在国际原油价格高位运行和中国经济对石油的需求持续增长的情况下,提高现有已开发油田的石油采收率具有重要意义[1]。目前全国已开发油田的平均采收率仅为30%～40%,存在较大的提高空间。全国的平均采收率每提高1个百分点,就等于增加可采储量1.8亿吨,相当于我国目前一年的原油产量[2]。为此,高等院校应该紧密跟踪提高采收率的前沿技术,有的放矢,搞好《提高采收率原理》课程的教学工作,为石油工业提供基础理论扎实、掌握前沿技术的专业人才,这对石油工业的持续发展具有重要的战略意义。 1 提高采收率技术分类 目前世界经济迅速发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。经济有效地提高石油采收率是油气资源开发的永恒目标,为此发展了许多提高采收率的方法及其配套技术。提高采收率的方法可归结为两类不同范畴的技术[3],即:IOR技术(改善采油 Improvement Oil Recovery)和EOR技术(强化采油 Enhanced Oil Recovery)。虽然它们共同的目标都是经济有效地开发剩余油,但从技术上讲它们却属于不同的技术范畴。因其研究对象和技术思路不同,技术实施时机和方法也各不相同。 1.1 IOR技术 IOR技术的对象是相对富集的未被驱替介质波及的剩余油,主要用于改善二次采油,特别是提高多层非均质油藏的注水波及效率。主要技术包括:调整井和加密井技术;改善水动力条件的技术(周期注水、间歇注水、水气交替注入等);调剖技术;水平井、复杂结构井技术以及老井侧钻技术。IOR技术相对于EOR技术,技术成熟度高,操作成本低。对于进入高含水期的多层非均质油藏,仍然存在着巨大的应用潜力。 1.2 EOR技术 EOR技术的主要对象是被注入水波及区域以油膜、油滴等形式残留于地下的高度分散的剩余油以及难以采用注水开发的油藏。主要技术包括:热力采油技术、气体溶剂驱油技术、化学驱油技术和微生物采油技术等。 2 提高采收率技术应用现状 2.1 提高采收率技术在国外的应用现状 美国的EOR产量占世界总产量的36%,位居第一位,其次是加拿大、委内瑞拉和中国,分别占总产量的22%、20%和9%[4]。在美国,无论从产量还是数量上看,占主导地位的技术是蒸汽驱和CO2混相驱,烃类气驱次之。美国是目前热采产量最高的国家,注气技术主要是二氧化碳混相驱。近年来开展了注氮气和空气(低温氧化)技术的矿场试验,并取得了进展。加拿大应用的EOR技术主要是蒸汽驱,目前拥有国际一流的稠油开采技术,如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)等,且大都应用于油砂开采中。其次是烃类气驱和CO2混相驱。 2.2 提高采收率技术在国内的应用现状 中国主要是蒸汽驱,其次是化学驱。针对我国油藏条件,聚合物驱得到了很大的应用和发展,应用规模和配套技术都处于国际前列[5],在大庆、胜利等油田工业性推广;复合驱油技术获得重大突破,先导性试验获得成功。此外,蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采方法已在我国石油生产中占有相当大的比重。中深层的蒸汽吞吐技术已处于国际先进水平,蒸汽驱油技术也进行了大规模的工业化试验。气体混相驱研究相对较晚,与国外相比还有很大差距。 3 提高采收率技术的理论教学工作 3.1 重视核心提高采收率技术的理论教学 聚合物驱油技术已在大庆、胜利等油田工业性推广应用,但如何进一步改善聚合物驱的效果,如采用高浓度聚合物驱、调剖聚合物驱等,减少聚合物用量,是目前迫切需要解决的问题,同时还要开发新型耐温、耐盐聚合物,进一步扩大聚合物驱适用范围。只有加大这些成熟技术的教学力度,培养一批基础理论扎实、技术过硬的专业人才,才能突破制约这些技术发展的约束与瓶颈,进一步提高这些成熟技术的应用范围和适用的油藏条件。 3.2 加强提高采收率新技术的理论教学和研究 目前剩余储量大都集中在高含水、低渗透、稠油、高温高盐油藏、非均质极强的碳酸盐岩缝洞油藏等开采难度较大的地方,现有驱替剂已无法满足进一步提高采收率的需求。因此,研发新的经济有效的驱替剂已势在必行。提高采收率新技术的主要课题是:①改善注水采油技术提高采收率机理研究,如水平井与复杂结构井渗流特征及其提高采收率机理;弱凝胶深部调剖、液流转向及调驱机理等;②化学驱油技术科学基础研究,如多元复合驱界面化学及驱油机理深化研究等;③油气藏流体变组分、变相态开发原理研究,如凝析气藏反凝析与再蒸发机理研究,气驱过程中流体的相态变化等;④稠油开采新技术科学基础研究,包括注溶剂萃取稠油开采技术(VAPEX)机理研究、火烧油层燃烧反应动力学及控制原理研究等;⑤微生物驱油技术科学原理研究,如菌种在孔隙介质中传输机理的研究,生物在油层内繁殖、运移和滞留的规律以及数学描述等。 先进的技术理论是技术的载体,重大技术的推广应用,需要相应的理论来支持。因此,必须高度重视重大技术的理论的教学。成熟的、应用范围广的技术理论,我们应该集中精力重点讲解;前沿的、难度较大的、国际一流的提高采收率技术,如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)等,我们要以引进介绍为主,在引进的基础上,消化、吸收、再创新。 在国际原油价格高位运行和中国经济对石油的需求持续增长的情况下,提高现有已开发油田的石油采收率具有重要意义[1]。目前全国已开发油田的平均采收率仅为30%～40%,存在较大的提高空间。全国的平均采收率每提高1个百分点,就等于增加可采储量1.8亿吨,相当于我国目前一年的原油产量[2]。