中国石油大庆油田化学驱油技术研发团队:呕心沥血战极限 换得石油滚滚来   

  2023年12月的长垣油田,寒风萧瑟,白雪皑皑。中国石油大庆油田采油一厂第八作业区中611二元调配站内,碱、表活剂等化学物质在这里混配后注入地下,源源不断地“洗”出原油。在大庆油田,像这样使用化学驱油技术生产的区块有上百个。

  化学驱油技术采收率较水驱可提高20%至30%。依靠世界领先的化学驱油技术,截至2023年3月,大庆油田累计生产原油突破3亿吨,连续22年实现年产原油超千万吨,建成了全球规模最大的三次采油生产基地。其中,获得“国家卓越工程师团队”荣誉称号的中国石油大庆油田化学驱油技术研发团队功不可没。他们创新发展了低酸值原油三元复合驱理论,自主研发出工业应用核心药剂和技术,创建了完整的工程技术体系。

  问鼎世界 让不可能变成可能

  大庆油田是世界上为数不多的特大型陆相砂岩油田之一。有专家计算过:对于大庆油田来说,采收率每提高1个百分点,就相当于目前大庆油田两年的原油产量——超过6000万吨;如果提高5个百分点,就相当于找到了10亿吨地质储量的大油田。但外国权威专家却认为,聚合物驱油只能比水驱提高采油率2%至5%。

  在新老两代科学家王德民和程杰成院士的接续引领下,化学驱油技术研发团队创新提出了聚合物黏弹性驱油理论,发展形成了聚合物与油层匹配原理,研发出工业应用配套技术,建立世界首个工业化技术体系,实现了聚驱大规模工业化高效应用,采收率比水驱提高10%以上。

  “应用一代、研发一代、储备一代”是大庆油田科研人员的共识。当程杰成和团队瞄准了能让采收率更进一步的三元复合驱技术时,国外权威专家论断,“大庆原油酸值太低,彻底把三元复合驱忘掉吧”。

  团队成员不盲从、不放弃,他们一头扎进了图书馆、实验室,查阅文献上千册、攻破试验点8万多个,创新发展了低酸值原油三元复合驱理论,研发出工业应用核心药剂和技术,创建了完整的工程技术体系。

  2014年,三元复合驱技术在大庆油田推广,使我国成为世界上首个大规模工业化应用该技术的国家。经过实践检验,采收率比水驱提高20%以上,比聚合物驱提升10%,用事实证明“三元复合驱技术在大庆不但可行,而且效益可观”。

  如今,大庆油田化学驱已连续22年实现千万吨年产油量,化学驱油技术助力大庆油田采收率突破60%,较国内外同类油田平均高20个百分点以上,其应用规模、技术水平和经济效益居世界领先水平,创造了陆相砂岩油田开发的奇迹。该技术也已在国内外16个油田应用。

  自主创新 中国人有了自己的表活剂

  开展三元复合驱试验,最“卡脖子”的是表面活性剂,关键材料只能从美国进口,每吨2万元的高昂成本对于油田每年至少10万吨的用量来说,根本无法规模应用。2000年,大庆油田决定自主生产表面活性剂。

  化学驱油技术团队成员伍晓林、侯兆伟等人夜以继日开展攻关,没有原料,就利用工业产品的下脚料代替;工艺设备不适用,就独创工艺。经过上万次的实验,实验记录纸摞起来有一人多高,他们用不到1年的时间完成了3年的工作量,自主研制并生产出“国字号”的表面活性剂,填补了国内空白,综合性能优于国外同类产品,成本降低40%,为油田节省了大量资金。

  三元复合驱是在注入水中加入碱、表面活性剂和聚合物的复合体系驱油。随着油田聚驱开发对象逐步变差和污水配制聚合物规模的不断扩大,要想实现同样效果,普通聚合物用量要增加近50%。

  团队成员又开始向抗盐聚合物研发进军。经过1000多个日日夜夜的探索实践,大庆油田终于拥有了自己的抗盐聚合物产品,其增黏性是普通聚合物的2倍,物模实验相比普通聚合物可提高采收率4.5个百分点。

  如今,化学驱油技术团队负责人程杰成带领科研团队相继研发出强碱、弱碱、无碱系列表面活性剂产品,达到了国际领先水平。其中,以无碱表面活性剂为核心的新型绿色高效驱油体系已进入现场试验,预测较现有三元复合体系可再提高采收率4个百分点,桶油成本可降低20%以上。

  接续奋斗 一辈子只想干好一件事

  多年来,化学驱油技术研发团队形成一个共识:国家需要、油田需要,就是最大的需要。程杰成说:“从资源到能源,需要一系列的攻关过程。如果没有坚定的信念,没有大庆精神、铁人精神的激励,没有企业制度的保障,就不可能有今天的成果。”

  化学驱后的剩余油开采实际上就是四次采油,是油田开发的世界级难题。叶鹏、韩培慧等团队成员聚焦这一难题,从零开始,系统剖析了118个化学驱后区块、近3万口井的资料,研发出“堵、调、驱”相结合高效四次采油技术,实现了在世界范围内大规模矿场试验,采收率提高首次突破12%大关,开创了世界四次采油技术的先河。

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