圖為延長油田股份有限公司吳起采油廠工人正在用助劑試油。 (路曉宇 供圖)

　　日前從中石油傳來消息，2013年大慶油田原油產(chǎn)量再超4000萬噸。這是大慶油田在連續(xù)27年實(shí)現(xiàn)超過5000萬噸/年的高產(chǎn)之后，又連續(xù)11年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)超過4000萬噸/年。在這一成績的背后，大慶油田世界先進(jìn)的驅(qū)油技術(shù)和油田化學(xué)品功不可沒。目前大慶油田的含水量已達(dá)95%以上，要保持原油穩(wěn)產(chǎn)4000萬噸/年，必須依靠高性能的油田化學(xué)品。也正是這些油田化學(xué)品的開發(fā)和應(yīng)用，使“水中撈油”不再是難事，才會讓大慶這個(gè)老油田青春長駐。
 

　　采油應(yīng)用必不可少
 

　　眾所周知，大慶油田的開發(fā)建設(shè)，讓我國甩掉了貧油國的帽子。在大慶油田開發(fā)建設(shè)50多年里，實(shí)現(xiàn)了從1976年至2002年原油5000萬噸/年以上持續(xù)27年穩(wěn)產(chǎn)，又連續(xù)11年實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)4000多萬噸/年，累計(jì)生產(chǎn)石油20多億噸，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了歷史性貢獻(xiàn)。如今，我國原油進(jìn)口依存度超過55%。而大慶油田作為我國最大的石油生產(chǎn)基地之一，維護(hù)國家能源戰(zhàn)略安全的責(zé)任重大。
 

　　但是，大慶油田在開發(fā)建設(shè)50年后，也面臨巨大難題。隨著油田開發(fā)的深入，油田后備資源接替不足，開發(fā)難度日益增大，儲采失衡嚴(yán)重。而且主體油田已進(jìn)入高含水期開發(fā)階段，挖潛對象品質(zhì)變差，穩(wěn)產(chǎn)措施效益下降，穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)難度加大。特別是近幾年，油田進(jìn)入“雙特高”階段，綜合含水超過90%，可采儲量采出程度超過80%，要實(shí)現(xiàn)原油4000萬噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)，有三大世界性難題橫亙在大慶石油人面前：一是剩余油高度分散，油田開發(fā)相當(dāng)于水中找油、水中撈油，需要有效識別和挖掘地下剩余油;二是控制產(chǎn)量遞減、改善開發(fā)效果;三是產(chǎn)能建設(shè)投資逐年加大，油氣操作成本逐年上升，要盡量少打井，靠精細(xì)水驅(qū)挖潛增產(chǎn)增效。
 

　　面對這些困難，大慶還要在“十二五”期間繼續(xù)保持穩(wěn)產(chǎn)，2020年油氣當(dāng)量還要保持在4000萬噸/年以上，建設(shè)一個(gè)資源探明率最大、油田采收率最高、分階段持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)、在國家能源布局中始終保持重要地位的百年油田。而要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，油田化學(xué)品的創(chuàng)新和應(yīng)用必不可少。
 

　　東北石油大學(xué)科研處副處長范振忠介紹說，油田化學(xué)品是指在石油、天然氣的鉆探、采輸、水質(zhì)處理及提高采收率過程中所用的一類助劑,它的品種繁多,大部分屬于水溶性聚合物(如植物膠、聚丙烯酰胺及生物聚合物)和表面活性劑(石油磺酸鹽、醇基或烷基酚基聚乙氧基醚)。不僅大慶油田的開采離不開油田化學(xué)品，在油田的多個(gè)開采階段，油田化學(xué)品都已廣泛應(yīng)用。
 

