大庆油田的“长寿秘方”

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  大庆油田的可持续生长。不仅靠着敢于跳入油田的王进喜们,更有敢于跳入“高科技泥浆”的伍晓林们。
  
  45年,500倍。1963年至今,大庆油田的原油年产量由400万吨增加到了20亿吨。
  这些数字对大庆油田勘探开发研究院副总工程师伍晓林来说再熟悉不过了。过去的15年,他每天的生活就是围绕在实验室,研发提高原油采收率的新技术。
  伍晓林为自己这种看上去单调的生活感到骄傲。“大庆油田每提高一个百分点的采收率,就相当于中国多了一个玉门油田,增加5%,就相当于一个克拉玛依。”他对《商务周刊》说。
  大庆油田开发之初基本都是自喷井,业内称为一次采油,采收率在10%--15%之间。后来采用注水的方法进行开采,即水驱采油,属于二次采油,目前国内外二次采油的采收率一般在30%--35%,大庆油田通过细分开发油层将采收率进一步提高到了45%--50%。
  然而,1980年代后的大庆油田开始进入高含水期,原油含水量达90%,这意味着开采出的一桶油只有十分之—是原油,开采难度不断加大。从技术上讲,这个时候只有采用注入聚合物的方法来提高采收率,即“三次采油”,像用洗衣粉清除衣物污垢一样把岩石上的顽固石油“洗”下来。当时外界推算,大庆油田要实现“三次采油”起码得在2010年,毕竟这种技术更迭需要很长的研发周期。
  但大庆人让业界吃了一惊。1996年,聚合物驱油工业化生产就在大庆萨尔图油田实现。事实上,大庆油田早已经准备了。伍晓林介绍到,早在1960年代,大庆油田还处在自喷开采和注水开采的辉煌时期,就开始着手研究向地下注入化学聚合物进行“三采”的技术。“应用一代,研发一代,储备一代。这是大庆油田坚持的科技纲领。”在他看来,正是这一原则成就了今天大庆油田的高科技。
  聚合物驱油提高了采收率10个百分点,但是伍晓林和他的同事们并不甘心。于是又有了“三元复合驱”。所谓“三元复合驱”,就是在聚合物驱油中再加上碱和表面活性剂,“让衣服洗的更干净”。“三元复合驱”比“聚合物驱”能再提高10%o的采收率。
  伍晓林是“三元复合驱”中最关键“一元”表面活生剂的发明者。三元复合驱油技术的诞生被称作21世纪大庆油田新的“长寿秘方”,但在研发初期,该技术的关键组成部分——表面活性剂只能从美国进口。伍晓林清楚地记得,1984年他在齐齐哈尔轻工学院就读时,从美国进口1吨驱油用表面活性剂需要2万多元,还要签保密协议。
  1994年,刚刚进入大庆油田勘探开发研究院的伍晓林,就立志破解驱油表面活性剂国产化的难题,打破三元复合驱油工业化推广的瓶颈。到2001年5月,经过4000多次实验和2100多次修改,伍晓林终于破解了“密码”,创立了强碱表面活性剂工业化生产合成路线,其产品的总体性能与国外同类产品相当。
  伍晓林没有沾沾自喜,他又开始思考另一道难题。“虽然表面活性剂达到了世界先进水平,应用到油田的三元复合驱油中也取得了显著成效,可其强碱性对采油设备和油层会造成一定程度的伤害。”这个难题不解决,他始终觉得是块心病。而要解决它,就必须实现表面活性剂的弱碱化。
  伍晓林的这一想法多少有些异想天开。业内人士都认为,碱性越强驱油效果才越好,弱碱化表活剂研究在国际科技界一直是“禁区”,因为研发难度巨大,耗资更甚。然而,伍晓林和攻关组再一次创造了奇迹。由于积累了强碱表面活性剂研制的经验,2003年到2004年一年时间里,他们就做出了弱碱化表面活性剂的小试产品、中试产品,2004年底,又在小井距南井组矿场试验中取得了驱油效率比水驱明显提高的重大突破。2006年底,试验现场再传喜讯,试验区降水、增油效果显著,中心井比水驱提高采收率达到了24.66%,且腐蚀性降低。2007年初,适合强碱和弱碱的烷基苯磺酸盐类表面活性剂在国内首次实现工业化生产。
  新型弱碱化表活剂产品的诞生,比二次采油技术提高采收率24%,大庆油田的三元复合驱油技术站在了世界同类技术的巅峰。2007年12月,大庆油田在人民大会堂领取了我国工业领域的综合性最高奖项——中国工业大奖。
  记者了解到,大庆油田利用水驱方式开采原油,成本在每桶8美元左右,采用聚合物驱油方式的开采成本约为每桶15美元左右,使用三元复合驱油技术开采原油,成本上升到每桶25--30美元,但仍低于目前的国际油价。更重要的是,“三次采油技术”的应用,使大庆油田主力区块的综合采收率达到50%以上,比世界平均水平高出10--15个百分点。“提高一个百分点就相当于多采原油4000万--5000万吨,相等于我们大庆油田高产稳产一年。”伍晓林说。
  过去几年里,大庆油田应用自主研发的“三次采油技术”获得了超过1亿吨的新增产量。在一些开发较早的矿区,这项新技术让许多停产的油井“焕发了青春”。现在的大庆油田,已经成为世界上最大的“三采”基地,聚合物驱油连续7年年产超过1000万吨,占油田总产量的四分之一,随着“三元复合驱”工业应用面的不断扩大,“三采”产量还将进一步扩大。
  伍晓林表示,尽管大庆油田的可采储量在减少,但是可采储量是个变动的数字,随着对地下认识程度的深入、开发技术的创新应用、开发手段的不断丰富,大庆油田的采收率还会有更大程度的提高。
  面对全球石油资源紧张局面,大庆油田的先进技术也开始“走出去”。2005年,大庆油田技术队伍开赴哈萨克斯坦肯基亚克岩上油田,应用“三次采油技术”,使这个几乎被废弃的油田迅速恢复了高产。
  2009年6月底,中国石油天然气集团公司和英国BP石油公司联合中标伊拉克鲁迈拉油田的作业权。鲁迈拉油田是伊拉克最大的油田,这也是伊拉克政府自2003年以来首次大型能源项目招标中唯一招标成功的油田。承担中石油在伊作业的,就是来自大庆油田的技术队伍。正如中国石油天然气集团公司总经理蒋洁敏不久前在大庆所说的,大庆油田的勘探开发配套技术,不仅是油田新时期持续稳产的重要支撑,也已成为中国石油发展国际合作的一张“王牌”。
  目前伍晓林正全力投入一项计划在10年或者更长时间之后投入应用的石油开采技术研究。这项拟通过向地下岩层注入微生物以增强油藏活性的技术,被伍晓林团队称作“四次采油技术”,目标是将油田的采收率再提高10%。
  微生物驱油技术尚处在研发阶段,效果还不尽理想,但伍晓林信心满满地表示,“再经过一段时间的攻关,它将有望成为油田开发后期的主要接替技术”。
  伍晓林告诉记者,对于未来,他有个大胆的设想,即用生物工程将地底下剩余30%的原油以天然气的形式开采出来。这听上去有些天方夜谭,但对于大庆的科技人员来说,他们始终相信这样的价值观——资源有限,科技无限。
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