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歷經(jīng)6年多的立項攻關(guān) 研發(fā)的一批高端生物制劑解決勝利油田聚合物溶液黏度

2019-08-02 10:16  來源:科技日報  瀏覽:  

中國石化勝利油田科研人員研發(fā)的一批高端生物制劑被送到油田注水站,用于注入配聚水中以提高采油成功率,效果不錯。在孤島東區(qū)南區(qū)塊,聚合物溶液黏度由30毫帕秒上升到50毫帕秒——采油人都明白,聚合物溶液黏度是影響聚合物驅(qū)油效果的最大因素。

聚合物溶液黏度由30提升到50不容易,足足花費了油田科研人員6年時間。

人們常常用“一個摔碎的盤子,又被踢了一腳”來形容勝利油田的地下狀況,而那個“盤子”幾乎囊括了世界上2/3的油藏類型。勝利油田的難,難在復雜的地質(zhì)體,難在沒有現(xiàn)成經(jīng)驗可循,特別是經(jīng)過50多年勘探開發(fā),找油拿油的難度更大。

在地處山東東營的勝利油田,石油開發(fā)經(jīng)歷自噴采油、注水采油等階段后,還需經(jīng)過三次采油處理頑固難開采的油藏。作為一種典型的三次采油方式,勝利油田化學驅(qū)資源儲量達到21.86億噸。依靠化學驅(qū)(在注入水中添加各種化學劑,以改善水的驅(qū)油及波及性能,從而提高原油采收率的采油方法的一項主要措施),勝利油田連續(xù)12年化學驅(qū)年增油保持在150萬噸以上,共增油6000余萬噸,成為油田穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。

聚合物驅(qū)油是化學驅(qū)能大幅度提高老油田采收率,為老油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)作重要支撐。在宏觀上,它主要靠增加驅(qū)替液黏度,降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比,從而擴大波及體積;在微觀上,聚合物由于其固有的黏彈性,在流動過程中產(chǎn)生對油膜或油滴的拉伸作用,增加了攜帶力,提高了微觀洗油效率。

在這其中,聚合物溶液黏度是影響聚合物驅(qū)油效果的最大因素,黏度越高,擴大波及,驅(qū)油效果越好。問題在于:聚合物驅(qū)在勝利油田應用已有30多年,效果卻逐漸下降,其中原因是黏度的下降。

問題出在哪里?經(jīng)過努力,科研人員最終發(fā)現(xiàn)在油藏中、管線中,甚至是采出水配置的溶液都存在著一種“壞細菌”——硫酸鹽還原菌。硫酸鹽還原菌是一種厭氧的微生物,廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環(huán)境中,它們對鋼鐵等有著強腐蝕性。

找到了聚合物溶液黏度下降的“罪魁禍首”,如何對付它?以前,科研人員使用甲醛作為殺菌劑,但保黏效果不好,對人體還有危害。

歷經(jīng)6年多的立項攻關(guān),科研人員形成了“勝利化學驅(qū)聚合物溶液保黏關(guān)鍵技術(shù)與應用”,其中包含了以“微生物脫硫抑硫提高化學驅(qū)聚合物溶液黏度技術(shù)”為關(guān)鍵技術(shù)的四項原創(chuàng)成果。

“簡單來講,這是一種利用有益微生物來提高聚合物溶液黏度的方法。”勝利油田油藏工程首席專家兼油氣開發(fā)管理中心主任束青林表示,科研人員通過實驗研究找到了一系列對化學驅(qū)溶液配制有除硫抑硫功能的“益生菌”,并可以針對不同區(qū)塊采出水特性進行優(yōu)選復配使其發(fā)揮最大功效,將“益生菌”制成微生物制劑添加到聚合物溶液中后,“這些細菌能夠完全適應化學驅(qū)開發(fā)的苛刻油藏條件,不僅能夠去除‘壞細菌’硫酸鹽還原菌代謝產(chǎn)生的有害產(chǎn)物,還能夠占領(lǐng)它們的營地,擠壓它們的生存空間,有效降低它們的活性,這樣聚合物溶液黏度下降的弊端就會得到顯著遏制”。

這是一項“一箭N雕”的技術(shù)。采用微生物脫硫抑硫提高化學驅(qū)聚合物溶液黏度技術(shù)后,油田實現(xiàn)了由淡水配制母液向采出水配制的轉(zhuǎn)變,大幅緩解了富余采出水處置壓力。同時,用微生物替代甲醛,不僅能提高溶液黏度,還消除職業(yè)健康危害。

如今,這項關(guān)鍵技術(shù)被推廣到勝利油田所有化學驅(qū)項目,為我國Ⅱ類、Ⅲ類油藏實施化學驅(qū)提供了核心及升級換代技術(shù)。

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