1、中国石油大学（北京）现代远程教育毕 业 设 计（论文）中国石油工业采油技术发展状况姓 名：高建军学 号：090907性 别：男专 业: 石油工程批 次：0909电子邮箱：联系方式：13488447772学习中心：陕西靖边奥鹏学习中心【20】A指导教师：涂彬2011 年 9 月 14 日中国石油工业采油技术发展状况摘 要大力发展我国的石油开采业，不仅关系我国国民经济的健康、持续发展、而且也关系我国能源供应战略安全。目前，我国石油开采技术仍落后西方。中国油田的种类比较复杂，主要有中高渗透多层砂岩油田、复杂断块油田，低渗透砂岩油气田一级稠油油田。根据不同的地质条件和油田类型，中国形成了具有特色的油气
2、开发技术。我国针对大多数油田是陆相沉积的特点，经过四个连续五年计划的重点项目攻关，在石油系统各单位以及中国科学院、高等院校的共同努力下，提高采收率技术有了飞速的发展，在化学驱一些领域已达到国际先进水平。我国的石油工业开采曾走过了不平凡的光辉历程，展望未来，我国的石油工业开采面临着新的严峻挑战。关键字：石油开采业；原油供应；石油储量分布；采油技术；采油采收率；挑战；1目 录第一章 引 言 .21.1 我国石油储存概况 21.2 我国石油开采技术概况 2第二章 我国石油储量概况 .42.1 我国现已探明石油储量分布及变化 42.2 我国未来石油储量增长 62.3 我国采油技术发展历程 7第三章 采
3、油技术分析 .83.1 提高采油采收率采油技术 83.2 我国提高采油采收率现状 83.3 采油技术分类 103.4 复合驱油法 103.5 混相法 113.6 热力采油法 113.7 微生物驱油技术 123.7.1 微生物驱油技术优点 123.7.2 国内微生物驱油的研究和试验 12第四章 总 结 .14参考文献 .152第一章 引 言1.1 我国石油储存概况石油是同时具有商业性、战略性和国际性的产品，由于石油资源分布地区差异和石油资源的不可再生性，石油开采业从一开始便具有了国际的性质。世界经济全球化的迅猛发展，进一步带动了世界石油开采业国际化的经营步伐，国民经济的快速发展，有力推动了我国石
4、油需求的快速增长。据我国专家预测，到 2020 年，我国的石油消费量将达到 45 亿吨左右，而我国的石油产量只能达到 2 亿吨，石油自给率将进一步下降到 40%。而国外更有机构预测，到 2020 年我国的石油自给率只有 23%。大力发展我国的石油开采业，不仅关系我国国民经济的健康、持续发展、而且也关系我国能源供应战略安全。为此，我国石油工业“十一五”发展方针就已明确指出，我国石油开采业贯彻立足国内，开拓国际，加强勘探，合理开发，建立储备的发展方针，实施市场化、国际化、低成本、科技创新和持续重组战略；进行以改善石油储采结构，提高天然气对原油产量的比例、境外份额油与国内原油的比例以及油气在我国一次
5、能源消费结构中的比例为重点的结构调整，以较小的经济代价换取石油的长期稳定供应，实现保障国民经济稳定健康发展的目标。1.2 我国石油开采技术概况目前，我国石油开采技术仍落后西方。中国油田的种类比较复杂，主要有中高渗透多层砂岩油田、复杂断块油田，低渗透砂岩油3田以及稠油油田。根据不同的地质条件和油田类型，中国形成了具有特色的油气开发技术。三元化学负荷驳对提高中国可采储量具有明显的效益，约可以提高 5 亿动左右石油开采量。在大庆、胜利等油田进行的先导性试验和矿场实验，都取得了良好的效果，原油采收率平均可以提高 15%20%。此外，中国对其他提高原油采收率的新技术，如微生物采油、纳米膜驱油等也进行了研
