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科技地标|借助科技手段 为油田效益稳产注入新锐力量

原标题:科技地标|借助科技手段 为油田效益稳产注入新锐力量

很多人知道中国石化胜利油田,很少人见识过胜利油田勘探开发研究院采收率试验室。

成立27年来,采收率试验室现有员工45人,其中高级及以上职称42人,拥有13位博士(5位博士后),从配方研发开始,工作环节一路经过性能评价、数值模拟、方案设计、矿场实施、跟踪分析,将采油全流程从头到尾来了个“闭环”。

如此高规格的专业实验室无论放在业界内外,都足够令人肃然起敬。大家瞩目的不仅是该实验室在三采方面独创、国内外领先的理论技术,还有实验室上下乃至整个勘探开发研究院共同营造出的优良的政治环境和人文环境,为诸位“大神”构建起一个心无旁骛搞科研的平台同时,也借助强有力的科技手段,为油田提高采收率注入更为新锐的力量。

在中国,足以改变未来的新锐力量,往往代表着前所未有的创新。而实验室恰恰是一个最不缺少创新因素的地方:采收率试验室承担着每年完成100万吨的增油量任务,每年获得授权的发明专利近20项,无碱二元复合驱油技术、非均相复合驱油技术的开展均为国际首例,是实验室独有的原创技术……

“觉得很神秘吧,举个例子:经过第一次开采之后,地层内部能量下降,我们就往地层中注水提高能量。然而地下的地质条件各有差异,水会向着阻力小的位置流动,而油的黏度比水大,就像冲洗满是油污的碗碟时,水会顺着油污表面冲出的一道道印记流走,不会在短时间内将碗碟表面全部覆盖,导致我们很难只用清水将其洗干净。”胜利油田勘探开发研究院采收率试验室经理元福卿说,“实验室要做的,就是通过使用化学剂,将水流经过的‘惯性’道路堵死,同时增强水的黏度,让添加了化学剂的水从其他位置经过,将油尽可能多的驱出来。”

形象的示例说明为实验室赋予了一个浅显易懂的概念:要将科研与油田实际结合起来。

进入界面化学实验室,映入眼帘的是在桌面上整齐摆放的各种瓶瓶罐罐。据采收率试验室主任师马宝东介绍,小瓶子里面有大乾坤,少量活性剂分子就能调控油水界面的作用力和化学特性,最终演绎出化学驱油理论、演生出一代又一代的复合驱油体系和驱油技术。

想要了解这个实验室,势必绕不过一堆专业术语。“通俗点讲,静止状态下,水和油的混合物会出现分层,两者之间有一个最简单的‘界面’。界面化学实验室研究的就是水、油、岩石等不同‘相态’和它们之间产生的各种‘界面’。” 马宝东详细地做出说明,“经过前两次开采,有少量油形成油膜等状态,隐藏在石头缝里,而此时我们添加的化学剂往哪个界面跑,这是很关键的,根据不同的油藏特点,我们需要不同种类的表面活性剂,通过界面化学研究手段,实现表面活性剂作用的靶向发挥,将油从各种界面上剥离下来。”

实验室一台电脑屏幕上,显微镜下的场景清晰展现:将粘稠的化学剂注入岩石孔隙中,化学剂慢慢向着注水无法波及的区域渗透,分布在各个隐蔽角落中通过注水难以驱替的原油开始随着液体缓缓流动。

“屏幕里,黑色的是油,灰色的是水,白色就是注入的化学剂,学名叫超高分多元共聚物,具有耐温抗盐性,能够在地层温度85摄氏度、地层水矿化度30000毫克/升以上的高温高盐油藏环境下发挥作用。”马宝东指点着屏幕里呈现出的各种变化,“这种聚合物驱油技术是化学驱的一种,从宏观方面来说,聚合物驱油主要依靠增加驱替液黏度,降低被驱替相和驱替相的流度比,从而扩大波及体积;从微观方面讲,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中对油滴油膜产生推拉拽等多重作用,增强携带力,提高微观洗油效率,从而大幅度提高采收率。”

经历自喷采油、注水采油等阶段后,胜利油田油藏进入特高含水阶段,叠加高温高盐油藏条件,形成一个又一个世界难题。量药、烘干、粉碎、筛分、测试性能……室内实验的瓶瓶罐罐与室外矿场的水土油沙“并驾齐驱”,选择范围广泛的化学剂不断地被靶向应用到油田开采中。“后来这些油藏的非均质性和水淹情况更加严重,我们在已研制出的应对高温高盐的聚合物基础上还要再加入一些颗粒性物质,让‘堵’的能力更强。”元福卿说。

“这些是我们近两年研发的新型驱油剂,各种诸如纳米等材料,有望成为更苛刻油藏的采油利器。”贴满标签的瓶罐大小不一,内容物各异,它们是实验室多种驱油方式和驱油剂开发的最生动直观的展示。“而且目前这些活性剂都是水溶性的,因而不会对油品造成影响。”

既然不会对油品造成不利影响,就无需多道工序进行油品清洁,无形当中减少了一部分费用支出。“其实我们也对控成本、提高产出率做过详细探讨和规划,一方面从室内配方研究过程着手,尽量使用低成本化学剂,另一方面通过数值模拟、方案优化等环节,从注入方式和注入量方面进行优化提升。”元福卿说,无论是提高化学剂的性能,还是提高现场注入质量,其根本目的都是为了实现低投入高产出,完成化学驱全过程的提质增效。

从1995年大学毕业至今,元福卿始终从事这一行。“我们实验室党建和科研融合搞得特别好,党建引领的不仅是各项活动,还有更硬核的东西在里面,那种强烈的向心力和深切的归属感给了我和我的同事们最大程度的支持与鼓励。”

通过创新取得成效,实验室在行业重大基础理论研究、关键技术攻关和应用中发挥了重要引领作用,突破多种苛刻油藏,成为国家层面提高油田采收率应用基础和特色技术研究的主力军,锻造出一支勇于挑战极限的高精尖科研团队,变“我为祖国献石油”为“我运用科技手段,为祖国献效益石油”。各项专利还在踊跃提报,创新之路仍在脚下延伸,胜利油田勘探开发研究院采收率试验室正崛起一股强大的新锐力量,为胜利油田高质量发展保驾护航。(王金金 李新刚 贾玉涛)

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