王东媛(大庆油田有限责任公司采油一厂五矿南二采油队, 黑龙江 大庆 163000)
油田地质环境与油田开发技术
王东媛(大庆油田有限责任公司采油一厂五矿南二采油队, 黑龙江 大庆 163000)
根据油田开发中地质的限制,介绍几种常用的油田地质开发技术,包括低渗透油田开发技术、注水开发技术、三维建模技术、MEOR技术等。
油田地质;注水;MEOR
油田是从地下进行石油资源的攫取,不可避免地会受到地质特点的限制和影响。为冲破来自地质方面的限制,我们必须采用一些切实有效的技术,在实践中通常包括注水技术、三维建模技术、微生物采油技术等。
对石油资源的开发是从一定距离的地下开启的,因此几乎所有的石油开采工作都要考虑到当地地质的特点。在油田发现之初,就需要对地质进行勘测勘探,并对其在经济、社会、技术等方面的可行性进行研究,以能够付出最小的代价,开发出优质而高产的油田。在石油开采企业确定对某个油田进行开发后,就需要根据其地质特点设计一个可行的开采方案,之后对该方案进行有效地落实,以实现对油田的开采。为持续性地保证油田的高质量和高产量,就需要根据地质特点,在不同的阶段采取不同的技术。
(1)低渗透油田开发技术 在一些油田中,其出油量较低,储油层渗透率较低,油井产量也较少,这种在过去可能会被遗忘的油田,可以采用先进的油田地质技术进行开采,这包括井网优化设计技术以及水层解释技术。前者可以合理地安排油井之间的距离以及井排的方向,可以有效地分析裂缝对井网所产生的影响,并在此技术上论证线性注水的可行性。后者对分布复杂的油田进行低阻、高租油层的成因与导电机理分析。
(2)注水开发技术 部分油田在长期开发后油压减小,因此可以采用注水的方式提升采油效率。因为地质条件的限制,水在各个油层的推进速度会产生一定的差异,这会导致速度快的油层可能过早被水淹。对其有效技术革新是,利用井下的特殊工具将各个油层进行分割,以有效地把握注水在各层的推进速度,使得各层的注水量度接近。另一种方式是在水中掺入一定的化学物质,利用增大油层摩擦系数的原理使得其推进的速度被较好地控制。
(3)三维建模技术 三维建模是计算机工程技术的一种,在油田开采中,其能够根据计算机三维建模技术,结合实际地质情况和油层分布、油层含有量等多种因素,将油层、油井等进行三维展现,进行仿真,工程技术人员能够根据仿真的结果分析其该采用何种技术、何种方式进行石油的继续开采。
(4)MEOR 技术 该技术是使用了生化原理,在油井深处放置一些磷盐、氮盐等成分,进一步促使其中的微生物快速繁殖成长,微生物活性的增高会促进原油的流动性,增大石油的乳化度,降低石油粘度,同时也可以提升油层的渗透率。
微生物是一个类别非常广泛的群体,而为了实现不同的目的,我们也可以定向培养它们。对于本技术的实施来说,是采用平板划线法将其纯化、定向培养为厌氧型菌落。为对地域分布较广的油田进行微生物的提供,需要进行扩大培养,并利用一定的指数计量方法计算微生物的大体数量和生存状态。而这些工作都是由专门的生物企业来提供的,而石油开采工作人员只需要接收一个特制器皿即可。
现阶段,业界采用的MEOR 技术有两种不同的模式,分别是利用了外源微生物和内源微生物来促进原油的流动性。其中前者需要油层内部有一定的具有特定功能的微生物存在,这样就可以仅提供微生物需要的营养物质,就是前文所说的氮磷等化合物,来实现提升原油活性的目的;后者则需要从外界不仅提供营养物质,还需要提供微生物本身,需要一个微生物适应的过程。由此可见,该技术的要点在于测定油层中是否含有既定的微生物,以及含有的量度,然后采用一定的方式将微生物和营养物质投放到油井中去。
根据MEOR的原理可以看出,该技术具有诸多的优势。其一,成本较低。采用MEOR技术不需要采用太多的设备投入,同时也不需要太多的人力投入。所需要的营养物质和微生物都不需要太多的成本,不需要投入太多的配套设备。对于我国多数油田区域来说,因为多处于温带和亚寒带地区,油层多适宜微生物的成长,在技术的投入上,也可以直接使用外源微生物模式,节约了在微生物源方面的投入。总之,采用MEOR技术所付出的成本是低廉的。其二,操作便捷。该技术虽然利用了微生物培养原理,但具体的操作十分简便,仅需要使用特定的器具向油层灌输既定的物质即可。所需要的微生物源,并不需要实施人员参与,可以由专业的生化企业提供。因此对于该技术的使用和普及,不需要油田工作小组进行专门的技术学习和培训。其三,效果明显。采用MEOR技术能够迅速利用微生物强大的繁殖能力降低原油的粘性,提升其活性,由此进一步提升采油率。其四,环保性。MEOR技术原本是为解决石油污染而被人们使用的一种技术,其能够对被石油污染的地表进行原油的化解,达到缓解污染,净化土壤的效果。由此可见,该技术是为消除污染而生的。同时,技术的使用不会造成周边环境的破坏,也不会对地层造成负面因素。
综上所述,因为地质环境的影响,石油开采实务操作中会针对性地应用多种地质开发技术,而鉴于科学的无界性,这些技术也会对很多学科进行借鉴,比如注水技术借鉴了化学原理,三维建模技术借用了计算机技术,MEOR技术借用了生物学技术等。总之,地质开发技术的创新与发展,有助于我们开采更多、质量更高的石油。
[1]杜美.石油地质开发的创新与发展分析[J].石化技术,2016,(08):107.