6、究与试验。尽管中国石油开采技术经过 50 多年开展已经取得很大发展，但是同西方先进国家相比，总体上应该还有 5 至 10 年的差距。而且从具体的技术上看，完全属于中国原始创新的技术比较少，一部分具有中国知识产权的国际先进技术，如聚合物驱、化学复合驱技术等，最早也是在模仿学习国外理论和方法上发展起来的。4第二章 我国石油储量及采油技术发展历程2.1、我国现已探明石油储量分布及变化中国是世界石油资源大国，常规石油资源量为 765 亿吨，可采资源量为 212 亿吨。但含油气盆地规模较小，地质条件复杂，勘探难度大，与世界其他产油大国相比，我国发现的世界级大油田较少。我国石油探明程度任较低，平均只有 3
7、3%。主要产油盆地任然是未来寻找常规石油储量的主要阵地，尤其是渤海湾、松辽、鄂尔多斯、塔里木、准格尔等大盆地。通过老油田挖 3 和新油田发现，这些盆地仍有很大的储量增长潜力。我国的石油剩余探明储量有 90%分布在陆上 1。从历年变化来看，陆上石油剩余探明储量所占比例已从 2000 年的 92.06%持续下降到 2008 年的 90.95%。目前国内陆上石油剩余探明储量主要集中在东北、西北和华北地区，这三个地区的石油剩余探明储量从 2000到 2008 年都在 17 亿吨上下，占全国总量的 80%左右。其主要原因是大庆油田已过生产高峰，石油探明程度很高，储量替代率较低。西北地区的石油剩余探明可采
8、储量从 2000 以来一直在稳步上升，2008 年较 2000 年提高近 46.7%，达到 5.29 亿吨。我国海上石油剩余探明可采储量到 2008 年达到 1.92 亿吨，比2000 年提高 16%，占国内总石油储量的 9.05%（表 1.1）海上石油储量占全国储量的比例也处于一个上升态势，从 2000 年的 7.94%上升到 2008 年的 9.05%，一定程度上预示了海洋所蕴含的巨大潜力。5目前我国已发现的石油储量的海上盆地有渤海、珠江口、北部湾和东海四大盆地，而海上石油探明储量的持续增长主要来自于渤海和珠江口两大盆地。2008 年这两个盆地的石油剩余储量分别达到了 1.28 和 0.7
9、 亿吨。我国石油探明储量的变化特点存在明显的盆地差异。东部以松辽、渤海湾两大盆地为主，是目前中国最大的石油产地，勘探程度较高，勘探对象早已由浅层转向深层，由以构造油气藏为主转向以地层、岩性等隐蔽油气藏为主，勘探难度逐年加大。其中松辽盆地从 2000 年开始石油剩余探明储量一直处于缓慢下降状态，从 8.96亿吨降到了 2008 年的 6.78 亿吨，下降幅度在全国盆地中是最大的；渤海湾盆地基本稳定在 8 亿吨，2008 年较 2000 年提高了 1.5 倍以上，达到 2.52 亿吨。西北部地区近几年石油储量尽管有所上升，但上升幅度不大，仅从 2000 年的 2.89 亿吨提高到 2008 年的
10、3.47 亿吨。62.2、我国未来石油储量增长当前我国石油勘探面临诸多问题，有待解决。石油勘探难度的加大对科技水平的要求越来越高，一系列关键性的理论和技术，如海相碳酸盐盐岩生烃成藏理论、高温高压下油气成藏机理、资源与目标一体化评价决策系统、深水钻探、山地地震等有待突破。此外，勘探工程技术和装备的创新研发能力弱，具有自主知识产权的科技成果偏少。而找油理念也需要不断更新，突破传统“禁区” ，开拓找油新领域。我国尚有 323 亿吨待发现石油资源量 3。东部断陷盆地仍有巨大的勘探能力，具有待发现石油资源量 122.13 亿吨，占到全国待发现量近 38%。西部地区是未来中国陆上石油勘探的重点，处于勘探中
