⑴ 石油如何开发与利用
你好。
这个问题可是个大问题,不是一两句话就能说明白的。所谓开发,是指把地下的石油开采到地面上来。一般要经过勘探(找油藏)——钻探(打井验证)——布井(打采油井)——采油(把地下原油开采到地面上来)。
石油采到地面上来以后,要经过脱水、脱气等程序得到纯净的原油,然后由炼油厂炼出各种成品油和其它石油产品。石油开发与利用要讲究科学,能充分利用地下资源,并不能污染环境。
⑵ 石油的开采采取哪些办法
1、通过压入沸水或高温水蒸汽,甚至通过燃烧部分地下的石油;2、压入氮气;3、压入二氧化碳来降低石油的黏度;4、压入轻汽油来降低石油的黏度;5、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液;6、压入改善油与水之间的表面张力(界面张力仪)的物质(清洁剂)的水溶液来使油从岩石中分解出来;7、这些手段可以结合使用。虽然如此依然有相当大量的油无法被开采。水下的油田的开采最困难。要开采水下的油田要使用浮动的石油平台。在这里定向钻井的技术使用得最多,使用这个技术可以扩大平台的开采面积。
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⑶ 为什么要提高原油采收率,提高采收率的方法有哪些
提高原油采收率节约能源。
提高原油采收率方法:
世界上已形成提高采收率四大技术系列,即化学法、气驱、热力和微生物采油。
化学法又分为化学驱和化学调剖。化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等。调整吸水剖面包括浅调、深调和调驱三类技术。调剖剂分为无机类水泥、无机盐沉淀、有机聚合物凝胶、树脂类、颗粒类及泡沫类等。
气驱包括混相、部分混相或非混相的富气驱、干气驱、co2
驱、氮气驱和烟道气驱等,注入方式分为段塞注入、连续注入或水气交替注入。
热力法包括热水驱、蒸汽法、火烧油层、电加热等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力驱、蒸汽与天然气驱;火烧油层又分为干式、湿式、水平井注空气等。
微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。此外,声波物理法采油也有大量的研究报道。
上述提高采收率技术,部分已进行工业化推广应用,部分开展了先导性矿场试验,部分处于理论研究之中。世界范围内已进行工业化推广或曾进行矿场试验的提高采收率技术包括蒸汽驱、火烧油层、蒸汽辅助重力驱、co2
驱、烃类气驱,以及聚合物或活性剂等化学驱。诸多eor
技术中,蒸汽驱仍是最主要的方法,其次为co2
混相驱,烃类气体混相或非混相驱与氮气驱也起着相当重要的作用。
⑷ 国外老油田靠哪些前沿技术提高采收率
当前,我国石油产量的70%仍来自老油田,前十大油气田中有7个是已经开采30年以上的。老油田总体进入高采出程度、高含水的“双高”阶段,高含水油田的开发将成为石油行业面临的重大挑战。此前,中国石油经济技术研究院发布的《2014国外石油科技发展报告》指出,不仅在我国,未来一段时间,老油田仍将是全球石油供给的主力,全球老油田剩余油挖潜压力巨大。如何提升油田的采收率,让“老树生新芽”成为各国石油科技重点攻关课题。
提高老油田采收率符合现实需要
目前,全球平均原油采收率35%,全球常规天然气平均采收率70%。老油田剩余储量依然相当可观,油挖潜空间巨大,仍将是未来全球石油供给的主力。因此不断探索新技术、使老油田价值最大化是符合现实需要的选择。如果全球采收率提高1%,就会增加可采储量50多亿吨,相当于全球两年的石油消费量。
老油田开发主要面临五大问题:一是资源接替跟进迟缓,新增储量动用难度大;二是含水率持续升高,地下油水关系复杂;三是套损严重,基础设施老化;四是单井产量低,投资、产量、成本之间的矛盾加大;五是污染物处理未完全达标,环境保护问题突出。主要解决方案是通过找准剩余油,优化油藏管理,来提高单井产量,提高采收率,最终达到优化成本,延长油田经济寿命的目的 目前,全球石油企业正在积极行动,为达到更高的采收率目标而努力。
