油藏纳米机器人:或成油田增产利器
在现有的科技水平下,人们仅能采出地下原油总储量的30%左右,大约2/3的剩余油仍留在地下。从出现石油开采工业以来,提高油田采收率一直是油田开发地质工作者和油藏工程师为之奋斗的目标。
为有效探测和开采剩余油,一些大型石油公司和服务公司开展油藏纳米机器人研究,期望利用纳米机器人探测甚至改变油藏特性,从而提高油气采收率。沙特阿拉伯国家石油公司继2007年提出油藏纳米机器人的概念之后,2008年完成向油藏注入并回收纳米机器人的可行性研究,2010年成功进行了油藏纳米机器人的现场测试。测试结果证实:纳米机器人具有非常高的回收率,携带纳米机器人的流体具有很好的稳定性和流动性。
油藏纳米机器人不是传统意义上的纯机械机器人,而是一种化学分子系统和机械系统的有机结合体,是一种能够了解井间基质、裂缝和流体性质,以及与油气生产相关变化的全新技术,突破了现有测井和物探技术在探测范围或分辨率上的限制。油藏纳米机器人是能够在纳米空间进行操作的“功能分子器件”,大小不足人类发丝直径的1/1000,通过注入水进入油藏,在地下旅行期间探测岩石及所含流体的性质,并将信息存储起来或定时传送到地面,在生产井中随原油产出并被回收,以便提取机器人挤作携带的储层及流体信息。
油藏纳米机器人在油气勘探与开采中具有多种用途:辅助圈定油藏范围,绘制裂缝和断层图形,识别和确定高渗通道,识别油藏中被遗漏的油气,优化井位设计和建立更有效的地质模型,将来还可能用于将化学品送入油藏深处进行驱油。这些应用有助于延长油气田的开采年限,提高油田采收率。因此,油藏纳米机器人技术的发展前景十分广阔。
虽然油藏纳米机器人的研发目前已取得令人瞩目的进展,但仍有许多技术难题有待解决,如机器人的部署、遥测及定位、数据采集与处理等。
付亚荣 摘自中国海洋石油报