近日，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司官網(wǎng)報(bào)道，截至2024年9月，位于鄂爾多斯盆地的長(zhǎng)慶油田，累計(jì)產(chǎn)出油氣量突破10億噸，如果將這10億噸的油氣當(dāng)量轉(zhuǎn)化為原油，相當(dāng)于80個(gè)西湖的容量。

長(zhǎng)慶油田95%以上的儲(chǔ)層屬于世界級(jí)低滲透油氣藏，“低滲透”是指油氣在地下的滲流能力非常差，長(zhǎng)慶油田依靠創(chuàng)新技術(shù)攻克了一系列低滲透油氣田世界級(jí)勘探開發(fā)難題，把“沒(méi)有經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值的邊際油田”建成了我國(guó)目前年產(chǎn)量最高的大油氣田。

長(zhǎng)慶油田背后的科技創(chuàng)新

長(zhǎng)慶油田位于鄂爾多斯盆地，是典型的低滲、低壓、低豐度油氣資源區(qū)。其地理位置特殊，油氣儲(chǔ)層比較致密，將油、氣從地下開采出來(lái)十分困難。

那么，長(zhǎng)慶油田的開采背后有哪些黑科技呢？

1、三維地震勘探技術(shù)：精確制導(dǎo)

鄂爾多斯盆地南部的地表主要被厚厚的黃土塬覆蓋，黃土塬的勘探難度特別大，號(hào)稱“地震勘探的禁區(qū)”。但是對(duì)于石油開采來(lái)說(shuō)，準(zhǔn)確勘探是開采的前提條件。長(zhǎng)慶油田利用三維地震勘探技術(shù)，通過(guò)給地層做高精度“CT”，實(shí)現(xiàn)了油氣的準(zhǔn)確定位。

2、水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)：更快、更準(zhǔn)、更高效

水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)，利用特殊的井底動(dòng)力工具與隨鉆測(cè)量?jī)x器，實(shí)現(xiàn)了快速、高效、安全地鉆成水平井段的技術(shù)。這種鉆井技術(shù)適用于非常規(guī)油氣資源的開發(fā)，如頁(yè)巖氣、致密油等。

長(zhǎng)慶油田的油氣儲(chǔ)層總沉積厚度僅約100米，油氣開采時(shí)多采用水平井提高單井產(chǎn)量。水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)的應(yīng)用，將“多井地產(chǎn)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢尉�高產(chǎn)”，油氣產(chǎn)量得到提高。

3、可溶球座技術(shù)：石頭中榨油

壓裂技術(shù)是油田開采中常用的技術(shù)手段，通過(guò)給地下巖層施加壓力產(chǎn)生裂縫，促使巖石中的油滲透出來(lái)，提高開采效率�？扇芮蜃�是壓裂技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一，為滿足油田頁(yè)巖油、致密氣水平井多段作業(yè)的需求，長(zhǎng)慶油田自主研發(fā)了全可溶金屬球座體積壓裂技術(shù)。該可溶球座具有金屬密封、溶解徹底、泵送高效等特點(diǎn)，并且成本低于同類工具。

怎樣“驅(qū)趕”深藏巖縫中的石油？

石油開采的過(guò)程與打井取水類似，但是石油卻不像水那樣具有很好的流動(dòng)性和聚集性。因此，在對(duì)油田勘探和鉆井操作后，關(guān)鍵在于將油“驅(qū)趕”出來(lái)，也就是石油的富集。

“驅(qū)趕”石油的方法有：空氣驅(qū)油、二氧化碳驅(qū)油、表面活性劑和聚合物驅(qū)油、微生物驅(qū)油等。

空氣驅(qū)油是指將空氣注入地下儲(chǔ)油層，空氣會(huì)進(jìn)入藏有石油的巖石縫隙，將石油從縫隙中“吹”出來(lái)。該方法適用于油儲(chǔ)層巖石堅(jiān)硬致密和油氣滲透性低的油田。

二氧化碳驅(qū)油是指將二氧化碳注入油儲(chǔ)層，利用二氧化碳降低石油黏度、增加其流動(dòng)性等，從而提高石油的開采效率。此外，該方法還可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳在地下的封存，有助于保護(hù)大氣環(huán)境。

表面活性劑和聚合物在驅(qū)油過(guò)程中具有協(xié)同作用，通過(guò)改變驅(qū)油水的波及體積、水與油或巖石的界面張力等，實(shí)現(xiàn)石油的高效“驅(qū)趕”，提高開采效率。

微生物驅(qū)油主要利用特定微生物的“找油”特性。該類微生物可以在巖石表面以及油與水界面生長(zhǎng)和繁殖，其代謝產(chǎn)物（如有機(jī)酸等）可以改變石油的物化性質(zhì)，提高驅(qū)油效率。

原油開采后怎樣處理？

油田的原油一般不可直接使用，因?yàn)樗�含有大量的雜質(zhì)和不純物質(zhì)，如水分、鹽分、硫、氮、氣體等，這些雜質(zhì)會(huì)影響石油產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)對(duì)煉油設(shè)備造成腐蝕，降低煉油效率。因此，原油需要經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)和工藝處理，去除這些雜質(zhì)和不純物質(zhì)，提煉出各種石油產(chǎn)品。

原油精煉的原理是利用烴類物質(zhì)沸點(diǎn)的差異，通過(guò)蒸餾方法將有用的物質(zhì)分離出來(lái)。在煉油廠中，原油被加熱，烴類物質(zhì)會(huì)隨著蒸發(fā)溫度的不同，被蒸餾塔分離出來(lái)。石油氣、汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等就是石油精煉的產(chǎn)物，在我們?nèi)粘５纳�產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。

長(zhǎng)慶油田油氣量的突破，減小了油氣短缺的壓力，是中國(guó)油氣開采技術(shù)的進(jìn)步。中國(guó)科學(xué)家在實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)自主化的同時(shí)，為社會(huì)發(fā)展建立了一個(gè)又一個(gè)里程碑。隨著綠色開采技術(shù)和綠色能源技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對(duì)能源短缺和環(huán)境問(wèn)題改善更加有信心，相信我們的生活環(huán)境會(huì)越來(lái)越好。

作者：物理化學(xué)博士石暢 

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