海洋采油新技術(shù)論文
海洋采油新技術(shù)論文
采油技術(shù)是指將大功率的微波天線下到要作用的油層位置,或用傳輸?shù)姆椒▽⑽⒉▊鞯降叵拢旅媸菍W(xué)習(xí)啦小編為大家整理的海洋采油新技術(shù)論文,希望你們喜歡。
海洋采油新技術(shù)論文篇一
采油工程新技術(shù)探索
[摘要]:石油作為一種不可再生能源,其地下蘊(yùn)藏量十分有限。在目前的水驅(qū)條件下,石油采收率僅為35%一45%,也就是說(shuō),水驅(qū)結(jié)束后尚有大部分原油殘留在地下。如何最大限度地采出地下剩余的原油。已成為石油工業(yè)的一個(gè)重要任務(wù)。在此我們與同業(yè)們就一些采油工程新技術(shù)進(jìn)行探討,以求拋磚引玉。
[關(guān)鍵詞]:采油;工程;新技術(shù)
在石油開(kāi)采過(guò)程中為了進(jìn)一步保持石油開(kāi)采速度或提高采收率、特別是針對(duì)砂、蠟、水、稠、低滲等復(fù)雜條件下的油藏開(kāi)發(fā),近年來(lái)出現(xiàn)了大量的油、氣、水井增產(chǎn)增注的井底處理新技術(shù)。本文就提高原油采收率的熱處理油層采油法、微生物采油、震動(dòng)采油技術(shù)等幾項(xiàng)采油新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1熱處理油層采油法
熱處理油層采油法是指利用熱能加熱油藏,降低原油粘度,將原油從地下采出的一種方法。它的基本原理是通過(guò)加熱使原油粘度大大降低,改善流度比,提高波及系數(shù),熱能還會(huì)使原油膨脹,增加原油從油藏排出的動(dòng)力。此外,熱能對(duì)原油有蒸發(fā)甚至蒸餾的作用,蒸餾出的輕質(zhì)餾分和前面較冷的地層接觸時(shí)會(huì)凝析下來(lái),在前沿形成一混相帶,從而具有某種混相作用。熱處理油層采油包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和火燒油層三種常規(guī)方法。
1.1 蒸汽吞吐采油
蒸汽吞吐就是將一定量的高溫高飽和蒸汽注入油井(吞),關(guān)井?dāng)?shù)天(燜井〕.加熱油層及其原油,然后開(kāi)井回采〔吐)的循環(huán)采油方法。蒸汽吞吐方法是稠油開(kāi)采中最常用的方法,也是工業(yè)化應(yīng)用最好的熱采方法。蒸汽吞吐又稱蒸汽激勵(lì)或循環(huán)注蒸汽。蒸汽吞吐方法的優(yōu)點(diǎn)是一次投資少、工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、增產(chǎn)快、經(jīng)濟(jì)效益好,對(duì)于普通稠油及特稠油油藏,蒸汽吞吐幾乎沒(méi)有任何技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的風(fēng)險(xiǎn),因此這種方法已廣泛應(yīng)用于稠油開(kāi)采。對(duì)于稠油油藏及特稠油油藏一般都是先進(jìn)行蒸汽吞吐,然后再轉(zhuǎn)向蒸汽驅(qū)。
1.2蒸汽驅(qū)采油
在蒸汽吞吐開(kāi)采稠油方法中,吞吐只能采出油井井筒附近地層中的原油,而井間仍有大量的稠油未能采出,其采收率僅為10%-20%。蒸汽吞吐后進(jìn)行蒸汽驅(qū)開(kāi)采,可以使一部分井間地層中的原油采出地面,稠油的采收率可進(jìn)一步提高20%-30%.因此.蒸汽驅(qū)是接替蒸汽吞吐的一種稠油開(kāi)采方法。與蒸汽吞吐相比,盡管蒸汽驅(qū)可以大幅度提高稠油油藏的采收率,但該方法消耗的熱能多、投資大、技術(shù)復(fù)雜程度高、風(fēng)險(xiǎn)大。因此,目前蒸汽驅(qū)的產(chǎn)量要比蒸汽吞吐的產(chǎn)量小。
蒸汽驅(qū)是指蒸汽從注入井進(jìn)入油層,蒸汽穿過(guò)整個(gè)抽層。加熱油層及原油,使原油粘度降低,把原油推向生產(chǎn)井而采出地面.