挪威国家石油公司2014年专门成立EOR(Enhanced Oil Recovery,提高原油采收率)业务部门,以期将海上原油采收率提高至60%。
马来西亚2012年启动了世界上最大的EOR项目,该项目用于Baram Delta油田和North Sabah油田,使这两个油田的石油采收率提高到50%左右,开采期延长到2040年。
俄罗斯实施了老油田税优惠政策,规定采出程度越高,优惠幅度越大;对难采石油储量实行开采税级差征收办法,对亚马尔-涅涅茨自治区内的老油田免征自然资源开采税。
老油田提高采收率技术与发展方向
目前,提高油田采收率需要在二次采油和三次采油上下功夫,主要方法有水驱、保持底层压力、热采、气驱、化学驱和其他方法(如微生物驱)等等。 根据中国石油经济技术研究院对1980年到2012年全球各类提高油田采收率项目数量的统计,热采技术始终保持历年项目数第一,成为提高采收率的第一大技术手段。
近年来,二氧化碳驱项目数逐年增多,成为继热采之后的第二大提高采收率技术,化学驱及非二氧化碳气驱项目数逐渐减少,热采项目数保持平稳。
目前,老油田勘探开发关键技术系列包括剩余油描述、改善水驱、新一代EOR技术等3类。
1.剩余油描述 剩余油描述就是运用新技术找准剩余油,更清晰地描述剩余油的位置及地层的状况,这是进行油藏管理、提高油田采收率的基础。剩余油藏精细描述成为这类技术未来的发展方向。具体来说,就是随着油藏开采难度的加深和生产动态资料的增加,进行精细地质特征研究和剩余油分布描述,并完善储层的地质模型,量化剩余油分布。需要物探、地质、油藏、测井多学科协作。这类新兴技术主要包括四维地震技术、光纤检测和纳米机器人。
(1)四维地震技术四维地震就是通过重复观测,研究地层中流体的变化特点。其技术优势在于可用于油田开发的全周期:开发初期,保护油田基本生产力;中期能保证高经济效益的油田管理和资源的有效开发;后期,延长油田开发期,提高最终采收率。
(2)永久性光纤井下动态监测技术光纤传感器油藏监测是在石油开采过程中,利用光纤传感器对井下多相流、温度、压力、流体持率等参数进行测试,了解油井的产液及注水井的注水情况。对这些信息的动态检测为更好的油藏管理提供了条件:有利于优化油井的产量和寿命、优化注入式油井;故障诊断、监视智能完井;监控蒸汽流和SAG-D的效率、实时监控确认井下作业的效率;改善油藏的激励和补救措施,如在压裂处理中,实时观察压裂裂缝高度增长
(3)油藏纳米机器人纳米机器人是一种纳米传感器,可通过注入水进入油藏。在地下“旅行”期间,可以分析油藏的压力、温度和流体类型,将信息存储在存储器中,由生产井随原油产出并回收。在实际应用中,它们可以辅助圈定油藏范围、绘制裂缝和断层图形、识别和确定高渗透率通道;寻找油田中被遗漏的油气、优化井位、设计和生成更现实的地质模型;将化学品送入油藏深处提高油气产量;了解井间基质、裂缝和流体性质以及油气生产变化;可以通过直接与油藏接触完成的,对剩余油发现和开采具有重要作用。值得一提的是,沙特阿美石油公司于2007年提出了纳米机器人的概念,2008年进行了可行性测试,2010年进行了现场测试,技术已日臻成熟。此外,有全球多家知名油气企业组成的先进能源财团(AEC)也一直致力于利用纳米技术勘探与生产油气,研发地下微传感器和纳米传感器,在三维空间表征油藏及其所含流体,以更好地表征油藏,有效开发油气资源。2.改善水驱改善水驱主要是从两个方向来提高水驱的效果。一方面要研究井下油水分离和智能井分层注水等提高井下工艺和注水工艺的方法;另一方面是要改变注入水的水质,通过调整注入水的离子组成和矿化度,改变油藏岩石表面润湿性,从而提高原油采收率。主要方法有低矿化度水驱、智能水驱和智能流体驱,特点在于可以利用现有的水驱设备,以最少的投入获取更高的采收率。目前,BP、沙特阿美、壳牌等公司已对低矿化度水驱和智能水驱技术进行了现场试验,效果良好。室内实验提高采收率约40%;单井试验提高采收率6-12%;矿场试验增油效果明显,油井产水率降低。