“纳米剪刀”、“吃油”微生物……天哪!我看到了什么?

2023-11-01 19:25
北京

原创 CNPC 中国石油 收录于合集#YOU科普 1 个 #油宝带你看石油全产业链 1 个

石油是怎么开采出来的?

有许多小伙伴会认为:

“地层当中,石油是像

地下河一样流动

或像湖泊一样大面积分布,

只要往地下钻一口井,

石油就可以自动喷发出来!”

No!

这里存在一个认知误区

如果石油真是这样

在地层当中分布的话

全球的石油资源恐怕

早就被开采殆尽了吧

其实

地下的石油在形成之后

并不会像水那样自然流淌

而是呈“油滴”状

在岩石颗粒间运移

因此,可以说

地下没有天然的“油库”

而是一块油乎乎的石头

石油工作者就是要在

这样的石头当中

把石油开采出来

为此

油宝专门前往了

大庆油田岩心馆和

大庆油田勘探开发研究院实验中心

带大家来探访

石油开采的奥秘——

视频当中

大家可以直观地看到

开采自地下的岩心中含油的部分

从大庆油田技术专家

侯兆伟那里了解到

随着开采难度的加大

为了不断提高石油采收率

石油开采技术不断发展演进

目前

中国石油各油田企业石油工作者

集中力量科研攻关

研发出了许多

“神奇”的助力采油的技术

这些技术在微观世界当中

施展了怎样的“魔法”?

快来一睹为快!

01

“微”观石油之

“锋利”又“智能”的“纳米剪刀”

“纳米剪刀”是什么?

它是一种近二维纳米材料

它是智能纳米驱油技术的核心

具有像刀片一样的片状结构

能像剪刀一样

将剩余油与岩石

表面粘连的部分剪断

从而剥离剩余油

大庆葡萄花油田太113-60井智能纳米驱油施工现场 徐立志/摄

“纳米剪刀”

不仅“锋利”而且“智能”

它具有亲油特性

在地层中会主动“抱住”剩余油

利用其刀片结构

将附着在岩石孔隙的

油滴、油膜“连根拔起”

如同有了聪明的大脑一样

能准确识别出剩余油

“纳米剪刀”

还可以轻松穿过油层孔隙

甚至在致密油层中也能做到“行动自如”

砂岩缝洞型碳酸盐岩油藏

低孔低渗稀油油藏

常规稠油油藏都能应用

目前,大庆油田采油七厂智能纳米驱油技术应用初具规模,截至11月1日,已现场应用40口井,增油达6700.7吨。

葡63-斜672井是一口高含水的低产低效井。应用智能纳米驱油技术后,葡63-斜672井日产油达到2.1吨,含水率下降了13个百分点,阶段投入产出比达1:3.3,取得较好的增油效果。

智能纳米驱油技术还是一项绿色增产技术。“纳米剪刀”的化学性质稳定,无毒无腐蚀,耐高温、高盐,不会对地层环境造成影响,可以在常规集输系统中输送、处理,安全环保。

02

“微”观石油之

以“吃油”为生的特异微生物

以“吃油”为生的特异微生物

大家都叫它“特种兵”

能够适应地下油层

特殊的环境和条件

并在这里长期存活

不断生长繁殖

有小伙伴可能会有疑问

它们以“吃油”为生

那是怎么做到采油的呢?

“特种兵”能力特殊

它们能代谢出

生物表活剂、低分子溶剂、有机酸等

一系列生物化学物质

而这些物质能够

降低油水界面张力

改善原油的乳化性能和流动性能

提高采油效率

起到降粘增产作用

它们还能产生大量的

二氧化碳、氮气、氢气和甲烷等气体

这些气体能够融入原油中

使体积膨胀,提高地层压力

推动原油流动

发挥增能提产作用

更厉害的是

它们代谢释放出的微生物菌剂

能够高效催化

原油中石蜡、沥青、胶质等重质组分

降低原油凝固点和粘度

实现解堵强产作用

大庆油田采用特异微生物增能乳化降粘解堵增产技术的首个先导试验,正在葡萄花油田有序推进,计划施工10口井,预计有效期内可实现增油2000吨。截至2023年11月1日,已完成全部现场施工,阶段累计增油1613吨,效果好于预期。

03

“微”观石油之

在岩石孔隙间吹“泡泡”

泡沫体系室内试验 张天鹤/摄

在岩石孔隙间吹“泡泡”

是一种怎样的体验?

居然还可以采出油来?

吉林油田自主攻关研发

氮气泡沫驱体系

从优化分子结构、改善分子间

构效关系角度入手

在提高链间范德华力

增强体相及液膜表面粘度等方面

开展技术攻关

研发形成中低温、耐高温的

两大类五种泡沫体系

耐温性、耐油性及抗吸附性

完全达到技术指标要求

与国内同类产品相比

各项性能达到先进水平

十年间,吉林油田建立了泡沫体系筛选评价及自主研发方法、配套注采工艺技术和监测评价方法,完善了氮气泡沫驱的技术体系,共实施101个井组,累计增油26590.5吨。

04

“微”观石油之

离子降粘,稠油“热采”变“冷采”

研究人员对新型冷采剂进行降粘性能评价 欧阳旭泓/摄

面对传统稠油

注汽热采带来的

高能耗、高碳排、高成本难题

辽河油田钻采院稠油冷采项目组

对稠油地下原油乳化状态

进行细致研究

利用高倍光学显微镜

和多点驱油物模实验装置

对地下原油

历经长期开发后的状态进行模拟

首次提出

稠油多重乳化状态

针对这种特殊的乳化状态

项目组基于常规降粘剂配方体系

以脂肪醇类和磺酸盐为原料

利用磺化反应

加入小分子快速渗透剂

制备成

新型阴非离子降粘体系

该体系可实现低界面张力,降粘率达到97%以上。该降粘液配方已在茨13、冷43、海26等区块累积实施9井次,阶段累积增油642.5吨,替代蒸汽6000吨。目前辽河油田钻采院正在积极推进稠油冷采示范区建设。

石油开采背后

居然隐藏着这么多奥秘

在我们不能抵达的地下油层

在我们肉眼不可见的微观世界

石油工作者不断穷尽智慧

进行科技攻关

勇担能源强国使命

助力端牢端稳能源的“饭碗”!

文字 | 王英妮

原标题:《“纳米剪刀”、“吃油”微生物……天哪!我看到了什么?》

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