何為三次采油？
時(shí)間：2023-06-26 15:26
來(lái)源：
作者:宮柯
近些年，介紹國(guó)內(nèi)外老油田開(kāi)發(fā)狀況的報(bào)道中，“三次采油”一詞出現(xiàn)的頻率比較高，到底什么是“三次采油”？業(yè)外人士認(rèn)知的程度深淺不一。唯有弄清楚了這個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)的表述的內(nèi)涵，才會(huì)真正弄明白為什么說(shuō)我國(guó)的油田開(kāi)發(fā)水平位居世界最前列。
人所共知，發(fā)現(xiàn)石油的歷史可以追溯到公元前的洪荒時(shí)代，然后工業(yè)化開(kāi)采卻僅有不到二百年的進(jìn)程。19世紀(jì)中期，人們對(duì)石油的利用價(jià)值有了比較清晰的認(rèn)識(shí)，視為“工業(yè)血液”的美譽(yù)度營(yíng)造了攫取高額利潤(rùn)的商機(jī)，因此引發(fā)了淘金者不惜血本冒險(xiǎn)投資的瘋狂博弈。為了盡快獲取石油，早期開(kāi)發(fā)商對(duì)發(fā)現(xiàn)的油藏不施加任何人工干預(yù)的措施，完全依靠天然具有的驅(qū)動(dòng)能量自噴開(kāi)采，流淌出多少算多少。這種籠統(tǒng)、簡(jiǎn)單、粗放的開(kāi)發(fā)方式，稱為一次采油。由于驅(qū)動(dòng)石油自行涌上地表的天然能量十分有限，并且消耗的速度特別快，導(dǎo)致大量的石油在儲(chǔ)集層中滯留。據(jù)世界各油田的粗略統(tǒng)計(jì)，一次采油僅能收獲地質(zhì)儲(chǔ)量5—10%的石油，地層條件十分優(yōu)越石油物性特別好的油田也超不過(guò)15%。這種采油方法雖然有投資少、見(jiàn)效快、技術(shù)含量低的顯著優(yōu)勢(shì)，但是造成的資源浪費(fèi)卻是令人震驚的龐大數(shù)字。
19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，隨著內(nèi)燃機(jī)和日用化學(xué)品的廣泛普及，石油需求量與日俱增的刺激，促使開(kāi)發(fā)商琢磨如何利用現(xiàn)有的油藏增加收益。于是在一些停止自噴的采油井出現(xiàn)了人工提撈的增產(chǎn)措施，進(jìn)而發(fā)明了深井泵、抽油桿與抽油機(jī)相配套的采油機(jī)械。這種人工舉升的采油方法一經(jīng)問(wèn)世，各產(chǎn)油國(guó)立即競(jìng)相效仿，使經(jīng)過(guò)一次采油能量衰減的油田梅開(kāi)二度，成為仍然有利可圖的搖錢樹(shù)。然而，機(jī)械舉升僅能把流入井筒里的石油開(kāi)采出來(lái)，對(duì)儲(chǔ)層中流動(dòng)能力不足的石油卻起不了多大作用。20世紀(jì)30年代末，美國(guó)人偶然發(fā)現(xiàn)滲入儲(chǔ)油層中的高壓水導(dǎo)致停噴的采油井起死回生。這一重要啟示，為向油藏注入廉價(jià)流體填補(bǔ)能量虧空拓開(kāi)了思路。這種在一次采油基礎(chǔ)上實(shí)施人工補(bǔ)充驅(qū)動(dòng)力的采油方法，統(tǒng)稱為二次采油。20世紀(jì)40年代以來(lái)，注水、注氣、機(jī)械舉升提高油田采出程度的技術(shù)日臻成熟，成為各產(chǎn)油國(guó)首選的開(kāi)發(fā)方式。據(jù)世界石油工程師學(xué)會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，實(shí)施二次采油綜合措施的油藏能夠采出地質(zhì)總儲(chǔ)量的30—45%，推動(dòng)油田開(kāi)發(fā)步入了科學(xué)制定方案、分階段有序增加產(chǎn)量的新時(shí)代。