11、早期，前陆盆地冲断带、大型起带和大面积地层岩性油气藏是未来油气勘探的主要领域，拥有待发现石油资源量超过 114 亿吨，占全国总量的 35%以上。海上石油勘探尚属中早期，是未来石油储量接替的重心，估计待探明石油资源量为 86.31 亿吨，尚处在储量发现的高峰期，具有寻找大中型油气田的资源基础，是我国石油勘探接替的重要领域。南方海相也是寻找大中型油气田的资源基础，是我国石油勘探接替的重要领域。南方海相也是未来勘探重点领域，中生界和古生界海相油气勘探已开展近 40 年，有石油地质资源量 257亿吨，仅在百色、景谷、三水等盆地和渤海福山凹陷发现数个中小型油田，合计探明石油地质储量只有 0.226 亿吨
12、，地质资源探明程度尚不足 1%，因此仍具有较大的勘探潜力。2.3 我国采油技术发展历程随着 50 年代老君庙和新疆克拉玛依油田的开发，我国引进和自我探索了一批适应油田开发的工程技术。在 60 年代到 70 年代大庆油田和渤海湾油田的开发过程中，形成了中国的采油工程技术，并在实践总逐步完善配套。80 年代以后，在老油田全面调整挖潜和特殊类型油藏开发中，从国外引进和自我研究发展了多种新技术，形成了适用中国多层砂岩油藏、气顶砂岩油藏、低渗透砂岩油藏、复合断块砂岩油藏、砂砾岩油藏、裂缝性碳酸盐岩油藏、常规稠油油藏、热采稠油油藏、高凝油油藏和凝析油油气藏 10 类油藏开发的 13 套采油工程技术 28第
13、三章 采油技术分析3.1、提高采油采收率采油技术目前世界上已形成提高采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。化学法又分为化学驱和化学调剖。化学驱包括聚合物驱、表明活性剂驱、碱水驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等。调整吸水剖面包括浅调、深调合调驱三类技术。调剖剂分为无机类水泥、无机盐沉淀、有机聚合物凝胶、树脂类、颗粒类及泡沫类等。气驱包括混相、部分混相或非混相的富气驱、干气驱、CO2 驱、氮气驱和烟道气驱等，注入方式分为段塞注入、连续注入或水气交替注入。热力法包括热水驱、蒸汽法、火烧油层、电加热等。其中蒸汽法又包括蒸汽吞吐、蒸汽辅助重力驱、蒸汽与天然气驱；火烧油层又分为干式、湿
14、式、水平井注空气等。微生物采油包括微生物调剖或微生物驱油等。此外，声波物理法采油也有大量的研究报道。上述提高采收率技术，部分已进行工业化推广应用，部分开展了先导性矿场试验，部分尚处于理论研究之中。世界范围内已进行工业化推广或曾进行矿场试验的提高采收率技术包括蒸汽驱、火烧油层、蒸汽辅助重力驱、CO 2 驱、烃类气驱，以及聚合物或活性剂等化学驱。诸多 EOR 技术中，蒸汽驱仍是最主要的方法，其次为 CO2 混合相驱，烃类气体混相或非混相驱与氮气驱也起着相当重要的作用。3.2 我国提高采油采收率现状我国针对大多数油田是陆相沉积的特点，经过四个连续五年计9划的重点项目攻关，在石油系统各单位以及中国科学
15、院、高等院校的共同努力下，提高采收率技术有了飞速的发展，在化学驱一些领域已达到国际先进水平。如聚合物驱油已形成完整的配套技术，并已在大庆、胜利等大油田工业性推广；复合驱油技术获得重大突破，先导性试验获得成功。同时也暴露出一些生产实际问题，为今后技术的发展提出了新的研究课题。此外，蒸汽吞吐、蒸汽驱等热采方法已在我国石油生产中占有相当大的比重。蒸汽吞吐是目前国内应用范围最广的一种技术，已完善配套，且中深层的蒸汽吞吐技术已处于国际先进水平。蒸汽驱技术也进行了大规模的工业化试验，积累了一定的经验。气体混相驱研究相对较晚，与国外相比还有很大差距。尽管在 80 年代开展了 CO2 和天然气驱矿场试验，取得
