国内外三次采油现状及发展趋势

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1、国内外三次采油现状及发展趋势 时间：2009-03-11 16:31 三次采油(EOR)技术是一项能够利用物理、化学和生物等新技术提高原油采收率的重 要油田开发技术。在过去数十年内，美国、加拿大和委内瑞拉等石油大国都把如何提高原 油采油率作为研究工作的重点目标。随着社会经济持续快速增长，我国对油气需求量也不 断增加。因此，运用三次采油技术来提高原油采收率，是减缓我国多数油田产量递减速度、 维持原油稳产的战略需要。1 世界三次采油发展沿革、现状及趋势1.1 发展沿革世界三次采油技术的发展经历了 3 次飞跃。第一次飞跃发生在 20 世纪 50 年代后期至 60 年代中期，这是蒸汽吞吐项目的高速发展

2、 时期。50 年代后期，蒸汽在委内瑞拉首次用于重油开采，从此在世界范围内打开了重油这 个资源宝库。60 年代中期，美国蒸汽项目数和产量激增，实施中的蒸汽项目达到了 132 个， 其中蒸汽吞吐项目达 94 个，蒸汽驱项目 38 个。第二次飞跃发生在 20 世纪 80 年代，化学驱的发展达到高峰期。据 1971 年调查，美国 EOR 项目共有 133 个，其中蒸汽驱 53 个，火烧油层 38 个，化学驱 19 个，气驱 23 个。虽 然蒸汽项目仍是主要的，但其他项目的数量加起来已超过蒸汽驱项目数。80 年代，美国化 学驱项目数从 1980 年的 42 个剧增至 1986 年的 206 个，但到 1

3、988 年却快速降到了 124 个， 此后逐年下降，直到现在的 2 个。造成化学驱发展变缓的原因主要是化学注剂比热采和注 气的成本高，且化学驱后对地下情况认识还有许多不确定因素。尽管在此期间化学驱项目 数量要多于气驱，但产量却远低于气驱，如 1986 年化学驱产量为 16901 桶日，而气驱产 量却高达 108216 桶日。第三次飞跃发生在 20 世纪 90 年代初至今，混相注气驱技术得以快速发展。最早获得 成功利用的气驱技术是烃类混相驱，加拿大运用该技术在许多油田获得成功。随后，由于 烃类气体价格上涨和天然 CO2 气藏的发现，以及 C02 混相驱技术适用范围大、成本较低 等优势，CO2 混

4、相驱逐渐发展起来。到 90 年代，世界上已有上千个注气工程，其中美国 最多，其注气采油量约占 EOR 总产量的 53.5%。近年来，随着全球气候变暖要求减少 CO2 排放以及各国随之制定的不同优惠政策和排放税等措施，使得 CO2 混相驱得以迅速发展， 世界各大石油公司利用 CO2 驱油后并将其埋存在油藏中，这种方法不仅可以提高石油采收 率，而且能消减温室效应。1.2 发展现状1.2.1 世界三次采油技术现状目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。 其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等； 气驱包括 CO2 混相/非混相

5、驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽吞吐、 热水驱、蒸汽驱和火烧油层等；微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。四大三次采油 技术中，有的已形成工业化应用，有的正在开展先导性矿场试验，还有的还处于理论研究 之中。1)化学驱自 20 世纪 80 年代美国化学驱达到高峰以后的近 20 多年内，化学驱在美国运用越来越 少，但在中国却得到了成功应用。中国化学驱技术已代表世界先进水平，其中，聚合物驱 技术于 1996 年形成工业化应用；“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的 “碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术，胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无 碱二元复合驱技术；目前，已开

6、展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。2)热力驱最早于 20 世纪 50 年代运用于委内瑞拉稠油开采的热力驱技术为蒸汽吞吐，因蒸汽吞 吐技术伴随着吞吐效果逐渐降低的实际情况，蒸汽驱和火烧油层成为主要接替方法。目前 蒸汽驱技术已成为世界上大规模工业化应用的热采技术。为了提高热效应，国外近年来开 发的稠油开采先进技术有水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)和电磁波热采技术。SAGD 已成为国际开发超稠油的一项成熟技术，而电磁波热采技术被认为是未进行蒸汽驱油区的 最好替代方法，但在巴西试验效果不如注蒸汽。3)注气驱20 世纪 70 年代，注烃类气驱主要在加拿大获成功应用，

