井後不必加壓,不損傷油層,無污染,提高採收率顯著;(3)以吞吐方式可對單井進行微生物處理,解決邊遠井、枯竭井的生產問題,提高孤立井產量和邊遠油田採收率;(4)選用不同的菌種,可解決油井生產中的多種問題,如降黏、防蠟、解堵、調剖;(5)提高採收率的代謝產物在油層內產生,利用率高,且易於生物降解,具有良好的生態特性。
總之,微生物採油具有成本低、工序簡單、應用范圍廣、效果好、無污染的特點,越來越受到重視。
五、物理採油技術
物理採油技術是利用物理場來激勵和處理油層或近井地帶,解除油層污染,達到增產、增注和提高油氣採收率的新技術。目前,聲波採油技術、微波採油技術、電磁加熱技術的理論研究已達到成熟階段。
物理採油技術具有以下特點:適應性強、工藝簡單、成本低、效果明顯;可形成復合技術,對油層無污染;可用於高含水、中後期油田提高採收率;可用於含黏土油藏、低滲透油藏、緻密油藏、稠油油藏。
物理採油技術包括人工地震採油技術、水力振盪採油技術、井下超聲波採油技術、井下低頻電脈沖採油技術、低頻電脈沖技術。下面主要介紹人工地震採油技術和水力振盪採油技術。
(一)人工地震採油技術
人工地震採油技術是利用地面人工震源產生強大震場,以很低頻率的機械波形式傳到油層,對油層進行震動處理,提高水驅的波及系數,擴大掃油麵積,增大驅油效率,降低殘余油飽和度。
1.採油機理
(1)加快油層中流體的流速;
(2)降低原油黏度,改善流動性能;
(3)改善岩石潤濕性;
(4)清除油層堵塞及提高地層滲透率;
(5)降低驅動壓力。
2.特點
(1)不影響油井正常生產,不需任何井上或井下作業,避免了因油井作業造成的產量損失;
(2)一點震動就可大面積地處理油層,波及半徑達400m,在波及面積上油井有效率達82%;
(3)適應性強,對各種井都有效;
(4)對油層無任何污染,具有振動解堵、疏通孔道的作用;
(5)節省人力物力,投資少,見效快,效益高,簡單易行。
(二)水力振盪採油技術
水力振盪採油技術是利用在油管下部連接的井下振盪器產生水力脈沖波,通過脈沖波在油層中的傳遞,來解除注水井、生產井近井地帶的機械雜質、鑽井液和瀝青質膠質堵塞,破壞鹽類沉積,並使地層形成裂縫網,增大注水井吸水能力,改善油流的流動特性。振動波對地層中原油產生影響,降低原油黏度。
⑹ 石油的主要開采方法有哪些
1、通過壓入沸水或高溫水蒸汽,甚至通過燃燒部分地下的石油;
2、壓入氮氣;
3、壓入二氧化碳來降低石油的黏度;
4、壓入輕汽油來降低石油的黏度;
5、壓入能夠將油從岩石中分解出來的有機物的水溶液;
6、壓入改善油與水之間的表面張力(界面張力儀)的物質(清潔劑)的水溶液來使油從岩石中分解出來;
7、這些手段可以結合使用。雖然如此依然有相當大量的油無法被開采。水下的油田的開采最困難。要開采水下的油田要使用浮動的石油平台。在這里定向鑽井的技術使用得最多,使用這個技術可以擴大平台的開采面積。
⑺ 石油是怎麼樣開採的
石油開采是一個系統工程,需要多學科、多專業、多領域的結合方能實現。一般的步驟是:1、由地質學家根據當地的沉積狀況分析,進行三維地震普查,其目的是發現可能生油的圈閉構造。2、根據對三維地震分析結果,以及沉積理論分析,認為地下可能有油氣圈閉構造,就上鑽機打探井。3、如果打井時發現有油氣顯示,就擴大打井的范圍,以找到工業油氣流。4、發現工業油氣流後,就大量打生產井。5、生產井打出後,由油建公司建設地面管線,油氣處理站(一般叫聯合站)。6、採油廠安裝抽油機,建設計量站,井下作業公司對油井實施作業,然後進行採油生產。
生產出來的油要經過「三脫」處理,即脫水、脫氣、脫硫。經過處理後的純油輸送到煉油廠進行冶煉,生產出各種成品油。天然氣則直接作為燃料銷售。
⑻ 怎麼提高石油採收率
指除依靠油藏天然能量和注水、注氣(見注水開采)以外的人工提高採收率的方法。也有把注水、注氣方法包括在內的。多數油藏在注水或注氣(即所謂二次採油)後再選用其他提高採收率方法,因此,也常稱三次採油。影響油藏採收率不高的因素較多,克服其中一個或幾個因素,就有可能提高採收率。