16、了一定效果，但因气源问题，一直未得到发展。随着西部油田的开发，安塞世界级气田的发现，长庆注气混相驱和非混相驱被列入国家重点攻关项目。吐哈油区的葡北油田注烃混相驱矿场试验得以启动，大大推动了我国混相驱提高采收率技术的快速发展。同时，吉林的扶余油田、苏北黄桥气田、江苏秦潼凹陷一级广东三水盆地等一批CO2 气藏的发现，推动了 CO2 混相或非混相驱先导试验研究，同时“温室气体的地下埋存及在提高油气采收率中的资源化利用”已被列为国家“973”重点攻关课题。在微生物采油技术方面，早在1966 年新疆石油管理局就开始利用微生物进行原油脱蜡技术的研究，被认为是微生物技术研究的开端。 “七五”期间，这项技术被
17、列为过安家科技攻关项目，主要开展了以下工作：微生物地下发酵提高采10收率研究，生物表明活性剂的研究，生物聚合物提高采收率的研究。注水油层微生物活动规律及其控制的研究，20 世纪 80 年代，大庆油田率先进行了两口单井微生物吞吐矿场实验，结果含水量下降，原油产量增加。 “九五”期间，大港油田率先进行了微生物菌液驱矿场先导试验。目前辽河油田、胜利油田、新疆油田等油田也在开展室内研究与应用。3.3 采油技术分类一次采油：依赖地层天然压力采油称为一次采油二次采油：随着地层压力的下降，需要用注水补充地层压力的办法来采油，称为二次采油。次采油（通过注水补充能量）后，采取物理化学方法，改变流体的性质、相态和
18、改变气液、液液、液固相间界面作用，扩大注入水的波及范围以及提高驱油效率，从而再一次大幅度提高采收率。三次采油：三次采油提高原油采收率的方法主要分位化学法、混相法、热力法和微生物法等。三次采油的分类：根据作用原理的不同，化学法又可以进一步分为碱驱、热力法和微生物法等。3.4、复合驱油法多种驱油方法的组合式由于各种驱油法，都有各自的优缺点，很难完全满足不同环境下油层的驱油。因此今年来，提出了各种驱油法组合的新型采油技术，有二元复合驱和三元复合驱。二元复合驱目前研究较多的是碱/聚合物复合驱、表面活性剂/ 聚合物复合11驱。对于碱/聚合物复合驱，其中的碱与原油中的环烷酸类可形成皂类而自生出主要是狡酸盐
19、类表面活性剂，不但可以除去原油中的酸类，而且能形成表面活性剂/聚合物驱。三元复合驱是碱/ 表面活性剂体系，该技术引入廉价的碱部分或全部替代昂贵的表面活性剂，既减少表面活性剂的用量，又降低了表面活性剂和聚合物的吸附滞留损耗，还可大幅度降低油水界面张力，提高波及系数和驱油效率。由于上述优点，三元复合驱在国外发展很快，国内研究起步较晚但发展更为迅速。3.5、混相法混相法事将一种流体注入油层，在一定的温度压力下，通过复杂的相变关系与又藏中的石油形成一个混相区段，混相驱在提高采油收率的方法中，具有很大的吸引力，因为它可以使排驱剂所到之处的油百分之百的采出。当这种技术与提高波及系数的技术结合起来时，实际油
20、层的采收率就有可能达到 95%以上。可用于混相驱油的气体中有烃类气体与非烃类气体。烃类气体有干气、富气和液化石油气；非烃类气体有二氧化碳、氮气、烟道气等。气驱能否实现，不仅取决于油藏与设备条件，同样也取决于有无气源。虽然可用于混相的气体有树种，但烃类气体式重要的、昂贵的化工原料。而且非烃类气体中的氮气的 MP 又极高，一般不易达到混相驱，因此混相驱、CO 2 混相驱、NZ 混相驱以及其近年来又开发出了气水交替驱。3.6 热力采油法12一般是通过提高热量、升高又藏温度、降低原油粘度来减少油藏流动阻力。当今使用的热采工艺可根据热量产生的地点分为两类：一类是把热流体从地面通过井筒注入流层；另一类是热
