- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:油气田开发进入中后期阶段后,剩余油分布愈发零散、储层物性持续变差,常规开发技术难以有效动用地下剩余油气资源,油气采收率提升难度不断加大。提高采收率技术是盘活老旧油气田储量、提升油气资源利用率、保障油气产能稳定的核心关键技术,对油气行业稳产增效、资源高效利用具有重要意义。本文系统梳理当前油气田提高采收率主流技术的研究进展,归纳化学驱、气体驱、热驱及智能调控技术的应用优势与发展现状,总结现阶段技术应用、现场推广、地质适配中存在的突出挑战,结合油气田开发新形势提出针对性发展优化方向,为油气田高效开发与采收率技术迭代升级提供理论支撑。
关键词:油气田;采收率;提高采收率技术;技术进展;开发挑战
引言
我国多数主力油气田已进入高含水、高采出程度的中后期开发阶段,储层非均质性突出,剩余油隐蔽性强、动用难度大,传统注水开发模式的开发潜力逐步枯竭,油气产能稳产压力持续增大。提高采收率技术能够有效改善油藏渗流特性、激活滞留剩余油、优化油藏驱替效果,是突破油气田开发瓶颈、提升资源动用效率的核心路径。深入研究技术进展、梳理现存挑战,对推动油气田高效可持续开发具有重要现实意义。
一、油气田提高采收率核心技术研究进展
(一)化学驱技术稳步迭代升级
化学驱是常规油气田提高采收率的主流技术,经过长期研究与现场实践,技术体系日趋成熟完善。该技术通过向油藏注入化学药剂,改变油水界面张力、岩石润湿性与流体流变特性,有效剥离岩石表面吸附原油,改善水驱波及范围与洗油效果。现阶段化学驱技术逐步从单一药剂驱替向多元复合化学驱转型,适配不同温度、矿化度、渗透率的复杂油藏工况。耐高温、耐高盐、低损耗新型化学药剂持续研发落地,有效解决了传统化学药剂适应性差、损耗快、驱替效果有限的问题,大幅拓宽了化学驱技术的适用范围,成为中高渗常规油藏增产的核心技术手段。
(二)气体驱替技术多元化发展
气体驱替技术凭借适配性广、污染小、增效潜力大的优势,成为低渗透、致密、稠油等复杂油藏的关键增产技术,近年来技术研究与应用进展显著。现阶段形成了二氧化碳驱、氮气驱、烟道气驱、气水交替驱等多元化技术体系,利用气体混相驱替、膨胀降黏、压力补充等作用,有效动用低渗透储层与死角剩余油。同时气体驱技术逐步与碳封存理念结合,实现油气增产与碳资源封存双向效益,契合油气行业绿色低碳发展趋势。相关驱替机理持续完善,注采参数优化体系不断成熟,规模化应用水平持续提升。
(三)热驱与智能调控技术持续创新
热驱技术是稠油油藏提高采收率的核心技术,通过向地层注入热流体提升油藏温度,降低原油黏度,改善原油流动性,实现稠油高效开采。当前热驱技术从单一蒸汽吞吐、蒸汽驱向热化学复合驱、多元热复合驱方向升级,有效解决了传统热驱热损耗大、波及不均的问题。同时数字化、智能化技术深度融入采收率提升领域,依托油藏数值模拟、智能参数优化、动态监测调控技术,实现油藏剩余油精准识别、注采方案动态优化,推动提高采收率技术从经验化应用向精细化、智能化精准开发转型。
二、油气田提高采收率技术应用现存主要挑战
(一)复杂油藏技术适配难度较大
我国油气藏类型复杂多样,低渗透、致密、深层、强非均质油藏占比持续提升,储层物性差异大、孔渗结构复杂、流体特性多变,给提高采收率技术应用带来极大挑战。常规化学驱、气体驱、热驱技术多适配常规均质油藏,在复杂特殊油藏工况下存在驱替效果差、有效周期短、难以深部动用剩余油等问题。部分深层高温高盐油藏对药剂稳定性、气体混相条件、热驱温度控制要求严苛,现有技术体系难以完全适配,各类技术的普适性与针对性仍需进一步提升。
