截至2021年12月8日,中國石油大慶油田三次采油年產(chǎn)量再次突破千萬噸,連續(xù)20年產(chǎn)量超千萬噸,累計生產(chǎn)原油2.86億噸,建成了全球規(guī)模最大的三次采油生產(chǎn)基地。三次采油技術(shù)已經(jīng)成為支撐大慶油田可持續(xù)發(fā)展的主導開發(fā)技術(shù),有力推動了世界提高采收率技術(shù)的發(fā)展。
通常把利用油層能量形成的自噴采油稱為一次采油,向油層注水對其補充能量開采石油稱為二次采油,而通過注入化學物質(zhì)來改善油、氣、水及巖石相互間的性能,開采出更多的石油稱為三次采油。三次采油技術(shù)是老油田大幅度提高原油采收率的重要技術(shù)手段。目前,三次采油已廣泛用于大慶油田的一類油層和二類油層,應用三次采油技術(shù)后,采收率在二次采油技術(shù)的基礎上,提高了14至20個百分點。
資源有限,創(chuàng)新無限。大慶油田始終把創(chuàng)新擺在發(fā)展全局的核心位置,按照“應用一代、研發(fā)一代、儲備一代”的思路,經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)研究,建立形成了聚合物驅(qū)和三元復合驅(qū)兩套三次采油技術(shù)系列,并且始終保持世界領跑地位。
早在上世紀70年代,大慶油田就開展了小井距聚合物驅(qū)先導性礦場試驗,但僅提高采收率4個百分點左右。80年代末期,聚合物驅(qū)和其它的化學驅(qū)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)進入低潮,許多國家對化學驅(qū)的科學研究停滯不前。
面對諸多疑慮和困難,大慶油田堅定不移地開展聚合物驅(qū)技術(shù)攻關(guān),在失敗中找原因,在實踐中找依據(jù)。經(jīng)過20多年的調(diào)研、科技攻關(guān)、先導性試驗和工業(yè)性礦場試驗,突破了國外已有理論框架和技術(shù)路線,創(chuàng)新發(fā)展了聚合物驅(qū)油理論,形成了成熟完善的配套工程技術(shù)。
1995年開始先后在一、二類油層聚合物驅(qū)工業(yè)化推廣應用以來,通過完善聚合物驅(qū)油方案設計、聚合物驅(qū)跟蹤調(diào)整、新型聚合物驅(qū)、采油地面配套工藝等技術(shù),實現(xiàn)了一、二類油層聚驅(qū)采收率處于同一水平,達到了“對象變差、效果不降”。到2021年底,一類油層聚合物驅(qū)工業(yè)化區(qū)塊達到72個,累計產(chǎn)油1.60億噸;二類油層聚合物驅(qū)工業(yè)化區(qū)塊達到46個,累計產(chǎn)油0.70億噸。
隨著開采對象的變化和地下形勢的日趨復雜,大慶油田未雨綢繆,于上世紀80年代開始三元復合驅(qū)技術(shù)研究攻關(guān)。當時,曾經(jīng)有國外研究成果表明,大慶原油酸值過低、不適合應用三元復合驅(qū)技術(shù)。根據(jù)這一結(jié)論,國外的一些專家斷言:讓大慶油田徹底忘記三元復合驅(qū)技術(shù)!
面對保障國家能源安全的重大責任,大慶油田絕不輕言放棄。從1983年起,就超前開展三元復合驅(qū)技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過上萬次實驗,突破了傳統(tǒng)理論框架和技術(shù)路線,揭示了三元復合體系超低界面張力與表面活性劑結(jié)構(gòu)、原油組成的關(guān)系,研制出大慶原油形成超低界面張力的三元復合驅(qū)油體系,打破了“大慶油田低酸值原油不適合三元復合驅(qū)”的論斷,形成了具有大慶特色的三元復合驅(qū)油理論,并攻關(guān)解決方案設計、舉升和采出液處理、藥劑生產(chǎn)等世界級難題,于2014年在世界上首次實現(xiàn)三元復合驅(qū)技術(shù)的集成配套和規(guī)模應用,采收率比二次采油的水驅(qū)技術(shù)提高20個百分點以上。自2016年起,年產(chǎn)原油連續(xù)6年保持在400萬噸以上;到2021年底,三元復合驅(qū)技術(shù)已在大慶油田37個區(qū)塊實現(xiàn)工業(yè)化推廣應用。
大慶油田創(chuàng)新形成了整套可復制、可輸出化學驅(qū)集成配套技術(shù),創(chuàng)新了化學驅(qū)大幅度提高采收率驅(qū)油理論,研發(fā)出系列驅(qū)油用化學劑并實現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),形成了化學驅(qū)工業(yè)化集成配套技術(shù)。三次采油技術(shù)創(chuàng)新成果獲國家級獎勵7項,省部級獎勵78項;取得授權(quán)核心專利155件,其中發(fā)明專利75件、企業(yè)專有技術(shù)185項。建立了化學驅(qū)技術(shù)管理標準體系,制訂企業(yè)技術(shù)標準62項,生產(chǎn)管理制度28項。
大慶油田在創(chuàng)新三次采油技術(shù)的過程中,建成了開放式的國家提高采收率重點實驗室、國家能源陸相砂巖老油田持續(xù)開采研發(fā)中心,中國石油三次采油先導試驗基地,黑龍江省提高原油采收率工程技術(shù)研究中心。目前,三次采油核心專利和專有技術(shù)不僅在國內(nèi)油田應用,還成功為俄羅斯、哈薩克斯坦、印尼、阿曼等國家提供了技術(shù)服務。