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“中深层稠油大幅度提高采收率技术”重大自主创新纪实 |
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| http://cn.newmaker.com
4/18/2008 9:58:00 AM
佳工机电网
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石油是国家重要战略资源，世界石油资源总量约为9—13万亿桶，稠油在剩余可采储量中占53%，它主要分布在加拿大、委内瑞拉、前苏联、伊拉克、科威特、美国和中国。我国稠油资源占已探明石油地质储量的40%，其中70%是中深层稠油。由于中深层稠油油藏埋藏深，粘度大，以蒸汽吞吐方式开采的稠油采收率仅能达到20—25%。目前大幅度提高采收率技术世界上没有先例，属世界性难题。中国石油辽河油田公司总经理、党委副书记谢文彦告诉记者，从1990年开始，辽河油田经过18年近2代人、10余个专业联合攻关、不断创新，率先发明具有自主知识产权和世界先进水平的中深层稠油大幅度提高采收率技术。
中深层稠油大幅度提高采收率技术在开发机理、高干度注汽与高温大排量举升、高温地面密闭集输和油水处理及热能综合利用等四方面均未获得突破，国内外无借鉴经验和成熟技术。因此，研究开发此项技术不但对中国稠油开发产生重大效益，而且对占领世界稠油开发市场、提高科技竞争力、展示中国技术实力具有十分重要的意义。同样作为该技术的负责人，谢文彦总经理一直从事油田勘探开发技术和生产经营管理工作，探索和发展了适合辽河油田中深层稠油、超稠油、高凝油等不同油品特点的配套工艺技术，主持开发了中深层普通稠油蒸汽驱、中深层特超稠油蒸汽驱辅助重力泄油大幅度提高采收率技术。先后获得中国石油天然气集团公司技术创新特等奖一项、二等奖两项，多次获得中国石油天然气股份有限公司勘探重要发现奖和辽河油田公司技术创新奖。
谈及此项技术的重大技术创新问题，谢文彦说，一是中深层普通稠油（1000—10000mPa.s）油藏蒸汽驱大幅度提高采收率技术；二是中深层特超稠油(10000—1000000mPa.s)油藏蒸汽驱辅助重力泄油大幅度提高采收率技术。经反复验证，室内试验采收率达到71—83%，8年先导试验采收率已达到62%，工业化应用可将采收率由20%—25%提高到55%—60%。形成25项原创技术，发明专利7项，实用新型专利56项，发表具国际影响力学术论文32篇。2007年获中石油天然气集团公司技术创新特等奖。
通过先导试验和工业化第一阶段应用，动用石油地质储量7500万吨，近3年已增油200万吨，创利润48.7亿元，预计最终可增产原油1800万吨；第二阶段实施动用石油地质储量5.2亿吨，可增产原油1.1亿吨。大幅度提高采收率技术的应用，最终可增加可采储量2.5亿吨，相当于发现10亿吨级大油田。
中深层稠油大幅度提高采收率技术是辽河油田利用自主创新力量，在中深层稠油高效开发上完成的一个标志性创举。在完成工业化应用的同时，得到了不断的丰富和创新，形成了一套具有国内领先、世界先进的中深层稠油开发的成套技术和实施准则。通过对开采机理研究、油藏工程研究、动态监测与调控技术研究、钻完井技术研究、高干度注汽技术研究、高温大排量举升技术研究、高温集输技术及热能综合利用技术研究等7大系列21项课题的攻关，形成了8个核心技术创新点：1.突破国外现有理论前沿，首创了具有自主知识产权的水平驱动力与垂向重力复合驱泄油理论，创建了直井与水平井共同吞吐预热降压、蒸汽驱替、蒸汽驱替和重力泄油复合作用及重力泄油新型开发模式，为中深层大幅度提高采收率技术提供了科学依据。创新三维比例热采物理模拟相似理论，建立可连续进行蒸汽吞吐—蒸汽驱—蒸汽驱辅助重力泄油大型高温高压三维比例物理模型及模拟技术。2.创新中深层稠油提高采收率油藏工程优化设计方法，运用极限指标控制原理，物理模拟、数值模拟方法优化设计蒸汽驱深度极限为1400m，突破了前人提出的800m禁区。3.针对地层大倾角、油层蒸汽吞吐已动用、剩余油高度分散的油藏条件，设计最大限度提高波及体积的蒸汽驱不对称反九点多层汽驱井网、蒸汽驱辅助重力泄油斜上方直井与水平井组合井网，首次建立油藏工程参数与采收率的关系。4.发明高效注汽隔热管柱，研制了双管抽真空焊接工艺、隔热型伸缩管、强制解封蒸汽驱封隔器、自动偏心配汽阀工艺性能先进，隔热性能和使用寿命皆达到世界领先水平。5.研制耐高温大排量举升技术，发明耐高温陶瓷泵、耐高温大排量深井泵、新型塔架22吨载荷大型抽油机，形成井口、机、杆、泵系列化新型产品。6.创新了以高压汽水分离技术、蒸汽分配计量技术为主的高干度地面注汽工艺系统，研制成功高温高压球形汽水分离器。7.创新高温高压在线称重式计量器、井口高效换热器、原油连续脱水流程和污水处理回用锅炉工艺，建成热能综合利用、原油连续脱水和污水循环利用等地面高温集输系统。8.创新油藏跟踪及动态调控技术，研发了高温直读测试、同位素示踪测试、高温五参数吸汽剖面测试、井下温压实时监测、观察井套管外分布式光纤测温等动态监测配套技术。
中深层稠油大幅度提高采收率技术是方向性、革命性的技术，它的攻关研究并成功工业化应用于现场，引领了世界中深层稠油的开发，极大地提高了我国在世界稠油开发领域的科技竞争力，充分展示了中石油在中深层稠油大幅度提高采收率领域的理论和技术水平。并在辽河油田建成了国际先进水平的稠油先导试验基地，对我国能源安全、技术储备、自主创新能力具有重要意义。中石油依靠该技术已成功在国外获得石油地质储量12.3亿吨合作开采权，未来合作开采石油地质储量约达73亿吨。
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