21、量在油层内产生，如火烧油层法。将热流体连续的从一些井注入油层，从而另外一些井产油。热驱法不仅降低流动阻力，而且也提供驱油动力。热立法包括蒸汽驱、火烧油层等。3.7、微生物驱油技术3.7.1、微生物驱油技术的优点1、成本低（和其他三次采油工艺相比，微生物驱油技术的成本是较低的） ；2、施工方便，现场不需要增加大量专用设备，可由注水系统完成；3、适应范围较广，温度低于 100、渗透率大于 50*10-3m2 地层都适合该技术的应用。4、不损害地层，不会造成设备的腐蚀和破坏；5、不污染环境（所用的原料均为细菌生长的营养品，所用的细菌为非病原体，对人级其他生物无害） ；6、微生物驱油的产出液不需要特殊
22、处理（与水驱相同） 。中原油田属高温盐油藏，开展微生物采油需要开发专门的微生物菌种。1998 年以来通过大量的研究工作，目前已成功低掌握了微生物驱油菌种筛选、培养等系列技术。3.7.2、国内微生物驱油的研究和试验13自 20 世纪 90 年代以来，我国加快了微生物采油技术的研究步伐。中科院、南开大学和克拉玛依石油化工研究院等多家科研机构参与了与油田有关的联合研究，为室内试验尽快转入矿场试验发挥了积极作用，目前，从事这方面研究的还有华东理工大学、成都沼气研究所，中国海洋大学、中国石油大学等院校及科研院所。国内已基本掌握了菌种培育技术，研制出了油田专用系列菌种。新疆、大庆、扶余、大港、冀东、辽河、
23、江汉等油田均已开展了微生物的先导性试验，进行了约 2000 井次，有些地区已进入推广应用阶段。大庆油田开展的菌种配伍性研究成果显著。近几年来，先后从美国、加拿大引进微生物产品和微生物采油技术，加快了微生物采油技术的发展。胜利油田在 20 世纪 90 年代初开始微生物采油技术的研究，目前已建成国内第一个石油微生物技术研究中心。经过多年研究，其微生物清防蜡技术已基本成熟，并进入了工业化应用阶段。至 90年代末，研究方向从单井向区块转化，微生物区先后在 4 个区块进行了现场试验，累计增油超过 6*104 吨。辽河油田锦州采油厂 1995年率先开展了将微生物处理技术适用于针对稠油中胶质、沥青组分的研究
24、，1996 年进入矿场试验阶段，1996-1997 年先后在辽河千江块进行微生物吞吐 26 井次，取得了良好的效果。2001 年以来，大港油田与长江大学合作，在孔店油田开展内源微生物驱油矿场应用试验，2004 年扩大应用到 3 个区块。截至目前，已累计增油约2.2*104 吨，投入产出比 1:3:12，取得了明显的效益。中原油田文明寨油田储层非均质强、吸水差异大、部分小层动用程度低、常规驱14油技术难见成效。第四章 总 结我国的石油工业开采曾走过了不平凡的光辉历程，展望未来，我国的石油工业开采面临着新的严峻挑战，一方面体现在国民经济持续快速发展的原油供应矛盾突出，另一方面，原油新增储量品位下降，老油田已进入高含水、高采出程度的开发后期，稳产难度增加；复杂油田的开发难度也很大，产量虽然快速增长，但需求的增长更多、更快。为了应对严峻的挑战，今后必须针对高含水、特/超低渗透、稠油、海洋等主要类型的油田发展新技术，高效地开发好这些油田，不断提高采收率。15参考文献1 中石化股份有限公司油气资源市场分析预测小组，油气资源市场分析与预测，2003 年，P152 宋杰鲲，张在旭，张宇 油田增产措施配置规划。中国石油大学出版社。20053 陈明霜等；外国石油储量战略及实例分析 ，中国石油集团经济和信息研究中心，2001.8.