　　范振忠告訴記者：其一，鉆井離不開鉆井液。鉆井液主要由增黏劑、降失水劑、腐蝕抑制劑、稀釋分散劑、堵漏劑、乳化劑、頁巖控制劑等組成，在鉆井這一環(huán)節(jié)中，鉆井液的成本可達(dá)20%～50%，其中含有大量的油田化學(xué)品。其二，采油階段也要應(yīng)用油田化學(xué)品。一次采油一般不需要油田化學(xué)品，但是采收率只有10%左右。二次采油中，水驅(qū)采油就需要加助劑以保證水的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果水中的鈣、鎂離子很高，注水后易結(jié)垢，加助劑可以去掉鈣、鎂離子;如果水里有雜質(zhì)，需要添加絮凝劑將雜質(zhì)絮凝;在水處理過程中，常需用脂肪胺、咪唑啉等緩蝕劑進(jìn)行處理。而三次采油就必須用到油田化學(xué)品。其三，原油集輸過程也需要油田化學(xué)品，如原油破乳劑、防蠟降凝劑、減阻劑和降黏劑等。
 

　　因此，就大慶這種已經(jīng)開發(fā)建設(shè)50年的老油田而言，高性能油田化學(xué)品的應(yīng)用更是不可或缺。
 

　　據(jù)了解，大慶三次采油都要使用油田化學(xué)品，表面活性劑、聚合物等應(yīng)用極其廣泛。到目前為止，大慶油田開發(fā)的國產(chǎn)表活劑已為油田節(jié)約開采成本30多億元。此外，大慶油田的開發(fā)還實(shí)現(xiàn)了油田開發(fā)理論及技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，逐步完善了以早期注水、分層開采、加密調(diào)整、聚合物驅(qū)和外圍低滲透油田等為主導(dǎo)的系列開采技術(shù)，形成了大型陸相多油層砂巖油田開發(fā)理論及配套技術(shù)。

　　二○一三年，南化公司三次采油助劑耐溫抗鹽型表面活性劑產(chǎn)量達(dá)到三千五百四十九點(diǎn)八噸，比上年增長百分之三十四點(diǎn)七，超額完成年度生產(chǎn)計(jì)劃。圖為公司表面活性劑產(chǎn)品正在準(zhǔn)備裝車。　(歐林海 供圖)
 

　　創(chuàng)新產(chǎn)品不斷壯大
 

　　聚合物驅(qū)油技術(shù)和三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)可在水驅(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高油田采收率，這也被稱為三次采油技術(shù)。在聚合物驅(qū)油開發(fā)上，大慶油田通過技術(shù)創(chuàng)新和加強(qiáng)管理，提高了聚驅(qū)效率，噸聚增油達(dá)到40噸以上。特別是“提高聚合物驅(qū)開發(fā)效果及經(jīng)濟(jì)效益技術(shù)研究應(yīng)用”開展一年來，為油田創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近年來，大慶油田不斷深化聚驅(qū)提效技術(shù)，三次采油呈現(xiàn)良好開發(fā)態(tài)勢，年產(chǎn)油量穩(wěn)步增長，2013年達(dá)到1384萬噸，比2012年增加17萬噸。
 

　　而三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)作為未來穩(wěn)產(chǎn)的儲備技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)也是捷報(bào)頻傳。三元復(fù)合驅(qū)的“三元”指的是：堿、表面活性劑和聚合物。據(jù)大慶油田勘探開發(fā)研究院采收率研究二室高級工程師王海峰介紹，大慶油田勘探開發(fā)研究院總工程師伍曉林率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過一年多的研制，將強(qiáng)堿表面活性劑進(jìn)用于工業(yè)礦場試驗(yàn)，總體性能與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，強(qiáng)堿三元復(fù)合驅(qū)提高采收率達(dá)20個(gè)百分點(diǎn)以上，填補(bǔ)了國內(nèi)產(chǎn)品空白，使得表面活性劑實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。二類油層首個(gè)強(qiáng)堿工業(yè)區(qū)塊已于2012年6月份開始啟動(dòng)，北二西二類油層弱堿三元復(fù)合驅(qū)工業(yè)性礦場試驗(yàn)中心井區(qū)階段提高采收率25個(gè)百分點(diǎn)以上。目前，三元復(fù)合驅(qū)配套工藝趨于成熟，管理規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系基本構(gòu)建，為2014年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化推廣做好了準(zhǔn)備。
 