熱力驅法 又稱熱力開采,簡稱熱采,加熱可使原油膨脹,粘度降低,相對滲透率提高,在地層中的流動能力增加,同時產生蒸餾、原油熱裂解等物理化學作用。實驗證明蒸汽驅油的效率比水驅高。熱力驅特別適用於稠油(美國等工業國家稱為重質油 heavy oil)開采。常用的熱力開采法為:①蒸汽吞吐法(圖1),將蒸汽通過生產井注入油層,短期關井,蒸汽將井底附近油層加熱,稠油受熱後,粘度降低,易於流動,開井生產時同一井中的採油量可大幅度增加。當油產量降到某一極限後,再次加熱採油,如此多次重復,能提高採收率5~10%。蒸汽吞吐法已實現工業化,具有投資少、效率高,後期可直接轉入蒸汽驅等優點,中國於60年代中期開始應用。②蒸汽驅法,將蒸汽從專門的注入井不斷地注入油層,蒸汽在油層內向周圍生產井連續擴散,隨著蒸汽的冷卻和凝結,形成蒸汽帶、熱水帶和冷水帶,使原油通過降粘、高溫蒸餾、溶劑抽提和在蒸汽壓力的推動作用下,流向生產井井底然後采出(圖2)。因原油和儲層特點不同,採收率在35~50%之間。蒸汽驅法受水的臨界溫度和沿程熱損失的限制,不適用於深層。③層內燃燒法,俗稱火燒油層,將點火器下入井底,將油層面加熱到原油燃點以上,並逐漸注入空氣,原油中的重質部分即被點燃(圖3)。有時也只用注入的空氣與原油氧化,使原油在油藏中自燃。以後繼續注空氣保持連續燃燒。
⑼ 油田開發的油田開發方式及方法
由於油藏的多樣性,中國油田服務行業發展前景與投資戰略規劃前瞻決定了油田開發方式的多樣性。人們通過長期的實踐和科學的探索,目前對油田實行有效開發的方式、方法是很多的。
歸納起來大體有下列四個方面的開發方式:一是保持和改善油層驅油條件的開發方式;二是優化井網有效應用採油技術的開發方式;三是特殊油藏的特殊開發方式;四是提高採收率的強化開發方式。
具體的又可分為: 這主要是針對稠油油藏(在油層溫度條件下,地下原油粘度大於l00毫帕. 秒)的開發而採用的一種方式。其基本原理主要是通過向油層注入熱水或蒸汽提高油藏溫度而降低原油的粘度,提高原油的流動度,然後把它開采出來。熱力採油又可分為:
⒈ 蒸汽吞吐法。先向生產井內注入蒸汽半個月左右(每天注150立方米左右的水燒成的蒸汽),然後關井幾天,使注入的熱量在井筒周圍的油層中擴散,再開井生產。此為一個蒸汽吞吐周期,以此循環往復進行,但隨著周期次數的增加,注汽量也應逐漸增加,而產油量下降,且周期也越來越短。
⒉ 蒸汽驅油法(含熱水驅)。由注入井向油層內注入若干倍於油層孔隙體積的蒸汽(或熱水),使它逐漸向外擴散,蒸氣隨著壓力和溫度在地層中不斷下降,也就凝成為熱水。由蒸汽和熱水驅動而達到順利採油的目的。
⒊ 火燒油層。從注入井向油層連續注入助燃劑(空氣),同時用井下點火器將油層點燃(加熱到原油能自燃的溫度)而發生燃燒,使附近的原油蒸發和焦化。輕質油蒸汽隨燃燒前緣逐漸向外流動,直至生產井被采出。焦化的重烴則可繼續燃燒提供熱量。
由於油層燃燒溫度可達250~50O°C,使稠油、重質油可以降粘,且在油氣熱膨脹及輕油稀釋汽的驅替作用下被開采出來。使用此法可達最高的採收率50~80% 。實施熱采開發的油藏,除因其原油性質特殊所決定外,對其地質條件也有一定的要求,即油層厚度要大些,埋藏深度要淺些(<1500米),且孔隙度要大於25%,滲透率要達50x10E-3微米平方。這樣的油藏才能獲得較好的熱采效果和經濟效益。
熱采僅是開發稠油油藏的一種方式,除此之外,還有降粘開采法、稠化水開采法等等,另外,特殊油藏還有其他類型的,例如凝析油藏,又應該以不同的開發方式來開采,這里不再列舉。 這主要是當油田進入開發後期,為進一步提高油田採收率,針對不同情況所採取的各種開采方式。現在一般把強化開發方式列作為三次採油的開采方法,後面還要專門談到這個問題。
以上所述的開發方式種種,花樣繁多,但是,一個油田的開發方式總是由具體的油藏條件決定的,並且是隨著這個油藏的開發進程的需要而變化的,同時還隨著科學技術發展而不斷發展的。
最後還要談及的是天然氣藏的地質類型,大體與油藏一樣,同樣需要補充能量來開發。但氣的組份再有變化,也不至於會影響開采,因此,對天然氣藏開采,既沒有機械采氣之談,也沒有熱力采氣之說,其開發方式相比油田(或油藏)來說,要簡單的多。
⑽ 石油的主要開采方法有哪些
1、通過壓入沸水或高溫水蒸汽,甚至通過燃燒部分地下的石油;2、壓入氮氣;3、壓入二氧化碳來降低石油的黏度;4、壓入輕汽油來降低石油的黏度;5、壓入能夠將油從岩石中分解出來的有機物的水溶液;6、壓入改善油與水之間的表面張力(界面張力儀)的物質(清潔劑)的水溶液來使油從岩石中分解出來;7、這些手段可以結合使用。雖然如此依然有相當大量的油無法被開采。水下的油田的開采最困難。要開采水下的油田要使用浮動的石油平台。在這里定向鑽井的技術使用得最多,使用這個技術可以擴大平台的開采面積。