目前,该领域比较有代表性的技术有:(1)LoSal低矿化度水驱技术,可将采收率提高多达10%。BP公司从2005年开始,在阿拉斯加油田通过一套改良的液压装置,将低矿化度水注入地层,增油效果明显,产水率从92%下降到87%。(2)SmartWater智能水驱技术。智能水驱现场试验的生产设备在沙特Ghawar、Kindom等碳酸盐岩油藏进行了单井试验。首次在Kindom现场试验时,井周围的残余油饱和度下降7%。目前,正在开展多井智能水驱的现场试验,研究智能水驱对全油藏最终采收率的影响,预计提高采收率8%-10%。
3.新一代EOR技术这类技术主要包括气驱和微生物采油技术。
(1)气驱提高采收率技术在气驱技术中二氧化碳(CO2)驱油占主体,2012年统计,世界上有100多个CO2驱油项目在实施中,其中约90%的CO2驱油项目集中在美国。CO2驱油已成为美国第一大提高石油采收率技术,年产油量达1500万吨,年注入CO2量3000万吨。“新一代”CO2-EOR技术是通过增大CO2注入量、优化井的设计和布局、添加聚合物或其他增粘剂、加入降低最小混相压力添加剂来消除粘性指进和非混相驱的问题,进而降低油藏孔隙中水驱之后的残余油饱和度,使残余油重新流动起来,在残余油区具有较好的应用前景。残余油区(ROZ)是指在一次、二次采油中没有经济产油量的部分含油层段,其通常位于常规油田主产层下面或常规油田之间早期的水体运移通道,储量极为丰富,达到了1400亿桶。ROZ的开发预计能提高美国原油可采储量30%-50%。目前ROZ的主要开发方式是混相CO2-EOR,随着改进的“新一代”CO2-EOR技术应用,ROZ产量明显提高,但由于缺乏充足的廉价CO2供应,将阻碍产量达到更高水平。截止2012年,美国Permian Basin已实施了11个ROZ项目,日产油量超过1.3万桶。将来计划实施的ROZ项目有6个,新项目的时间取决于CO2供应的有效性。
(2)微生物采油技术
生物酶驱油技术原理:将经过特殊配制后的生物酶制剂注入到地层,使岩石的润湿性由油湿改为水湿,降低矿物颗粒与油相的界面张力,并减小流体通过孔喉的流动阻力,起到增油效果。缅甸的曼恩油田是1970年投产老油田,使用酶之后含水率大幅下降,产油量比较稳定。
AERO(活化环境采油)技术原理:通过生产营养物优化水质使微生物快速繁殖,活化的微生物可利用原油作为碳来源,充作表面活性剂来降低油水界面张力,油被释放到水流中;微生物繁殖堵塞大的水流通道,迫使水选择其他的流动路径,驱动更多的滞留原油。一旦激活AERO系统,这个程序就会不断重复,直到采出全部残余油。这个系统可回收地层中高达20%的难采原油,可以将该区原油的产量提高9%-12%。利用现有的生产设备和基础设施,不需要钻探新井。
微生物采油技术的应用:在美国微生物驱油技术被视为潜力最大的驱油技术,据统计,美国国内可用于微生物采油法的储量高达6490亿桶,占其总储量的58%。近20年来,美国能源部共支持了47个微生物采油研究项目,其中有8个项目正在进行之中。微生物驱油技术正在进行广泛的现场试验,其研究结果表明,在注水开发后期的油藏实施微生物驱油技术可提高采收率16%。
俄罗斯主要开展了内源微生物驱油技术研究,也进入较大规模的工业化应用,在罗马什金、巴什克斯坦和鞑靼等老油田取得60万吨的增油量,并延长了油藏的开发寿命。
挪威国家石油公司(Statoil)在北海油区Norne油田开展了一次世界上规模最大的微生物驱油技术试验,取得巨大的成功,预计可增产原油3000万桶。Statoil还将微生物提高采收率技术作为其今后研究主要方向。
⑸ 提高采收率技术是什么
我国多数油田处于注水采油的晚期,采出液体含水量高达95%,注水采收率不到40%,有一半以上的石油仍然留在地下无法采出。为减缓这些油田的衰老速度,维持我国原油稳产,减少对国外原油的依赖程度,进一步提高油藏采收率,必须进行三次采油。三次采油也称“强化采油”,是通过向油层注入化学物质、蒸汽、混相气,或对油层采用生物技术、物理技术来改变油层性质或油层中的原油性质,提高油层压力和石油采收率的方法。