　　王海峰表示，近期大慶油田三元復(fù)合驅(qū)技術(shù)接連獲重大突破。自研制出強(qiáng)堿表面活性劑以來，2002年，伍曉林團(tuán)隊(duì)又初步研制出弱堿表面活性劑，在大慶采油三廠開展了礦場試驗(yàn);2010年又研制出無堿表面活性劑，目前還在進(jìn)一步研究。如果無堿表面活性劑研究成功，可提高采收率16%～18%。截至目前，大慶油田的三元復(fù)合驅(qū)累計(jì)石油產(chǎn)量900多萬噸，連續(xù)5年每年產(chǎn)油超過100萬噸。
 

　　大慶煉化公司也一直致力于油田化學(xué)品的研發(fā)和生產(chǎn)。作為世界級油田化學(xué)品生產(chǎn)基地，大慶煉化在1995年就全面建成了聚合物生產(chǎn)裝置，2010年進(jìn)行擴(kuò)能改造，聚丙烯酰胺年生產(chǎn)能力達(dá)到16萬噸，產(chǎn)品品種也增至10個(gè)品種19個(gè)牌號。
 

　　2011年，大慶煉化自行研發(fā)的驅(qū)油用功能化高分子表面活性劑在聚合物二廠聚合一車間進(jìn)行工業(yè)化試驗(yàn)成功，通過2條抗鹽生產(chǎn)線進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)方案升級技術(shù)改造。目前，2條生產(chǎn)線的產(chǎn)品品種可根據(jù)市場需求隨意進(jìn)行切換，可以生產(chǎn)均聚中、高、超高相對分子質(zhì)量的陰離子型、復(fù)合離子型、抗鹽等十幾種型號的系列化、差別化聚丙烯酰胺產(chǎn)品。聚丙烯酰胺生產(chǎn)線的產(chǎn)品品種由單一向多元化發(fā)展，大大提升了公司對國產(chǎn)化裝置的駕馭能力。
 

　　不僅是國有大型企業(yè)，民營企業(yè)也在油田化學(xué)品上積極進(jìn)行探索，并不斷研制新的油田化學(xué)品，助力大慶油田原油穩(wěn)產(chǎn)。華龍祥化工有限公司總經(jīng)理李宣京介紹說，公司長期進(jìn)行油田助劑、水處理劑的研發(fā)，后來又研制并生產(chǎn)破乳劑、聚驅(qū)殺菌劑、二元復(fù)合驅(qū)用的表面活性劑、弱堿活性劑等，其中無堿表面活性劑具有較大的市場空間。此外，大慶久隆精細(xì)化工有限公司在油田化學(xué)品開發(fā)上也有突出成果，擁有先進(jìn)的生物表面活性劑發(fā)酵生產(chǎn)線、常規(guī)油田助劑生產(chǎn)線及完善的質(zhì)量檢測中心。像這樣的精細(xì)化工企業(yè)，在大慶高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)精細(xì)化工園區(qū)就有數(shù)十家。民營企業(yè)在油田化學(xué)品領(lǐng)域不斷發(fā)展壯大，在保證油田穩(wěn)產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。
 

　　保穩(wěn)產(chǎn)須破解難題
 

　　記者在采訪中了解到，雖然目前大慶油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)4000萬噸/年，但是隨著油田的繼續(xù)開采，資源的不斷枯竭，大慶在油田勘探開發(fā)方面還存在一定的困難，在油田化學(xué)品開發(fā)、回收方面，還有多個(gè)方面亟待創(chuàng)新。
 

　　一是鉆井方面。隨著水平井、大位移井的普遍應(yīng)用及鉆井深度的增加，對鉆井液的性能要求越來越高，同時(shí)由于國家對節(jié)能減排越來越重視，油田勘探開發(fā)的環(huán)保問題日益凸顯。在陸地上勘探開發(fā)時(shí)，環(huán)保型鉆井液成本比較高，因此即要考慮環(huán)保又要考慮鉆井成本;在海洋上勘探開發(fā)時(shí)，更不能隨便排放，因此海洋鉆井一般要選擇環(huán)境友好、可生物降解的合成基鉆井液。
 

