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怎样从石头里多榨出些油

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发表于 2020-9-19 21:06:05 | 显示全部楼层 |阅读模式


品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号的第802篇原创文章
首发于2020年9月7日




先做个游戏。

看图,它们仨有啥共同点?

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答案:都挺能装——有孔隙,能储存液体。

假如它们仨的孔隙都能装0.5升油,而且都浸满油。然后咱俩各选一个,比谁回收的油多,你选哪个?

当然选那瓶石英砂,要不就选海绵,反正不能选板砖。

首选石英砂,是因为它通透性最好,油在缝隙里的流动性就最强,也就最好回收。这个通透性,就是油气储层的渗透率。抢不到石英砂,就抢海绵,因为——

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压力,也是油走出去的动力。

游戏继续。

同样两瓶石英砂,一个浸满汽油,一个浸满原油,咱俩还是比赛谁回收的油多,你选哪瓶儿?

当然选汽油。道理很简单:相同的孔隙,油越稠,黏度越高,流动性越差,出油率也就越低。

再换一种玩儿法。

还是俩瓶儿,里面不装石英砂,而是各塞满一种布料,再倒满同一种油。

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还是比回收,你选哪种?貌似右边的棉麻布料的通透性更好些哦。

但你依然会选金属丝布料。因为棉麻丝更亲油,油浸入亲油材质容易,出来就难了。

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这波游戏做完,我们也就找到了油气增产的路子:

提高渗透率,调节压力,降低油的黏度,降低油层的亲油性……

剩下的,就是实现手段了——拢共分三种:

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物理攻击
主要是水力压裂,用高压水强攻,压裂岩层,提高渗透率。


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因为地下压力太大,好不容易压出来的裂缝,高压水一撤,就很容易被压合。

所以,压裂液里自然要带一些支撑剂,撑起裂缝保持畅通。

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支撑剂就是一些颗粒,硬而脆的比如石英砂、玻璃珠之流,软而韧的比如核桃壳、铝球之类,各有各的用处。

配制压裂液,并不比配制魔法药水容易。

油气储层千变万化,环境变幻莫测,岩性、温度、压力、化学成分都不一样,压裂液要扛得住高温,顶得住高压,镇得住细菌,减得了阻力,除得了污垢,稳得住黏土,带得好支撑剂……

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所以,除了支撑剂,什么减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂、阻垢剂、杀菌剂……各种规格,各种混搭。

什么样的配方最好呢?答案很狗血:不同情况,不同配方。

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比如,美国有个一根筋,叫米切尔,非要在鸟不拉屎的页岩里抠出油气,他的主攻方向就是鼓捣压裂液的各种配方,扔了很多年钱一无所获。直到1998年,手下歪打正着,水掺多了,支撑剂沙粒太细了,反而让页岩气喷涌而出——页岩革命由此拉开帷幕,美国油气产量节节攀升,从最大石油进口国,逆袭为石油自给国,还有余粮出口。

可以说,一个压裂液配方,改变了世界能源格局。

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物理攻击当然不止是水力压裂这一种。

遇到致密油层的裸眼井,可以使用炸药,制造井下爆炸,简单粗暴地炸出裂缝。

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但随着安全地位日渐显贵,井下爆炸作业地位就日渐式微。

聊这么多物理攻击,是因为化学攻击、生物攻击,都离不开物理攻击开路。

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只有在物理上开出通道——裂缝,化学魔药才能渗透进储层,生物特工才能潜入储层,各显神通,令坚硬的岩石腐化、变质、分裂,情不自禁把石有资产流失到我们碗里来。

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化学攻击主要是酸化处理、溶剂处理等。

酸化处理,就是用各种酸来腐蚀储层岩石。

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因为岩石的化学成分各不相同,所以不同的酸,对同一种岩石的腐蚀效果也不相同。

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所以,不同的酸液配方,对付不同的岩石。比如:

石灰岩、白云岩之类的碳酸盐岩,让盐酸来出马。

石英、长石之类的砂岩,氢氟酸能溶解胶结物硅酸盐、碳酸盐,但会产生氟化钙沉淀,堵塞通道,所以用氢氟酸和盐酸调制成土酸,才能疏通而不沉淀。

石头那么多种,酸液自然不止这几种,甚至甲酸乙酸之类的有机酸都可以披挂上阵。

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根据岩层不同的口味,还可以调制成乳化酸、稠化酸、泡沫酸等各种饮品。





至于生物攻击,也叫微生物采油。

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就是利用微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生化过程、运移过程,引起岩石、油、气、水的物性改变,达到利于油气开发的效果。

微生物采油好处多多。

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虽然生物采油起步晚,技术含量高,正在探索发展之中,但它后劲足——综合成本低、施工简单,有望逆袭为稳产、增采的主流技术之一。

物理、化学、生物攻击经常配合使用。

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再聊两种增强石油流动性的技术。

一个是溶剂驱动法,也就是往油层注入液化石油气,或者二氧化碳之类,形成段塞,以溶解残留石油,增强其流动性,然后注入水、天然气、甲烷之类,洗刷刷洗刷刷......清洗、驱出石油。

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另一个是新技术:SWEPT,用脉冲波引起储层振动,让石油产生摇溶效应(有些液体受到剪切振动,黏度会变小),增加流动性。

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不管是增加渗透率,还是增加流动性,这些工艺,都相当于给油气藏动手术。

井下作业和手术不同的是,不管什么稀奇古怪的手法,都是在几百、几千米的地下进行。闭着眼睛、提线操纵手术刀去做手术——在看不见摸不着之所,做不可描述之事,后果你就想想吧。

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所以,看得见、摸得着,才是做好地层手术的第一奥义。

微地震监测,是“看见”地层造缝手术的比较成熟的技术,原理也不复杂,就是给岩石做B超。

B超是利用超声波来探测人体,而微地震监测是利用地震波来探测岩石。

不同的是,超声波是仪器发出的,微地震是岩石断裂产生的。

图片 3.jpg

在搞地层造缝手术时,我们采集岩层断裂颤动的数据,实时还原手术现场,处理成我们看得懂的结果,这台手术就相当于边看边做,造缝效果自然得偿所愿——这就是Transform微地震全流程质量控制技术。

点此可见成功案例

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