(二)规模化应用成本与能耗偏高
各类提高采收率技术在现场规模化推广过程中,普遍存在投入成本高、能耗消耗大的问题。化学驱技术药剂采购、配置注入成本较高,药剂损耗与后续处理会进一步增加开发成本;气体驱技术存在气源获取、压缩注入、防腐治理等高额投入,深层油藏注气开发能耗居高不下;热驱技术需要持续供给热能,能源消耗量大,稠油开发综合效益受限。部分老旧油田储层条件变差,增产幅度有限,高额投入与增产收益难以匹配,导致技术规模化推广应用受到制约。
(三)绿色开发与长效运维体系不完善
双碳背景下油气田绿色开发要求持续提升,现有提高采收率技术存在一定环保短板。化学驱药剂残留、采出液处理难度大,易造成地层与水体潜在污染;热驱、气体驱开发过程能耗偏高,碳排放量大,与低碳开发理念存在偏差。同时多数提高采收率技术缺乏长效动态调控机制,注采方案多采用固定参数设计,无法适配油藏动态变化特征,开发中后期易出现气窜、水窜、药剂无效损耗等问题,技术长效增效能力不足,制约油气田采收率持续稳步提升。
三、油气田提高采收率技术优化发展方向
(一)研发差异化适配的新型技术体系
针对复杂油藏开发难题,聚焦不同类型油气藏储层特征与流体特性,研发差异化、定制化提高采收率技术。针对低渗透致密油藏,优化低伤害、深穿透气体驱与微纳米调驱技术,提升深部剩余油动用能力;针对高温高盐油藏,研发耐温耐盐、低吸附新型化学药剂与复合驱体系;针对稠油油藏,优化低能耗复合热驱技术,降低热损耗、提升驱替均匀性。通过分类技术迭代,补齐复杂油藏增产技术短板,全面提升各类油藏采收率提升效果。
(二)推动技术低成本绿色化升级
立足高效、低碳、经济开发目标,推动提高采收率技术绿色化、低成本化优化升级。优化化学药剂配方体系,研发低成本、可降解、低损耗环保药剂,简化现场配置与处理工艺,降低药剂成本与环保压力;优化气体驱气源结构,充分利用油田伴生气、工业废气、烟道气等资源,降低气源成本,实现资源循环利用与低碳封存;改进热驱工艺设备,优化热能利用模式,降低开发能耗与碳排放,构建经济高效、绿色环保的采收率提升技术体系。
(三)构建智能化动态开发调控体系
深化数字智能技术与提高采收率技术的融合应用,构建油藏智能精准开发体系。依托油藏精细描述、数值模拟、动态监测技术,精准刻画剩余油空间分布特征,精准定位未动用储量区域。建立智能化注采参数动态优化机制,根据油藏压力、含水、流体动态变化,实时调整注入参数、驱替模式与开发方案,有效规避气窜、水窜、药剂无效损耗等问题。实现提高采收率开发全过程精准管控、动态优化,持续提升油藏驱替效率与资源动用水平。
结束语
当前油气田提高采收率技术已形成化学驱、气体驱、热驱及智能调控多元发展的技术体系,在常规油气田增产增效中发挥了重要作用。但复杂油藏适配性不足、开发成本能耗偏高、绿色运维体系不完善等问题,仍是制约采收率进一步提升的主要瓶颈。未来需持续推进差异化技术研发、绿色低成本升级与智能化调控体系建设,不断完善提高采收率技术体系,破解复杂油气田开发难题,提升油气资源利用率,为我国油气资源高效开发、能源安全稳定供给提供坚实的技术保障。
参考文献
[1] 孙焕泉. 高含水油藏提高采收率技术研究进展与发展趋势[J]. 石油勘探与开发, 2024(02): 312-318.
[2] 王广林. 复杂油气藏提高采收率关键技术挑战与优化路径[J]. 油气地质与采收率, 2024(05): 95-100.
[3] 李阳. 碳中和背景下油气田提高采收率绿色技术发展探析[J]. 石油工程建设, 2024(09): 62-66.
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