　　二是采油方面。目前大慶油田主要靠水驅(qū)及聚合物驅(qū)提高原油采收率，常用的聚合物為聚丙烯酰胺及其衍生物，靠提高注入水的黏度驅(qū)油，已經(jīng)大規(guī)模的進(jìn)入礦場應(yīng)用階段。三元復(fù)合驅(qū)在大慶基礎(chǔ)狀況好的油田得到了一定的推廣應(yīng)用，但大部分還是集中在室內(nèi)研究階段，礦場上大規(guī)模應(yīng)用較少，主要原因是合成的表面活性劑成本相對較高，應(yīng)合成新的、多功能的、廉價(jià)的表面活性劑。
 

　　三是集輸方面。隨著聚驅(qū)、三元驅(qū)的推廣，對油田采出液的處理難度增加，脫出水中含有大量的聚合物和表面活性劑，常用的水處理方法很難達(dá)到油田污水回注的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，根據(jù)國家能源戰(zhàn)略的需求，原油的長距離集輸越來越多，需要進(jìn)一步降低集輸原油的黏度和凝固點(diǎn)，達(dá)到低能耗、長距離輸送的目的。
 

　　四是新的表面活性劑開發(fā)方面。目前的強(qiáng)堿表面活性劑和弱堿表面活性劑在一類油層和二類油層中已經(jīng)應(yīng)用，但是在三類油層研究中，由于滲透率低，黏土礦物含量高，導(dǎo)致活性劑在驅(qū)油過程中損耗較大，要想研制出高效、成本適宜的三類油層的表面活性劑比較難。
 

　　業(yè)內(nèi)專家告訴記者，要保持油田持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必須加快技術(shù)創(chuàng)新步伐，尤其是大幅度提高采收率技術(shù)的攻關(guān)。這對油田化學(xué)品的性能提出了更高的要求，如耐溫、抗鹽、抗堿等。高效廉價(jià)、綠色環(huán)保的油田化學(xué)品將為油田帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，已成為油田化學(xué)品發(fā)展的必然趨勢。因此，如何開發(fā)高效能、低成本、綠色環(huán)保的油田化學(xué)品已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。
 

　　王海峰認(rèn)為，油田化學(xué)品的發(fā)展，首先要在新理論、新方法和新材料上不斷創(chuàng)新。如化學(xué)增產(chǎn)增注(含提高采收率)的新理論、新方法和新材料的研究;稠油、超稠油降黏的新理論、新方法和新材料的研究;油水低溫、快速分離的新理論、新方法和新材料的研究;確保油區(qū)環(huán)境安全的新理論、新方法和新材料的研究等。其次，在油田化學(xué)儲備技術(shù)領(lǐng)域加強(qiáng)研究。具體包括三次采油后的提高采收率技術(shù);超低溫(低于30℃)、超高溫(高于180℃)油藏的化學(xué)開采方法;超稠油、瀝青砂化學(xué)開采技術(shù)，天然氣水合物的化學(xué)開采技術(shù)等。
 

　　范振忠認(rèn)為，油田化學(xué)品的發(fā)展的重點(diǎn)還是在理論研究領(lǐng)域。“要在理論上有所突破，沒有理論上的突破，不管怎么創(chuàng)新都屬于改良，要在新的理論基礎(chǔ)上研究新型油田化學(xué)品。”他認(rèn)為，在鉆井液方面，重點(diǎn)要研究適合深井的鉆井液，還要考慮產(chǎn)品環(huán)保性問題;在采油方面，要研制高效率驅(qū)油劑，增加水的黏度，降低表現(xiàn)活性劑張力或是合成新的表現(xiàn)活性劑;在集輸方面，要研制高效分離劑，高效處理劑等。

圖為大慶油田勘探開發(fā)研究院采收率研究二室科技人員正在進(jìn)行三元復(fù)合驅(qū)表面活性劑配方研究。 (本報(bào)記者 趙鳳莉 攝)