化學驅技術水平國際領先應用規模世界首位
時間：2024-05-28 17:17
來源：網絡
作者:小編
中國工程院院士程杰成介紹，國外自20世紀60年代開始研究化學驅油技術。美國在1964年就開展了首個聚合物驅礦場試驗，20世紀80年代進行了三元復合驅、膠束/聚合物驅礦場試驗，達到應用高峰，之后受油價、政策因素影響，化學驅項目逐漸減少。近幾年，聚合物驅、復合驅等化學驅技術呈現快速發展趨勢，加拿大、印度、阿曼聚合物驅實現工業化，提高采收率約10個百分點，復合驅、微乳液驅處于先導試驗階段。
我國創新發展了驅油理論，自主研發并生產出多種高效驅油劑，形成了聚合物驅、復合驅、中相微乳液復合驅等主體技術。我國滲透率大于50毫達西的砂巖油田地質儲量133億噸，預測適合工業化應用的儲量約100億噸，目前已實施化學驅地質儲量23.5億噸，建成五大化學驅生產基地，產量規模居世界首位，技術水平整體國際領先。
目前，我國化學驅技術面臨著應用對象由整裝砂巖向低滲透、砂礫巖、高溫高鹽、聚驅后等油藏拓展，油藏條件更加復雜、苛刻，現有技術不能解決分類油藏大幅度提高采收率等問題。程杰成認為，下一步攻關方向是立足上述四類拓展對象，工業化推廣復合驅提質提效技術，攻關形成適合不同油藏化學驅提高采收率技術，確保化學驅原油年產量長期保持在1000萬噸以上。
中國工程院院士袁士義說，我國聚合物驅、三元復合驅等化學驅技術系列國際領先，擁有世界上最大的化學驅應用基地。針對不同應用對象及面臨的新問題，我國油氣企業相繼研究出無堿二元復合驅技術系列，在遼河、新疆、大港、勝利等油田開展了先導試驗，收到了良好效果。目前，我國正在研究以超級二元復合化學驅、中相微乳液為代表的化學驅新方法，以及苛刻油藏綠色生物化學復合驅和表面活性劑乳化調驅等新方法，并通過持續迭代升級，不斷突破化學驅技術應用界限。
“3+2”提高采收率技術
中國石化聚焦高溫、高鹽、高黏等油藏特點，深化驅油機理和驅油體系研究，攻關配套關鍵工程工藝，不斷發展完善非均相復合驅、降黏化學驅、二元復合驅等提高采收率技術。
2023年以來，中國石化攻關“3+2”大幅度提高采收率技術，通過在化學驅過程中適時對井網進行整體調整，發揮化學驅三次采油和二次井網優化調整全程協同效應，試驗區采收率提高15~20個百分點，初步形成整體采收率達到60%的配套技術。
中國石化化學驅應用油藏條件持續拓寬，2023年產油量達到319萬噸、增油151萬噸。“十四五”后兩年，將持續擴大非均相復合驅和“3+2”提高采收率技術應用規模，新投入地質儲量1億噸以上，年增油150萬噸以上。
超級二元復合化學驅
針對強非均質礫巖和中低滲砂巖等油藏，我國油氣企業建立了多維度乳化性能評價、三相界面吸附及油水固相互作用表征方法，明確乳化強度與孔喉匹配、油膜剝離能力是決定該類油藏化學驅實施效果的關鍵，研發出新一代兼具超低界面張力、乳化強度可控和高效油膜剝離的低成本驅油體系。室內試驗結果表明，該驅油體系比水驅提高驅油效率25個百分點以上。目前已在新疆、大港、遼河、長慶等油田開展了先導試驗，正在開展工業化擴大試驗，預期提高采收率15個百分點以上，其中在新疆開展的先導試驗已提高采出程度19.4個百分點。該技術有望成為復雜油藏提高采收率的主體技術。
中國石化勝利油田研發出超高分子量高黏彈聚合物及兼具降黏附功、降原油黏度、降界面張力的多功能驅油用表面活性劑，構建了適合稠油油藏的新一代二元復合驅油體系，孤島稠油油藏試驗提高采收率27.8個百分點。