为此,高等院校应该紧密跟踪提高采收率的前沿技术,有的放矢,搞好《提高采收率原理》课程的教学工作,为石油工业提供基础理论扎实、掌握前沿技术的专业人才,这对石油工业的持续发展具有重要的战略意义。1 提高采收率技术分类目前世界经济迅速发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。经济有效地提高石油采收率是油气资源开发的永恒目标,为此发展了许多提高采收率的方法及其配套技术。提高采收率的方法可归结为两类不同范畴的技术[3],即:IOR技术(改善采油 Improvement Oil Recovery)和EOR技术(强化采油 Enhanced Oil Recovery)。虽然它们共同的目标都是经济有效地开发剩余油,但从技术上讲它们却属于不同的技术范畴。因其研究对象和技术思路不同,技术实施时机和方法也各不相同。1.1 IOR技术IOR技术的对象是相对富集的未被驱替介质波及的剩余油,主要用于改善二次采油,特别是提高多层非均质油藏的注水波及效率。主要技术包括:调整井和加密井技术;改善水动力条件的技术(周期注水、间歇注水、水气交替注入等);调剖技术;水平井、复杂结构井技术以及老井侧钻技术。IOR技术相对于EOR技术,技术成熟度高,操作成本低。对于进入高含水期的多层非均质油藏,仍然存在着巨大的应用潜力。1.2 EOR技术EOR技术的主要对象是被注入水波及区域以油膜、油滴等形式残留于地下的高度分散的剩余油以及难以采用注水开发的油藏。主要技术包括:热力采油技术、气体溶剂驱油技术、化学驱油技术和微生物采油技术等。2 提高采收率技术应用现状2.1 提高采收率技术在国外的应用现状美国的EOR产量占世界总产量的36%,位居第一位,其次是加拿大、委内瑞拉和中国,分别占总产量的22%、20%和9%[4]。在美国,无论从产量还是数量上看,占主导地位的技术是蒸汽驱和CO2混相驱,烃类气驱次之。美国是目前热采产量最高的国家,注气技术主要是二氧化碳混相驱。近年来开展了注氮气和空气(低温氧化)技术的矿场试验,并取得了进展。加拿大应用的EOR技术主要是蒸汽驱,目前拥有国际一流的稠油开采技术,如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)等,且大都应用于油砂开采中。其次是烃类气驱和CO2混相驱。2.2 提高采收率技术在国内的应用现状中国主要是蒸汽驱,其次是化学驱。针对我国油藏条件,聚合物驱得到了很大的应用和发展,应用规模和配套技术都处于国际前列[5],在大庆、胜利等油田工业性推广;复合驱油技术获得重大突破,先导性试验获得成功。此外,蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采方法已在我国石油生产中占有相当大的比重。中深层的蒸汽吞吐技术已处于国际先进水平,蒸汽驱油技术也进行了大规模的工业化试验。气体混相驱研究相对较晚,与国外相比还有很大差距。3 提高采收率技术的理论教学工作3.1 重视核心提高采收率技术的理论教学聚合物驱油技术已在大庆、胜利等油田工业性推广应用,但如何进一步改善聚合物驱的效果,如采用高浓度聚合物驱、调剖聚合物驱等,减少聚合物用量,是目前迫切需要解决的问题,同时还要开发新型耐温、耐盐聚合物,进一步扩大聚合物驱适用范围。只有加大这些成熟技术的教学力度,培养一批基础理论扎实、技术过硬的专业人才,才能突破制约这些技术发展的约束与瓶颈,进一步提高这些成熟技术的应用范围和适用的油藏条件。3.2 加强提高采收率新技术的理论教学和研究目前剩余储量大都集中在高含水、低渗透、稠油、高温高盐油藏、非均质极强的碳酸盐岩缝洞油藏等开采难度较大的地方,现有驱替剂已无法满足进一步提高采收率的需求。因此,研发新的经济有效的驱替剂已势在必行。提高采收率新技术的主要课题是:①改善注水采油技术提高采收率机理研究,如水平井与复杂结构井渗流特征及其提高采收率机理;弱凝胶深部调剖、液流转向及调驱机理等;②化学驱油技术科学基础研究,如多元复合驱界面化学及驱油机理深化研究等;③油气藏流体变组分、变相态开发原理研究,如凝析气藏反凝析与再蒸发机理研究,气驱过程中流体的相态变化等;④稠油开采新技术科学基础研究,包括注溶剂萃取稠油开采技术(VAPEX)机理研究、火烧油层燃烧反应动力学及控制原理研究等;⑤微生物驱油技术科学原理研究,如菌种在孔隙介质中传输机理的研究,生物在油层内繁殖、运移和滞留的规律以及数学描述等。先进的技术理论是技术的载体,重大技术的推广应用,需要相应的理论来支持。因此,必须高度重视重大技术的理论的教学。成熟的、应用范围广的技术理论,我们应该集中精力重点讲解;前沿的、难度较大的、国际一流的提高采收率技术,如蒸汽辅助重力泄油(SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)等,我们要以引进介绍为主,在引进的基础上,消化、吸收、再创新。参考文献[1]李梅霞.国内外三次采油现状及发展趋势[J].当代石油石化.2008,16(12):19-25．[2]施红伟,蔡利学.提高原油采收率潜力评价[J].国外油田工程.2005,21(4):8－10．[3]孙丕飞,孙丕谦.关于提高采收率的方法的探讨[J].科技信息.2009,1:51．[4]刘中春.提高采收率技术应用现状及其在中石化的发展方向[J].中国石化.2008,4:5－8．[5]张 晓 刚,刘 颖,金 亚 杰,等.提 高 采 收 率的挑战及策略[J].国外油田工程.2007,23(1):4-9．

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