經(jīng)過(guò)一次采油和二次采油開(kāi)發(fā)的油田，儲(chǔ)集層中仍然有60%左右的石油滯留，如何把這部分剩余資源的潛力挖掘出來(lái)？是近代科學(xué)界不斷探索解決辦法的世界性難題。20世紀(jì)50年代，一些早期發(fā)現(xiàn)的油田相繼到了二次采油所能達(dá)到的極限，成為食之無(wú)肉放棄可惜的雞肋。在兩次爆發(fā)石油危機(jī)的警醒下，科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家開(kāi)始關(guān)注老油田的深度開(kāi)發(fā)，采用巖心模擬的實(shí)驗(yàn)方法，探索給儲(chǔ)油層加溫、注入熱介質(zhì)降低石油黏度增加流動(dòng)性、注入化學(xué)劑擴(kuò)大驅(qū)油波及體積、降低界面張力、注入易于繁殖的微生物吃掉石油中的蠟和膠質(zhì)成分改變理化性質(zhì)等方面的采油新技術(shù)。這種在二次采油基礎(chǔ)上運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段再度提高剩余油采收率的開(kāi)發(fā)方式，就是設(shè)法讓衰老的油田繼續(xù)維系生產(chǎn)延年益壽的三次采油。
拋開(kāi)嚴(yán)謹(jǐn)繁縟的學(xué)術(shù)化詮釋，不妨通俗簡(jiǎn)單的讀解：一次采油是原生態(tài)的低效油田開(kāi)發(fā)；二次采油是對(duì)元?dú)庀陆档挠筒貙?shí)施拉一把和推一推的助力增效開(kāi)發(fā)；三次采油則是對(duì)采出程度過(guò)半的老油田精耕細(xì)作，最大限度提高采出程度的高效開(kāi)發(fā)。但是，三次采油過(guò)后的油藏并非完全枯竭，仍然有40%左右的石油殘留。為了把這部分資源也能夠在有效益的前提下開(kāi)采出來(lái)，科學(xué)家們正在進(jìn)行更高端、更復(fù)雜、更前衛(wèi)的四次采油技術(shù)探索研究。
我國(guó)首屈一指的大慶油田1960年投入開(kāi)發(fā)，一開(kāi)始就沒(méi)有走從一次采油再到二次采油的老路。為了實(shí)現(xiàn)高速度、高水平、保持長(zhǎng)期高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的奮斗目標(biāo)，采取了早期內(nèi)部注水、保持地層壓力、自噴生產(chǎn)的采油方式，1976年攀上了年產(chǎn)5000萬(wàn)噸的高峰。穩(wěn)產(chǎn)10年后的1986年，全面轉(zhuǎn)為機(jī)械采油實(shí)施人工舉升，進(jìn)而創(chuàng)造了連續(xù)27年產(chǎn)量不下降的世界奇跡。未雨綢繆的大慶人，為遏制老油區(qū)遞減速度逐年加快的頹勢(shì)，從上20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，研究試驗(yàn)適用于油層條件的三次采油新技術(shù)。經(jīng)過(guò)30來(lái)年的不懈努力，研發(fā)成功了注入以聚丙烯酰胺為主料的聚合物化學(xué)劑驅(qū)、表面活性劑+堿+聚合物復(fù)配的三元復(fù)合驅(qū)、再混入天然氣的泡沫驅(qū)、優(yōu)選微生物驅(qū)等成龍配套的三次采油工業(yè)化應(yīng)用體系，建成了目前世界上礦場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模最大，提升采收率幅度最高，經(jīng)濟(jì)效益最好的三次采油示范基地，以每年多產(chǎn)1000萬(wàn)噸石油的增量推動(dòng)大慶油田老區(qū)的采收率突破了50%，至今仍然保持同類油田無(wú)與倫比的領(lǐng)先地位。
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