我国克拉玛依油田早在1958年就开展三次采油研究工作,并进行了火烧油层采油。20世纪60年代初,大庆油田一投入开发,就开始了三次采油研究工作,先后研究过CO2水驱、聚合物溶液驱、CO2混相驱、注胶束溶液驱和微生物驱。70年代后期,我国对三次采油的研究逐渐重视起来,玉门油田开展了活性水驱油和泡沫驱油。80年代,大港油田开展了碱水驱油研究工作。90年代,大庆、胜利、大港等油田对聚合物驱油都开展了研究,相继提出了三元复合驱及泡沫复合驱等提高石油采收率新技术。其中聚合物驱油技术已工业化推广,三元复合驱油技术也在扩大化工业试验阶段。这些新技术的研究和应用,极大地提高了我国油田的原油采收率。
本节主要介绍化学驱油技术、气体混相驱油技术、热力采油技术、微生物采油技术、物理采油技术等提高油气采收率技术。
一、化学驱油技术
化学驱油技术又叫“改良水驱”,是指在注入水中加入一种或多种化学药剂,改变注入水的性质,提高波及系数和洗油效率,提高采收率的技术。根据所加入的化学药剂的不同,化学驱油技术可分为以下几种方法。
(一)聚合物驱油
聚合物是高分子化合物,它由成千上万个叫作单体的重复单元所组成,其相对分子质量可达200万及以上。聚合物具有增大水的黏度的性能。
聚合物驱油是把聚合物添加到注入水中,提高注入水的黏度,降低驱替介质流度,降低水油流度比,提高水驱油波及系数的一种改善水驱方法。该技术已成为保持油田持续高产及高含水后期提高油田开发水平的重要技术手段。如大庆油田主力油层水驱采收率在40%左右,采用聚合物驱油技术可比水驱提高采收率10%以上。
驱油用聚合物主要有两种:一种是人工合成的聚合物,主要是由丙烯酰胺单体聚合而成的聚丙烯酰胺(PAM),所以聚合物驱有时也简写成PAM驱;另一种是天然聚合物,使用最多的是黄原胶,也称聚糖或生物黄原胶。国内外矿场试验绝大多数用的是部分水解聚丙烯酰胺,它的水溶性、热稳定性和化学稳定性都比较好。
聚合物驱油机理是:聚合物溶解在水中,增加了水的黏度;在井底附近的地层中,水流速度高,聚合物分子呈线形流动;在远离井底的地层中流速慢,聚合物分子卷曲呈线团状或球状而滞留在油层孔隙喉道中,降低了水相渗透率,从而降低了油水流度比,提高了波及效率;聚合物分子的官能团(如酰胺基)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,阻滞了水的流动(见图6-14)。因此,聚合物的加入,降低了水油流度比,不仅提高了平面波及效率,克服了注入水的“指进”(驱替前缘成指状穿入被驱替相的现象),而且也提高了垂向波及效率,增加了吸水厚度。
(二)表面活性剂驱油
表面活性剂是指能够在溶液中自发地吸附于两相界面上,少量加入就能显着降低该界面自由表面能(表面张力)的物质,例如烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠等。表面活性剂驱油的主要机理是降低油水界面张力,改变岩石孔隙表面的润湿性,提高洗油效率。
图6-14聚合物驱油提高采收率示意图
由于地层水含有的盐种类较多,且各油田地层水所含的盐类也各不相同,因此,要选择与地层水相适应的活性剂,否则收不到预期的效果。即使是有效的表面活性剂,在表面活性剂驱油过程中也存在着两个较突出的问题:一是表面活性剂分子会被岩石表面或油膜表面吸附,导致表面活性剂在驱油过程中的沿途损失,经过一段距离后,注入水中的表面活性剂含量将大量减少,作用就非常微弱以致消失;另一个问题是表面活性剂水溶液的流度与水差不多,不能提高波及系数。
表面活性剂驱油,从工艺上讲与注水并没有什么差异,只是把注入水改为表面活性剂体系,即注入一定浓度的表面活性剂溶液,目的是提高洗油效率。目前表面活性剂驱油大体有两种方法:一种是以浓度小于2%的表面活性剂水溶液作为驱动介质的驱油方法,称为表面活性剂稀溶液驱,包括活性水驱、胶束溶液驱;另一种是用表面活性剂浓度大于2%的微乳液进行驱油,称为微乳液驱。
(三)碱水驱油及三元复合体系驱油