7、到 80 年代，CO2 混相驱成为 美国最重要的三次采油方法。氮气或烟道气技术应用较少。4)微生物驱微生物驱基本处于室内研究和先导试验阶段。1.2.2 世界三次采油发展现状1.2.2.1 2007 年底世界三次采油基本情况两年一次的 2008 年世界 EOR 调查显示，世界 EOR 产量为 182 万桶日，约占世界石 油总产量的 2%。世界范围内 EOR 项目数 361 个，其中蒸汽项目 142 个，产量 119 万桶 日，约占世界 EOR 总产量的 65.6%；火烧油层 21 个，产量 2.2 万桶日，约占 EOR 总产 量的 1.2%；化学驱 24 个，产量 3.6 桶日，约占 EOR 总

8、产量的 2.0%；烃混相/非混相项 目 38 个，产量 27 万桶日，约占 EOR 总产量的 14.9%；CO2 混相/非混相项目 124 个， 产量 27 万桶日(1371 万吨年)，其中大部分为 C02 混相，产量 25.8 万桶日，约占 EOR 总产量的 14.2%，而 C02 混相大部分在美国。微生物项目只有 2 个，未公布产量。2007 年世界范围内 EOR 项目中，项目数排第一位的是蒸汽驱，占总项目数 39.3%； 第二位是 CO2 混相驱，占 29.9%；第三位是烃混相非混相驱，占 10.5%。2007 年底世界 EOR 产量约 182 万桶日，产量主要来自蒸汽驱、烃混相非混相驱

9、 和 CO2 混相驱，这 3 项产量和约为 172 万桶日，占总 EOR 产量 94.7%。其中，产量排 第一位的是蒸汽驱，占 EOR 总产量 65.6%；第二位是烃混相/非混相驱，占 14.9%，第三位 C02 混相驱，占 14.2%。2007 年底在世界范围内计划的 EOR 项目共有 32 个，其中 C02 混相项目数 12 个， CO2 非混相 4 个，这类项目基本都在美国；蒸汽驱 7 个，火烧油层 1 个；聚合物驱 6 个， 表面活性剂聚合物驱 2 个。与 2005 年底计划的 EOR 项目数相比，聚合物驱数有明显增 加，由 2 个增加到 6 个，计划实施聚合物驱的新增国家有巴西、阿根

10、廷和德国，他们分别 计划于 2009 年、2008 年以及 2010 年开始实施聚合物驱。从计划项目的经营公司和技术类 型可见，美国仍然是未来 EOR 项目的积极倡导者和实施者。未来最具有发展前景的 EOB 项目是 CO2 混相非混相驱，占计划 EOR 项目的 50%。随着油价高位运行，化学驱呈现 较好发展前景。1.2.2.2 世界主要国家三次采油基本情况1)美国美国是世界上三次采油技术发展最快的国家。在美国，任何三次采油技术推广使用的 时机是由油价、政治经济形势以及美国国家政策和税率决定的。美国三次采油技术最早可 追溯到 20 世纪初期，但最初发展并不快。其从研究到试验真正受到重视是从 19

11、73 年阿拉 伯石油禁运开始的，把通过三次采油来提高采收率作为美国能源政策的一部分，并对三次 采油项目给予特殊的优惠政策，使三次采油技术的研究和应用得到迅速发展。美国三次采油技术实施过程中，政府采取的政策和激励措施主要有：采取各种联邦或州政府可选择的消除风险措施，即降低与三次采油相关的金融和投资障碍；积极开展 研究和现场试验降低三次采油地质和技术风险；鼓励天然 CO：资源开发及工业排放 CO2 捕集回收利用，以极大增加三次采油用 CO2 的供应量；提倡综合能源体系，减少与 重油生产相关的能耗；增加技术开发、转让的投资，提高国内三次采油技术采收率。1986 年以来，美国各种三次采油技术实施项目都

