油藏化學(xué)工程研究發(fā)展趨勢
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推動我國油藏化學(xué)工程研究與我國社會進步有著密不可分的聯(lián)系。為了趕上發(fā)達國家對油藏化學(xué)工程研究的腳步，我國必須大幅度提升在這一方面的開發(fā)技術(shù)，更好地促進化學(xué)工程研究大步向前發(fā)展。
1油藏化學(xué)工程研究的發(fā)展背景
人類面臨的最大危機之一就是能源問題，世界各國都在擔(dān)憂石油問題。迄今為止，人類只開采了大約總儲藏量1/3的原油，因此，油藏開發(fā)及提高效率是每一個科技工作人員的頭等任務(wù)。半世紀(jì)以前，世界對石油的總需求量日益增長，工人們利用油藏工程的原理提高采收率來滿足市場需求，同時也促進了油藏工程原理的發(fā)展。作為石油工程的重要組成部分，油藏工程主要負責(zé)各類研究，在掌握動態(tài)規(guī)律與原理的同時，也輔助了鉆井與采油工程的開展。
2三次采油技術(shù)
自改革開放以來，世界各國石油界的精英們一直努力提高石油的采收率。一次和二次采油主要是靠自身壓力和注氣注水等方法，三次采油是采用之前的任何工業(yè)技術(shù)[2]。因而提高油藏采收率并沒有局限在某一階段或手段，它主要是靠原來油藏中沒有的物料開采。它的定義與分類是不矛盾的。油藏化學(xué)工程是在三次采油的背景下發(fā)展起來的，它和化學(xué)工程學(xué)科共同發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，人們不斷引進新技術(shù)，取得新成就。這一階段也讓人們認(rèn)識到發(fā)展的多樣性，開始探究多方面技術(shù)，涉及各種學(xué)科，主要有膠體與界面科學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)、滲流力學(xué)、熱力學(xué)、計算數(shù)學(xué)等多種高等學(xué)科。
3化學(xué)復(fù)合驅(qū)技術(shù)
我國油田多數(shù)是陸相沉積，分布相當(dāng)不均勻，原油中的蠟含量和芳烴含量比例較大，且黏度大，導(dǎo)致水驅(qū)采收率只在33%左右。三次采油的研究技術(shù)表明，化學(xué)復(fù)合驅(qū)能夠有效提高采收率，它是在單一化學(xué)劑驅(qū)的基礎(chǔ)上組合兩種不同的化學(xué)劑，形成多種復(fù)合體系。通過實驗證明，復(fù)合驅(qū)的相互作用比單一化學(xué)驅(qū)劑效果顯著的多。隨著各方面技術(shù)的發(fā)展和完善，復(fù)合驅(qū)逐漸成為我國提高原油采收率的主導(dǎo)技術(shù)。復(fù)合驅(qū)配方體系主要是由高濃度小段塞和低濃度大段塞2種體系組成。高濃度小段塞是利用表面活性劑和助劑，使油水形成中相微乳液體系，增強原油的乳化。典型的代表有膠束.聚合物驅(qū)體系，它的表面活性劑濃度在2.5%～5.0%，段塞小于0.4pv，若形成微乳液，效率更大，能達到80%以上。低濃度大段塞是后期才引進的策略，它的驅(qū)油原理主要是毛管準(zhǔn)數(shù)理論，利用堿和表面活性劑降低油水界面張力。這種體系應(yīng)用相對廣泛，高酸值和低酸值都適用。近年來，隨著研究力度加強，新型產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，如梳形聚合物KYPAM，星形聚合物STARPAM，疏水締合聚合物A.DH。這些新型耐溫抗鹽聚合物，有利于節(jié)約淡水資源，保護環(huán)境。也擴展了油藏水的礦化度和文檔范圍。
4油田堵水調(diào)剖技術(shù)
開發(fā)油田主要采用水驅(qū)開發(fā)在在這一過程中，因儲存分布不均，導(dǎo)致注水過程中出現(xiàn)沿高滲透帶竄流，水波效果差，油井含水快速上升，尤其當(dāng)進入高含水階段，會出現(xiàn)水短路的現(xiàn)象，加深開采工作難度。為改變這一現(xiàn)狀，專家們提出采用“堵水調(diào)剖”這一方法。堵水調(diào)剖具有頗多優(yōu)勢，操作簡潔、規(guī)模較小、周期短、效果顯著，能有效提高注水開發(fā)效果。油田堵水調(diào)剖技術(shù)歷經(jīng)磨難，從單井油井堵水油井堵水到單井水井調(diào)剖，目前主要發(fā)展到調(diào)整深部調(diào)驅(qū)。直到2006年底，才開始著手整體堵水調(diào)剖示范工程，在采油研究院的帶領(lǐng)下，全面開展現(xiàn)工作，有條理的分析堵水調(diào)剖工藝技術(shù)，給予獨特的評價以及實地示范。為改善注水開發(fā)的現(xiàn)狀，應(yīng)做如下調(diào)整目標(biāo)：將單井措施向區(qū)塊整體轉(zhuǎn)變；將近井剖面轉(zhuǎn)向深部液流；階段上實施一體化轉(zhuǎn)變；評價上從單井向整體轉(zhuǎn)變；應(yīng)用上改用多種復(fù)雜油藏，不再局限在常規(guī)水驅(qū)油藏據(jù)調(diào)查，仍有多個區(qū)塊可以進行整體調(diào)堵，由此看來，堵水調(diào)剖技術(shù)發(fā)展趨勢將奮力往前。
5評價與改進
綜上所述，雖然油藏采收率明顯提高，技術(shù)也不斷突破，但仍然要看清形勢。在取得成果的同時，也要擅于總結(jié)經(jīng)驗，找出不足，精心解析。例如耐溫抗鹽聚合物產(chǎn)品的溶解性和長期熱穩(wěn)定性都還不是很樂觀，在現(xiàn)場實施過程中，不能有效地達到施工要求，高效率的完成任務(wù)。同樣地，化學(xué)驅(qū)技術(shù)需要改進解決的問題也是各方面的，需要研究者在過程中分層次去進行。只有抱著永不止步的態(tài)度去鉆研，去創(chuàng)新，去探索，才能攻克這些技術(shù)上遇到的“疑難雜癥”，才能進一步將化學(xué)驅(qū)油技術(shù)往特色道路上發(fā)展，不斷為油藏化學(xué)工程研究的發(fā)展做貢獻。
6結(jié)束語
為推動我國油藏化學(xué)工程持續(xù)發(fā)展，還需加強工作。不停探索實驗技術(shù)，順應(yīng)環(huán)境變化。掌握化學(xué)驅(qū)技術(shù)，在實際工作中解決問題。還要繼續(xù)研究物理化學(xué)模型，對敏感參數(shù)進行驗證。油藏化學(xué)工程研究的全方位發(fā)展，有利于解決能源緊缺問題，有利于穩(wěn)定我國石油市場，有利于世界和平。
作者：宋家喜 劉勇 劉偉 單位：長慶油田分公司第九采油廠采油工藝研究所