碱水驱油是将比较廉价的碱性化合物(如氢氧化钠)掺加到注入水中,使碱与原油的某些成分(如有机酸)发生化学反应,形成表面活性剂,降低水与原油之间的界面张力,使油水乳化,改变岩石的润湿性,并可溶解界面油膜、提高原油采收率的方法。可见,碱水驱油实质上是地下合成表面活性剂驱油。
在碱水驱油中,可以作为碱剂的化学剂主要有氢氧化钠、原硅酸钠(Na4SiO4)、氢氧化铵、氢氧化钾、磷酸三钠、碳酸钠、硅酸钠(Na2SiO3),以及聚乙烯亚胺。在上述化学试剂中,氢氧化钠和原硅酸钠的驱油效果最好,而且经济效果也比较好,此即人们通常所说的“苛性碱水驱”。
碱水驱油机理有以下几个方面:降低界面张力;油层岩石的润湿性发生反转;乳化和捕集携带作用;增溶油水界面处形成的刚性薄膜。
碱水驱油方法的工艺比较简单,不需增加新的注入设备,相对于其他化学驱油来说,成本比较低。对于注水油田,只要根据确定的碱浓度,向注入水中加入一定量的碱,就很容易转变为碱水驱方法采油。但这种方法对于大部分油田效果并不明显,其主要原因是碱虽然可以降低界面张力,但界面张力的降低程度明显受原油性质、地层条件的影响。
三元复合体系驱油是指在注入水中加入低浓度的表面活性剂(S)、碱(A)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率方法。它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺,是在二元复合驱(活性剂—聚合物;碱—聚合物)的基础上发展起来的。由于胶束—聚合物驱在表面活性剂扫过的地区几乎100%有效地驱替出来,所以近些年来,该方法无论是在实验室还是矿场实验都受到了普遍重视。但由于表面活性剂和助剂成本太高,该方法一直没有发展成为商业规模。ASP三元复合体系所需要表面活性剂和助剂总量仅为胶束—聚合物驱的三分之一,其化学剂效率(总化学成本/采油量)比胶束—聚合物驱高。大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明,三元复合体系驱油可比水驱提高20%以上的原油采收率。
二、气体混相驱油技术
混相,简单的含义是可混合的。而混相性是指两种或两种以上的物质相能够混合而形成一种均质的能力。如果两种流体能够混相,那么将它们掺和而无任何界面,如水和酒精、石油和甲苯相混合均无界面。
混相驱油法就是通过注入一种能与原油呈混相的流体,来排驱残余油的办法。气体混相驱油是以气体为注入剂的混相驱油法。其机理是注入的混相气体在油藏条件下与地层油多次接触,油中的轻组分不断进入到气相中,形成混相,消除界面,使多孔介质中的毛管力降至零,从而降低因毛细管效应而残留在油藏中的石油。从理论上讲,它的微观驱油效率达100%;从矿场应用上讲,它对于低渗透黏土矿物含量高的水敏性油层更适用。
气体混相驱油的方法很多,按照注入的驱替剂的气体类型,可把气体混相驱油分为两大类,即烃类气体混相驱油和非烃类气体混相驱油。
早在20世纪40年代,美国就曾提出向地层注高压气(以注甲烷气为主)的气体混相驱油法。但由于它对原油的组成、油藏条件、地面设备要求较高而未得到推广。鉴于天然气中轻烃组分是原油的良好溶剂,50年代又提出了以液化石油气等其他烃类气体为混相剂的气体混相驱油,并在室内研究的基础上进行了大量的矿场实验。大约到1970年,人们对烃类气体混相驱油的兴趣达到了高潮。但是,随着烃类气体价格的急剧上涨,油藏工程师及研究者们不得不寻求更经济的办法。因此,70年代以后,CO2混相驱迅速发展起来,并成为目前重要的气体混相驱油方法之一。
三、热力采油技术
稠油亦称重质原油,是指在油层条件下原油黏度大于50mPa·s,或者在油层温度条件下脱气原油黏度大于100mPa·s,且在温度为20℃时相对密度大于0.934的原油。根据黏度和相对密度的不同,稠油又可分为普通稠油、特稠油和超稠油。我国稠油划分标准见表6-2。
表6-2我国稠油的划分标准
①指油层条件下黏度,其余指油层条件下脱气原油黏度。
指标分类第一指标第二指标黏度,mPa·s相对密度(20℃)普通稠油50①(或100)~10000>0.92特稠油10000~50000>0.95超稠油>50000>0.98