低濃度陰非離子表面活性劑中相微乳液驅
20世紀七八十年代，以石油磺酸鹽為主劑形成中相微乳液需要表面活性劑濃度達5%以上。2000年以后，以非離子表面活性劑制備微乳液濃度仍在1%~5%。目前，使用陰非離子型表面活性劑濃度小于0.3%即可形成中相微乳液，室內試驗通過調控鹽度、優化配方等方法，已實現中相微乳液驅油，大幅度降低了體系成本。
室內巖芯試驗表明，中相微乳液驅可實現儲層介質中原位乳化及相態智能轉變，在聚合物驅采出程度59.1%的基礎上，0.3%濃度表面活性劑的中相微乳液驅可再提高驅油效率34.8個百分點，最終驅油效率達93.9%。目前，正在大慶、長慶、吉林、新疆等多個油田的區塊開展礦場先導試驗。其中，長慶試驗區塊8口受效井日產油由11.6噸升至16.2噸，含水率由81.3%降至73.8%。
該技術預期可大幅度提高采收率，是目前重點攻關試驗的接替性化學驅技術。下一步將重點研制使用單一超級表面活性劑體系或高效復配體系，進一步擴大形成中相微乳液的濃度范圍，以提高中相體系進入油藏的深度、增強驅油效果。
化學表面活性劑復合驅
利用生物表面活性劑與化學合成表面活性劑復配可以實現驅油提質增效。兩種表面活性劑復配具有加大分子密度、增強界面活性的協同增效作用，創新形成了脂肽類生物表面活性劑/石油磺酸鹽表面活性劑復配的驅油體系配方優化技術，大幅降低了表面活性劑成本。
在大慶薩爾圖油田開展的生物三元復配（鼠李糖脂-烷基苯磺酸鹽-堿）驅油先導試驗，預測可提高采收率25.8個百分點，節約化學劑總費用8.56%，初步見到良好效果。
高溫高鹽表面活性劑乳化調驅
中國石油研制出適用于高溫高鹽低滲油藏的多功能甜菜堿乳化調驅表面活性劑體系，利用界面調控降低界面張力、原位乳化液滴卡堵擴大微觀波及、潤濕性調控剝離油膜等多種機理，提高驅油效率和擴大波及體積。長慶先導試驗區油藏滲透率僅0.86毫達西，日產油由17.1噸升至27.2噸，綜合含水率由83.6%降至65.5%，目前正擴大試驗范圍。
中國石化研制出具有耐高溫、乳化增黏和強洗油性能的增黏型乳液驅油體系，室內試驗表明，多輪次交替注入乳液和低張力表面活性劑可提高原油采收率15個百分點以上。該技術主要應用于特高溫低滲透油藏進一步提高采收率。
納米智能驅油
具有多功能超強性能的納米驅油劑因其“尺寸足夠小”，能夠基本實現全油藏波及；具有“強憎水/強親油”特性，遇水排斥、遇油親和，具有自驅動力，可主動與油滴結合并附著在其表面，實現智能找油；具有“強乳化及分散油聚并”能力，可不斷尋找新油滴完成匯聚或促使殘余油乳化，捕集分散的剩余油形成油墻或富油帶被驅出。
我國油氣企業圍繞該思路進行了大量的探索研究，特別是研發出“納米水”等納米驅油劑，取得了顯著進展，初步實現了部分功能。
納米智能驅油目標是實現剩余油基本全驅替，有望發展成為提高采收率的戰略接替或顛覆性技術，有望達到極限采收率，具有非常廣闊的應用前景。目前雖然取得了重要進展，但離真正實現納米智能驅油仍有很長的距離。需要持續加大創新力度，特別是以納米材料為基礎，以化學改性為手段，期望能在同一納米材料上盡快研制出具有“尺寸足夠小、強親油強憎水、分散油聚并”多種功能的納米智能驅油劑，推動實現油藏智能全波及驅油。
微信公眾號
微信視頻號
京公網安備11010502053156號