韓大匡：中國工程院院士、中國石油勘探開發(fā)研究院教授級高級工程師、中國石油勘探開發(fā)研究院原油田開發(fā)所所長、副院長、總工程師、中國石油學會理事、石油工程專業(yè)委員會原副主任
我國石油油田開發(fā)的現(xiàn)狀和面臨的問題有哪些
談到我們的油田開發(fā)業(yè)，首先應該肯定，我們從建國以來，我們油田開發(fā)業(yè)經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的廣闊的道路，為什么說是快速發(fā)展呢？因為我們在建國初期，也就是49年的時候，我們?nèi)珖偷漠a(chǎn)量才12萬噸，其中天然油更少，只有7萬噸，還有5萬噸是從油頁巖人造油，07年天然油已增長到1億8千600萬噸，所以從增長倍數(shù)來說，增長了1550倍，這個速度是非常之快的。現(xiàn)在這個產(chǎn)量在全世界，各個國家比較，占到第五位，這個位置很靠前，但是近幾年我們的油田開發(fā)，即我們的石油產(chǎn)量，雖然還是穩(wěn)中有增，但是趕不上國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需要，面臨著供不應求這樣一個嚴峻的局面。
實際上，這也是一個逐漸變化的過程，我們在93年以前，就是上個世紀1993年以前，我們的總的石油還是出口量大于進口量，從93年開始，由于國民經(jīng)濟以9－10％以上的速度發(fā)展，就有點趕不上需求了。我們大家有汽車，汽車是石油消費中間最大的一個因素，石油主要用在作為燃料供給交通工具，作為化工燃料還有一些其他用處。但是消耗最大的還是汽車。交通工具也包括飛機、柴油機車、輪船。最大的還是汽車，因為汽車的數(shù)量大，特別現(xiàn)在一些老百姓手頭寬裕一些，還愿意買大排量的車。所以消耗量是越漲越快，在這種情況下，從93年開始，我們的進口量就開始大于出口量。到07年就增加的更厲害了，我們的消費量達到了3.69億噸，我們的產(chǎn)量才1.86億噸，我們要進口1.83億噸。47％要靠進口。
這個比例不小，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，這個比例還要擴大，我在侯老院士的領導下參與搞了一個中國油氣可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略研究，我們想預測一下2020年大概會到什么程度，我們希望我們的消費量不要大于4.5億噸，這是有前提的，前提就是在全民節(jié)油的情況下。我們的進口依存度不要超過60％。上限是60％，特別是要節(jié)約燃料，汽車用油，我們當時估計了一下，假如說汽車的保有量到2020年還能控制在1億輛以內(nèi)，可能達到4.5億噸這個指標，假如超過這個量，消費量就可能到5億噸，對外的進口依存度就要超過60％。我們進口的油85％要經(jīng)過馬六甲海峽，它是很狹窄的通道，這個通道還有海盜出沒，如果海盜，或是由于國際形勢的變化等不可預測的因素，我們的進口要受到很大的影響。我們的國民經(jīng)濟要受到很大的影響。我們的油價就要受到影響，有可能造成石油安全問題。
油田經(jīng)過幾十年的開采，進入老年階段，油田跟人一樣也有生命周期，比如最早開發(fā)的玉門老君廟油田，已經(jīng)有70年的歷史，現(xiàn)在產(chǎn)量比較低，我們最大的大慶油田，從60年開始開發(fā)，現(xiàn)在已經(jīng)進行了40多年，快接近50年了。也快進入老年了，它的含水已經(jīng)超過90％了。勝利油田的產(chǎn)水可能比大慶還要高點，這些大的主力油田，含水都非常高了。我們統(tǒng)計一下，全國新老油田一起算，03年統(tǒng)計平均數(shù)值到84％了。這是個什么概念？我們把含水過程分了幾個階段，最早是無水采油期，含水率等于0，0－20％這個階段是低含水階段，20－60％是中含水階段，相當于人到壯年，60－80％叫高含水的初期階段，這個階段相當于人剛剛超過60歲，80－90％叫高含水的后期，90％以上叫特高含水期。