我国稠油资源丰富,分布很广,目前已在很多大中型油气盆地和地区发现众多的稠油油藏。大部分稠油油藏分布在中—新生代地层中,埋藏深度变化很大,一般在10~2000m之间。新疆克拉玛依油田九区浅层稠油油藏埋藏深度在150~400m之间,红山嘴浅层稠油油藏深度在300~700m之间。在全国范围来看,绝大部分稠油油藏埋藏深度为1000~1500m。稠油油藏具有原油黏度高、密度大、流动性差、在开采过程中流动阻力大的特点,难于用常规方法进行开采,通常采用降低稠油黏度、减小油流阻力的方法进行开采。由于稠油的黏滞性对温度非常敏感,随着温度的升高,稠油黏度显着下降,所以热力采油已成为强化开采稠油的重要手段。我国辽河油田、胜利油田、新疆克拉玛依油田已广泛应用。
热力采油是通过加热油层,使地层原油温度升高、黏度降低,变成易流动的原油,来提高原油采收率。根据热量产生的地点和方式不同,可将热力采油分为两类:一类是把热量从地面通过井筒注入油层,如蒸汽吞吐采油、蒸汽驱采油;另一类是热量在油层内产生,如火烧油层。
(一)蒸汽吞吐采油
蒸汽吞吐采油是指在一定时间内向油层注入一定数量的高温高压湿饱和蒸汽(锅炉出口蒸汽压力在10~20MPa之间,蒸汽温度为250~300℃),关井一段时间使热量传递到储层和原油中去,然后再开井生产。由此可见,蒸汽吞吐采油可分为注汽、焖井及采油三个阶段。从向油层注汽、焖井、开井生产到下一次注汽开始时的一个完整过程叫一个吞吐周期。蒸汽吞吐采油投资较少,工艺技术较简单,增产快,经济效益好。
1.注汽阶段
注蒸汽作业前,要准备好机械采油设备,油井中下入注汽管柱、隔热油管及耐热封隔器,见图6-15。将隔热油管及封隔器下到注汽目的层以上几米处,尽量缩短未隔热井段,通过注汽管柱向油层注汽。此阶段将高温蒸汽快速注入到油层中,注入量一般在千吨当量水以上(每米油层一般注入70~120t蒸汽),注入时间一般几天到十几天。
图6-18反向燃烧法示意图
四、微生物采油技术
微生物采油技术,全称微生物提高石油采收率(Microbial Enhanced Oil Recovery,MEOR)技术,是21世纪出现的一项高新生物技术。它是指将地面分离培养的微生物菌液和营养液注入油层,或单纯注入营养液剂或油层内微生物,使其在油层内生长繁殖,产生有利于提高采收率的代谢产物,以提高油田采收率的采油方法。
(一)微生物驱油机理
(1)微生物在油藏高渗透区的生长繁殖及产生聚合物,使其能够选择性地堵塞大孔道,提高波及系数,增大扫油效率。
(2)产生气体,如CO2、H2和CH4等,这些气体能够使油层部分增压并降低原油黏度。
(3)产生酸。微生物产生的酸主要是低相对分子质量有机酸,能溶解碳酸盐,提高渗透率。
(4)产生生物表面活性剂。生物表面活性剂能够降低油水界面张力。
(5)产生有机溶剂。微生物产生的有机溶剂能够降低界面张力。
(二)微生物采油特点
(1)微生物以水为生长介质,以质量较次的糖蜜作为营养,实施方便,可从注水管线或油套环形空间将菌液直接注入地层,不需对管线进行改造和添加专用注入设备;(2)微生物在油藏中可随地下流体自主移动,作用范围比聚合物驱大,注入井后不必加压,不损伤油层,无污染,提高采收率显着;(3)以吞吐方式可对单井进行微生物处理,解决边远井、枯竭井的生产问题,提高孤立井产量和边远油田采收率;(4)选用不同的菌种,可解决油井生产中的多种问题,如降黏、防蜡、解堵、调剖;(5)提高采收率的代谢产物在油层内产生,利用率高,且易于生物降解,具有良好的生态特性。
总之,微生物采油具有成本低、工序简单、应用范围广、效果好、无污染的特点,越来越受到重视。
五、物理采油技术
物理采油技术是利用物理场来激励和处理油层或近井地带,解除油层污染,达到增产、增注和提高油气采收率的新技术。目前,声波采油技术、微波采油技术、电磁加热技术的理论研究已达到成熟阶段。
物理采油技术具有以下特点:适应性强、工艺简单、成本低、效果明显;可形成复合技术,对油层无污染;可用于高含水、中后期油田提高采收率;可用于含黏土油藏、低渗透油藏、致密油藏、稠油油藏。