12、在减少，只有 CO2 混相驱项目数一 直在稳定增加。这一方面是由于美国有十分丰富的天然 C02 气源，并在高油价下已修好了 3 条输送 C02 管道，可以把 CO2 从产地直接输送到 CO2 用地得克萨斯州；另一方面是由 于 CO2 驱技术得到很快的发展，其成本大幅度下降，使一些较小的项目也有利可图，从而 促进了 CO2 驱的发展。到 2008 年，CO2 混相驱项目数由 1986 年的 38 个增至 100 个，占 三次采油总项目数的 54%。化学驱项目数在 1986 年达到高峰后处于快速下降阶段，到 2006 年项目数减至 0。随 着近年油价高速增长，美国又分别于 2006 年 6 月和

13、2007 年 12 月实施 2 个化学驱项目，只 是目前没有产量报道。蒸汽驱项目数在 1986 年以前一直平稳增加，在 1986 年达到高峰(181 个)后缓慢下降。 火烧油层项目发展一直很缓慢。70 年代和 80 年代美国三次采油产量均呈加速发展趋势，到 1992 年达到高峰(760907 桶日)。近几年有所下降，这主要是加州蒸汽产量减少的缘故。虽然 EOR 产量有所减少， 但与项目数的明显下降相比要平缓得多，说明单一项目的产量已大幅提高。2008 年调查的美国 EOR 项目数和产量均排世界第一。与 2006 年调查结果相比，项目 数由 154 个增加到 184 个，增加的项目数主要是蒸汽驱

14、(由 40 个增加到 45 个)和 CO：混相 气驱(由 80 个增加到 100 个)。而产量则由 649322 桶日减少到 646111 桶日，减少 3211 桶日，产量减少主要是由于蒸汽驱和烃混相非混相驱产量减少。2)加拿大加拿大以重油开采为主，现拥有国际一流的重油开采技术，如蒸汽辅助重力泄油 (SAGD)、溶剂泄油(VAPEX)、火烧油藏(Insitu Combustion)等。应用数量最多的是 SAGD 项目，大都用于油砂开采中。对于轻油主要采用注烃混相驱或非混相驱，主要是因为加拿 大拥有丰富的天然气资源，其原油性质又适合混相驱之故。Encana 公司在 Weybum 油田进 行的 C

15、O2 混相驱被认为是世界上最大、最成功的减少 CO2 排放并提高采收率的项目。 Talisman 能源公司在 Turner Valley 油田进行的氮气三次采油项目，计划投资 1.5 亿美元进 行 3 年的先导性试验，以证明用注氮气开采 15%地质储量的可能性。2007 年底加拿大 EOR 项目数和产量均排世界第二。与 2006 年调查结果相比，项目数 由 45 个增加到 49 个，增加的项目数主要是蒸汽驱(由 12 个升至 14 个)、CO2 混相气驱(由 6 个升至 7 个)和化学驱(由 0 个升至 1 个)。产量由 200354 桶日增加到 405722 桶日， 上升 205368 桶日

16、，增加的产量主要来自于蒸汽驱、化学驱和 CO2 混相驱产量的增加。 其中，CNRL 公司于 2006 年在 Pelican Lake 油田实施的聚合物驱产量达 20000 桶日。3)委内瑞拉2006 年底，委内瑞拉石油探明储量 800 亿桶，其中约有 70%是重质原油，重油中约 70%储量是 1935 年前后在奥利科诺地区发现的。委内瑞拉对于提高这部分高粘度重质原油 采收率的方法主要是注蒸汽热采，对于低粘度原油的主要方法则是采取交替注水和注烃类 气体。2007 年底委内瑞拉 EOR 项目数和产量均列世界第三，与 2006 年调查结果相比变化不 大。项目数 41 个、产量 365578 桶日。其中，蒸汽驱 38 个、产量 199578 桶日；烃混 相驱 3 个、产量 16.6 万桶日。可见，烃混相驱项目数虽然少，但产量却很高。主要原因 是委内瑞拉国家石油勘探开发公司于 19961998 年开始在 Maturin Campo Mulata 油田实施的注烃气混相驱均获得高产。4)印度尼西亚2007 年底印尼 EOR 产量列世