地下的原油要采出來，要靠一定的壓力，壓力是有一定的限制的。采出多了，壓力就要降低，壓力降低產(chǎn)量就少了。開始能噴出來，后來就噴不出來了。就得用泵抽，泵抽的產(chǎn)量也越來越少，為了避免這種情況出現(xiàn)，我們要保持它的壓力，往地里注水，專門打一批注水井，希望在油井開采的早期就能維持住壓力，不讓壓力大幅下降，水在地下把油往前驅(qū)，驅(qū)動到油井給采出來。油比水的粘度大，粘度小的東西推粘度大的東西，水會竄出來，超越油自己跑出來，中國儲層的特點就是原油粘度比較高，水的粘度比油低好多。會發(fā)生水竄，油井就不但出油還出水，竄的水越來越多，含水量就越來越高，高到一定程度就產(chǎn)生高含水油田了。
提高高含水油田采收率的意義
當前來說，因為油田的含水越來越高，我們的界限是98％，高于98％這個油田就得廢棄了。含水太高，經(jīng)濟上不合算了，投入和產(chǎn)出不成比例，就要廢棄，當然我們要千方百計不讓他廢棄，就要提高采收率，含水一高，我們發(fā)展提高采收率的技術就更加迫切。首先介紹一下采收率什么概念，我們的油田有一定的儲量，我們能從中累計采出多少油，占儲量的比例叫采收率。采收率的大小跟采用的技術有關系，我們談到的采收率是在一種技術狀態(tài)下，它能達到多少。假如技術提高了，采收率可以增加。我們國家的采收率用現(xiàn)在的技術，大概可以達到32％左右。嚴格講，采收率是最終采收率，指在含水98％時的采收率。我用注水技術采到頭也就是98％，這時只能拿出地下儲量的1/3，有2/3留在地下。原油是不可再生的寶貴資源，所以我們要想辦法提高采收率。
我國油田的采收率低的原因
首先解釋一下，為什么我們只能拿到1/3？我們提高采收率的潛力究竟有多大？第一個問題跟中國油田的地質(zhì)條件有關系，國外基本上是海相油田，海相油田相對地質(zhì)條件比較簡單，變化比較少，非均質(zhì)程度輕。中國是陸相儲層，比如河道、河流沉積，陸相儲層變化大，非均質(zhì)性比較嚴重，很復雜。另外陸相儲層的原油粘度相對比較高，比如大慶，地底下粘度為16個厘泊，地底下水的粘度不到1個厘泊，開采難度大。由于這兩方面因素的影響，我們國家平均采收率也就30％多一點。但是我們可以采取一些措施，來提高采收率。假如我們能提高1％的采收率，就相當于增加可采儲量1.8億噸，就相當于我們找到8－9億噸的儲量。現(xiàn)在找到的儲量大都是低滲透，低品位的儲量，所以采收率比較低，折算下來當量比較高。我們要找8、9億噸的儲量是不容易的，要花很多的錢，現(xiàn)在找1億噸儲量要花30幾個億。只要我們找到新的方法提高采收率，它的效益是很明顯的。對老油田來說，當前的關鍵問題就是怎么樣提高采收率。
提高采收率的方法
提高采收率主要用各種各樣的新技術。大體上油田開發(fā)業(yè)把它分成兩個途徑。一個途徑是所謂的三次采油技術，這個詞是從國外翻譯來的。實際上就是在水中加很多化學劑，廣泛的說，三次采油有很多技術來提高采收率，一種是根據(jù)我國國情確定的化學驅(qū)辦法，就是在水中加各種化學劑，還有注一段氣體進去，如二氧化碳、天然氣。二氧化碳效果最好，它注入到地層，一定的條件下可以發(fā)生混相。采收率低有界面張力的原因，在混相狀態(tài)，這個界面張力就取消掉了，用這種方法可以提高采收率，每個國家發(fā)展什么技術要根據(jù)自身的條件，根據(jù)物料供應條件，如果一個國家沒有二氧化碳，怎么注入啊？
根據(jù)我們國家陸相儲油的特點，采用化學驅(qū)提高采收率更適合我們。化學驅(qū)有兩種具體的方法，我們采取的一種方法叫聚合物驅(qū)，就是水里面加點水溶性聚合物，增加注入液體的粘度，克服水粘度低的特點，可以提高采收率。大慶試下來，大約可以提高10％采收率，還有一種是復合驅(qū)，多加幾種化學劑，除了聚合物外，還加表面活性劑，如肥皂、洗衣粉可以把油污洗下來，它們機理類似，但要復雜的多。加入這種東西，可以把油從巖石的表面洗下來。為了增加洗油的作用還加點堿。堿－表面活性劑－聚合物稱為復合驅(qū)。它提高采收率的幅度更大，但它加入的化學劑更多，成本更高。它可以增加18－20％的幅度。比聚合物更多。