物理采油技术包括人工地震采油技术、水力振荡采油技术、井下超声波采油技术、井下低频电脉冲采油技术、低频电脉冲技术。下面主要介绍人工地震采油技术和水力振荡采油技术。
(一)人工地震采油技术
人工地震采油技术是利用地面人工震源产生强大震场,以很低频率的机械波形式传到油层,对油层进行震动处理,提高水驱的波及系数,扩大扫油面积,增大驱油效率,降低残余油饱和度。
1.采油机理
(1)加快油层中流体的流速;
(2)降低原油黏度,改善流动性能;
(3)改善岩石润湿性;
(4)清除油层堵塞及提高地层渗透率;
(5)降低驱动压力。
2.特点
(1)不影响油井正常生产,不需任何井上或井下作业,避免了因油井作业造成的产量损失;
(2)一点震动就可大面积地处理油层,波及半径达400m,在波及面积上油井有效率达82%;
(3)适应性强,对各种井都有效;
(4)对油层无任何污染,具有振动解堵、疏通孔道的作用;
(5)节省人力物力,投资少,见效快,效益高,简单易行。
(二)水力振荡采油技术
水力振荡采油技术是利用在油管下部连接的井下振荡器产生水力脉冲波,通过脉冲波在油层中的传递,来解除注水井、生产井近井地带的机械杂质、钻井液和沥青质胶质堵塞,破坏盐类沉积,并使地层形成裂缝网,增大注水井吸水能力,改善油流的流动特性。振动波对地层中原油产生影响,降低原油黏度。
⑹ 石油的主要开采方法有哪些
1、通过压入沸水或高温水蒸汽,甚至通过燃烧部分地下的石油;
2、压入氮气;
3、压入二氧化碳来降低石油的黏度;
4、压入轻汽油来降低石油的黏度;
5、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液;
6、压入改善油与水之间的表面张力(界面张力仪)的物质(清洁剂)的水溶液来使油从岩石中分解出来;
7、这些手段可以结合使用。虽然如此依然有相当大量的油无法被开采。水下的油田的开采最困难。要开采水下的油田要使用浮动的石油平台。在这里定向钻井的技术使用得最多,使用这个技术可以扩大平台的开采面积。
⑺ 石油是怎么样开采的
石油开采是一个系统工程,需要多学科、多专业、多领域的结合方能实现。一般的步骤是:1、由地质学家根据当地的沉积状况分析,进行三维地震普查,其目的是发现可能生油的圈闭构造。2、根据对三维地震分析结果,以及沉积理论分析,认为地下可能有油气圈闭构造,就上钻机打探井。3、如果打井时发现有油气显示,就扩大打井的范围,以找到工业油气流。4、发现工业油气流后,就大量打生产井。5、生产井打出后,由油建公司建设地面管线,油气处理站(一般叫联合站)。6、采油厂安装抽油机,建设计量站,井下作业公司对油井实施作业,然后进行采油生产。
生产出来的油要经过“三脱”处理,即脱水、脱气、脱硫。经过处理后的纯油输送到炼油厂进行冶炼,生产出各种成品油。天然气则直接作为燃料销售。
⑻ 怎么提高石油采收率
指除依靠油藏天然能量和注水、注气(见注水开采)以外的人工提高采收率的方法。也有把注水、注气方法包括在内的。多数油藏在注水或注气(即所谓二次采油)后再选用其他提高采收率方法,因此,也常称三次采油。影响油藏采收率不高的因素较多,克服其中一个或几个因素,就有可能提高采收率。
热力驱法 又称热力开采,简称热采,加热可使原油膨胀,粘度降低,相对渗透率提高,在地层中的流动能力增加,同时产生蒸馏、原油热裂解等物理化学作用。实验证明蒸汽驱油的效率比水驱高。热力驱特别适用于稠油(美国等工业国家称为重质油 heavy oil)开采。常用的热力开采法为:①蒸汽吞吐法(图1),将蒸汽通过生产井注入油层,短期关井,蒸汽将井底附近油层加热,稠油受热后,粘度降低,易于流动,开井生产时同一井中的采油量可大幅度增加。当油产量降到某一极限后,再次加热采油,如此多次重复,能提高采收率5~10%。蒸汽吞吐法已实现工业化,具有投资少、效率高,后期可直接转入蒸汽驱等优点,中国于60年代中期开始应用。②蒸汽驱法,将蒸汽从专门的注入井不断地注入油层,蒸汽在油层内向周围生产井连续扩散,随着蒸汽的冷却和凝结,形成蒸汽带、热水带和冷水带,使原油通过降粘、高温蒸馏、溶剂抽提和在蒸汽压力的推动作用下,流向生产井井底然后采出(图2)。因原油和储层特点不同,采收率在35~50%之间。蒸汽驱法受水的临界温度和沿程热损失的限制,不适用于深层。③层内燃烧法,俗称火烧油层,将点火器下入井底,将油层面加热到原油燃点以上,并逐渐注入空气,原油中的重质部分即被点燃(图3)。有时也只用注入的空气与原油氧化,使原油在油藏中自燃。以后继续注空气保持连续燃烧。
