打開技術“大門”——“磨刀石”裡采石油
不止一次,張傳寶恨不得鑽到3000米深的地下油層中一探究竟,“到底怎麼把油從‘磨刀石’裡擠出來?”
“地下的石油並非像河流一樣自由流動,有些低滲透油藏儲存在地下幾千米深的岩石縫隙中,開採難度大。喚醒這塊‘沉睡’的地下寶藏,對我國能源安全具有重要意義。”幾十年來,張傳寶一直在試圖“啃下”油田開發的一塊“硬骨頭”——低滲透油藏。
要想把石油采出,往往要靠水來驅動,可低滲透油藏的儲層岩石像磨刀石一樣致密、堅硬。一些情形下,水注不進去,油采不出來。
水注不進去,無孔不入的氣行不行?科研工作者盯上了二氧化碳。“超臨界二氧化碳有獨特的性能,密度像液態,黏度像氣體,分子結構小、黏度小,更容易進入低滲岩石的孔隙中。如果能讓它與原油混相為一種液體,增加原油流動性,就能讓原本躲藏在孔隙中的原油‘現身’,提高原油產量。”張傳寶說。
當時,國內CCUS技術尚屬科研“無人區”。1996年開始,科研工作者花了3年時間,自行設計物理模擬裝置,通過一次次物理評價和試驗,找到了影響二氧化碳與原油混相的三大因素——壓力、溫度、原油物性,為後期理論研究奠定了基礎。
理論證明了二氧化碳驅油行之有效,但實踐起來並不順利。2008年,油田科研工作者在勝利油田高89—1區塊進行試驗。“在地下,油藏壓力達到一定值,二氧化碳處於超臨界狀態,有較大溶解能力,原油溶入二氧化碳,混相為一種液體。可實際操作時,壓力達不到合適值,導致氣和油‘各行其道’、難以互溶。”張傳寶說。
到底多大壓力,才能讓原油和二氧化碳在地下互溶?2013年,油田科研工作者移師勝利油田樊142區塊,開展了長達1800多天的試驗,壓力值從17兆帕一點點往上提……終於,當壓力值升到40兆帕時,石油從井口噴薄而出。
破解混相壓力值這個關鍵難題後,二氧化碳與孔隙中的原油成功互溶,原油充分流動起來,區塊內石油產量大大提升。由此,“二氧化碳高壓混相驅”技術形成,並取得礦場應用突破,成功打開了CCUS技術“大門”。 |