1.3火燒油層采油
火燒油層是向油層注人空氣(或氧氣),通過(guò)原油的自燃或人工點(diǎn)火,使地層部分原油就地燃燒,利用燃燒前緣推動(dòng)原油的熱采方法。
2微生物采油技術(shù)機(jī)理
在油田開(kāi)發(fā)中,利用微生物提高原油產(chǎn)量,即提高原油采收率。其原理是使細(xì)菌在油層中發(fā)酵,把油層作為巨大的生物反應(yīng)器,將選擇的微生物注人其中,由于細(xì)菌活動(dòng)及代謝產(chǎn)物的作用,使油層中的殘余油采出,從而提高采收率。
3震動(dòng)采油技術(shù)機(jī)理
3.1人工地震法采油機(jī)理
人工地震法采油,是在不影響油水井正常生產(chǎn)的前提下,利用地面人工震源所建立起來(lái)的波動(dòng)場(chǎng),以頻率很低的機(jī)械波的形式傳到地層,進(jìn)而對(duì)油層大面積(多口并)振動(dòng)處理以達(dá)到多口井增產(chǎn)、增注目的的一種物理采油方法。
3.2水力振動(dòng)采油原理
水力振動(dòng)采油技術(shù),是利用由油管下入的井下振動(dòng)器建立起高頻(或低頻〕的水力脈沖波,通過(guò)脈沖波在地層中傳遞來(lái)處理油層的技術(shù)。水力脈沖波主要用子清除近井地帶的機(jī)械雜質(zhì)、鉆井液和瀝青膠質(zhì)沉積,破壞鹽類沉積,形成不閉合的裂縫等。在油層部位產(chǎn)生的振動(dòng)波傳遞到地層,在強(qiáng)烈的膨脹一壓縮波作用下,地層會(huì)產(chǎn)生裂縫網(wǎng)。在周期性壓力下,隨著波動(dòng)的深人,逐漸撐開(kāi)地層深處的裂縫。與此同時(shí),振動(dòng)波也會(huì)對(duì)地層中的原油產(chǎn)生影響,在變應(yīng)力的作用下,可以改變?cè)徒Y(jié)構(gòu)、降低原油的鉆度、減少表面張力、加快原油向井底的流動(dòng)速度。此外,振動(dòng)波還可提高儲(chǔ)層的驅(qū)油效率、縮短驅(qū)油時(shí)問(wèn),從而提高原油的采收率,具體表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
3.2.1改善地層的滲透性
水力脈沖波對(duì)地層的振動(dòng)作用使地層孔隙中的固態(tài)堵塞物松動(dòng),并在水壓的作用下脫落排除,達(dá)到疏松孔道的作用,當(dāng)振動(dòng)足夠大時(shí),能在地層中產(chǎn)生裂縫網(wǎng),從而提高地層的滲透性。
3.2.2降低原油含水率
(1)由于產(chǎn)層存在非均質(zhì)性,因此地層微孔道中存在毛管力平衡及賈敏效應(yīng)。在穩(wěn)定的注采制度下,該區(qū)域的原油很難采出來(lái),而通過(guò)振動(dòng),毛管力平衡遭到破壞,降低毛管中油水界面張力,從而清除賈敏效應(yīng),使束縛在孔道中的原油得到解放。
(2)振動(dòng)處理能解除出油孔道的堵塞物,使油產(chǎn)量上升,含水率下降。
(3)降低原油的粘度
在脈沖波及聲場(chǎng)作用下,原油分子周期性進(jìn)行排列組合.導(dǎo)致原油粘度降低。同時(shí)降低原油在地層孔隙中的表面張力,加快原油向井筒的流動(dòng)速度。
3.2.3聲波采油機(jī)理
聲波技術(shù)在采油過(guò)程中的應(yīng)用范圍很廣,主要包括聲波防垢、聲波驅(qū)油、聲波降翰、聲波破乳脫水、聲波處理油層等方面。