⑼ 油田开发的油田开发方式及方法
由于油藏的多样性,中国油田服务行业发展前景与投资战略规划前瞻决定了油田开发方式的多样性。人们通过长期的实践和科学的探索,目前对油田实行有效开发的方式、方法是很多的。
归纳起来大体有下列四个方面的开发方式:一是保持和改善油层驱油条件的开发方式;二是优化井网有效应用采油技术的开发方式;三是特殊油藏的特殊开发方式;四是提高采收率的强化开发方式。
具体的又可分为: 这主要是针对稠油油藏(在油层温度条件下,地下原油粘度大于l00毫帕. 秒)的开发而采用的一种方式。其基本原理主要是通过向油层注入热水或蒸汽提高油藏温度而降低原油的粘度,提高原油的流动度,然后把它开采出来。热力采油又可分为:
⒈ 蒸汽吞吐法。先向生产井内注入蒸汽半个月左右(每天注150立方米左右的水烧成的蒸汽),然后关井几天,使注入的热量在井筒周围的油层中扩散,再开井生产。此为一个蒸汽吞吐周期,以此循环往复进行,但随着周期次数的增加,注汽量也应逐渐增加,而产油量下降,且周期也越来越短。
⒉ 蒸汽驱油法(含热水驱)。由注入井向油层内注入若干倍于油层孔隙体积的蒸汽(或热水),使它逐渐向外扩散,蒸气随着压力和温度在地层中不断下降,也就凝成为热水。由蒸汽和热水驱动而达到顺利采油的目的。
⒊ 火烧油层。从注入井向油层连续注入助燃剂(空气),同时用井下点火器将油层点燃(加热到原油能自燃的温度)而发生燃烧,使附近的原油蒸发和焦化。轻质油蒸汽随燃烧前缘逐渐向外流动,直至生产井被采出。焦化的重烃则可继续燃烧提供热量。
由于油层燃烧温度可达250~50O°C,使稠油、重质油可以降粘,且在油气热膨胀及轻油稀释汽的驱替作用下被开采出来。使用此法可达最高的采收率50~80% 。实施热采开发的油藏,除因其原油性质特殊所决定外,对其地质条件也有一定的要求,即油层厚度要大些,埋藏深度要浅些(<1500米),且孔隙度要大于25%,渗透率要达50x10E-3微米平方。这样的油藏才能获得较好的热采效果和经济效益。
热采仅是开发稠油油藏的一种方式,除此之外,还有降粘开采法、稠化水开采法等等,另外,特殊油藏还有其他类型的,例如凝析油藏,又应该以不同的开发方式来开采,这里不再列举。 这主要是当油田进入开发后期,为进一步提高油田采收率,针对不同情况所采取的各种开采方式。现在一般把强化开发方式列作为三次采油的开采方法,后面还要专门谈到这个问题。
以上所述的开发方式种种,花样繁多,但是,一个油田的开发方式总是由具体的油藏条件决定的,并且是随着这个油藏的开发进程的需要而变化的,同时还随着科学技术发展而不断发展的。
最后还要谈及的是天然气藏的地质类型,大体与油藏一样,同样需要补充能量来开发。但气的组份再有变化,也不至于会影响开采,因此,对天然气藏开采,既没有机械采气之谈,也没有热力采气之说,其开发方式相比油田(或油藏)来说,要简单的多。
⑽ 石油的主要开采方法有哪些
1、通过压入沸水或高温水蒸汽,甚至通过燃烧部分地下的石油;2、压入氮气;3、压入二氧化碳来降低石油的黏度;4、压入轻汽油来降低石油的黏度;5、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液;6、压入改善油与水之间的表面张力(界面张力仪)的物质(清洁剂)的水溶液来使油从岩石中分解出来;7、这些手段可以结合使用。虽然如此依然有相当大量的油无法被开采。水下的油田的开采最困难。要开采水下的油田要使用浮动的石油平台。在这里定向钻井的技术使用得最多,使用这个技术可以扩大平台的开采面积。