最近我們發(fā)現(xiàn)了一些二氧化碳的氣藏，我們在大慶、吉林及其他地方發(fā)現(xiàn)的天然氣藏含有大量的二氧化碳，我們把二氧化碳分離出來來驅(qū)油，也是很好的效果。因為這些二氧化碳如果不分離出來注到地下，就要放到大氣里面，造成溫室氣體，污染環(huán)境�，F(xiàn)在世界各國對二氧化碳的排放非常重視，這牽扯到我們?nèi)驓夂虻纳仙斐梢幌盗袊乐氐暮蠊�。所以大家都有減排。減排要花錢，如果注到地下，又減排又提高采收率，一舉兩得，效果更好。所以我們這兩年也發(fā)展二氧化碳驅(qū)。
目前還是剛剛開始，美國人過去用的比較多，我們國家因為過去沒有二氧化碳，所以發(fā)展不起來，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一些二氧化碳的氣藏，二氧化碳驅(qū)也開始發(fā)展起來了。這些三次采油的方法提高采收率的幅度比較大，但它受到限制，第一個必須是大油田，油田太小了，每一塊不一樣，比如我們渤海灣油田，為斷塊油田，很難推廣，塊與塊不一樣，有的塊能注有的塊不能注，另外它還受到高溫高鹽的限制，溫度太高了，化學劑耐不住那樣的高溫，或者地層水里面的鹽太高了，化學劑也受不了，所以它受到這樣的限制。弄不好化學劑就低效了�；撕枚噱X，注進去，效果不理想，溫度高了，化學劑粘度就低了。
第二個途徑是進一步提高注水采收率，就是要擴大水驅(qū)波及體積，讓水少竄一點，擴大它的影響范圍，再提高采收率，這個量比較大，凡是不適合三次采油的地方，都可以用這種技術，但這種技術因為注水已經(jīng)注了好幾十年了，再進一步提高采收率難度比較大。而且工作量很大。我們好多井都已經(jīng)損壞了，我們還需要再打井，成本比較高。所以我們在這之間怎么找到既能少花錢，有能提高最終采收率的途徑，這就是我們所說的二次開發(fā)。
對國家來說，這兩條路應該齊頭并進，兩條腿走路，才能從整體上提高原油的采收率�，F(xiàn)在三次采油已經(jīng)取得很高的成效了。我們采取聚合物驅(qū)的規(guī)模達到一千多萬噸了。大慶產(chǎn)量要占到1/4以上�，F(xiàn)在怎么進行二次開發(fā)，提高注水的采收率，是擺在我們面前很重要的課題了。要解決高含水，有的在90％以上，提高采收率，要看現(xiàn)在地下還剩多少油，油分布在什么地方，它分布的格局是什么樣的，剩余油是連續(xù)分布的，還是零碎的，零碎的話難度就大，高含水油田剩余油的分布很復雜，但還是有一定的規(guī)律性，從整體上看，它已經(jīng)高度分散，但是還有相對富集的地方。要想辦法找到相對富集的地方，可以打直井，也可以根據(jù)情況打水平井，效果更好。
問題是怎么找到富集區(qū)，油藏描述要非常精細，充分利用地質(zhì)、地震技術、測井技術，用各種各樣的測試技術弄清地下情況，關鍵是怎么找出來。還有就是分散的油，單個很少，合起來很大。分散的油也想給拿出來。我們要用新的辦法�？梢宰⒖蓜幽z，單純打井很難打到分散的油，我們可以把它驅(qū)出來�？蓜幽z有個好處就是耐溫性很強，可達100度。新型的可動凝膠驅(qū)油劑可以耐到120－130度左右，適用性很廣泛。用這種技術也可以大幅提高采收率，這項技術正在研究中。概括起來就是：首先認識剩余油的格局，富集區(qū)和分散區(qū)用不同的辦法去解決，對富集區(qū)關鍵是找，對分散區(qū)可用井網(wǎng)重組，形成新的注采系統(tǒng)，把油驅(qū)出來，雙管齊下，提高采收率，可以提高到5％左右。搞的好的話可以打到7－8％左右。
石油工業(yè)發(fā)展，現(xiàn)在是1.86億噸，通過先期勘探，多找一些油氣，特別是好品位的油，再加上老區(qū)提高采收率，我們希望可持續(xù)發(fā)展，保持長時間穩(wěn)產(chǎn)，還得要發(fā)展油田開發(fā)，使我們產(chǎn)量在1.8－2億噸長時間維持，我們石油工業(yè)還包括天然氣，近幾年天然氣是大發(fā)展的前景，天然氣是一種優(yōu)質(zhì)的燃料，也是很好的化工原料。近期找到的儲量比較多，我們修管線，近幾年修了很多管線，天然氣的產(chǎn)量發(fā)展比較快，一年大概增加100億方的供應量，長期來看，它的供應量可能超過原油的供應量，大力發(fā)展天然氣可以緩解石油的緊張。
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