采油過(guò)程中要處理地層的油、氣、水的流動(dòng)間題,當(dāng)然是要想到采用波的形式來(lái)進(jìn)行處理的可能性。比如聲波(包括超聲)和電磁波,但聲波具有比電磁波穿透性強(qiáng)的特點(diǎn),可以使聲波容易進(jìn)入電磁波無(wú)法穿透的物質(zhì),如地層、油和水,而電磁波進(jìn)人地層,很快就被吸收;所以想要通過(guò)波的形式傳遞能量去影響地層內(nèi)油、水的流動(dòng),聲波是最合適的。
聲波處理油井增產(chǎn)的機(jī)理如下:
(1)當(dāng)聲波作用于飽和的油水層時(shí),液流在近井地層的孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)做周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)愈靠近井眼聲源處愈強(qiáng)烈,可導(dǎo)致滲透率的提高。
(2)在聲場(chǎng)中,原油分子周期性地進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合排列,導(dǎo)致原油黏度降低。
(3)無(wú)論是強(qiáng)聲場(chǎng)還是弱聲場(chǎng),都可以促使液體加速流向聲源,向井眼聚集。
(4)當(dāng)井底壓力接近飽和壓力時(shí),聲場(chǎng)可以脫去孔隙內(nèi)液體中的氣體,分解出的氣泡脈動(dòng)地穿過(guò)地層巖石的孔隙,疏通了通道。
超聲波降黏的機(jī)理為:超聲波能使石油在未凝成固相前就被分散為極細(xì)的顆粒而懸浮在油液中。由于超聲波的機(jī)械、熱化學(xué)等效應(yīng)的作用,原油中一些物質(zhì)的分子自旋量子及排列發(fā)生變化,使介質(zhì)的電導(dǎo)率和表面張力下降,從而有利于減弱分子間、分子與輸油管道間的親和力,降低黏度,增加流動(dòng)性。
超聲波脫蠟的機(jī)理是:超聲波在原油內(nèi)振蕩產(chǎn)生摩擦熱,使與管壁接觸的邊界層原油軟化并增大軟化邊界層的厚度。超聲波可使原油中脫出的氣體按螺旋線向前推進(jìn),并向管壁附集而形成一層氣套,從而阻礙了石蠟在管壁上聚結(jié);超聲波使石蠟在未凝成固相前就被分散為極細(xì)的顆粒而懸浮于油液中,在超聲波作用下,長(zhǎng)鏈?zhǔn)灍N分子斷裂,從而降低了固化溫度。
超聲波的防垢機(jī)理是:超聲波沿管子金屬表面?zhèn)鞑r(shí),引起鹽垢微粒與金屬表面之間發(fā)生剪切錯(cuò)位,這種錯(cuò)位是由于超聲波在金屬和流體中傳播的相速度差引起的,從而阻礙了鹽垢的形成。
由于超聲波會(huì)使原油分散成極細(xì)的顆粒而懸浮在液休中,用超聲波還可以制取穩(wěn)定度好、顆粒細(xì)的乳狀液,以用于乳狀液驅(qū)油。
[結(jié)束語(yǔ)]
油田開(kāi)發(fā)的中心任務(wù)是要既快又省地把石油從地下開(kāi)采出來(lái)。一個(gè)油田的開(kāi)發(fā)需要幾十年的時(shí)間,不僅需要一個(gè)正確的開(kāi)發(fā)方案,更需要有科學(xué)的采油技術(shù)。因此,我們?cè)趯?shí)際工作中一定要注意避免墨守成規(guī),而是要大膽的采用新方法、新技術(shù),使我國(guó)的石油工業(yè)更上一層樓,為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展添磚加瓦。
[參考文獻(xiàn)]
[1]李穎川.采油工程 . 2009
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