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。
近年来,中国平煤神马集团深入实施创新驱动、人才强企战略,着力构建科技创新生态圈,全力培育和发展新质生产力,一批原创性、引领性、标志性成果相继推出,在多个领域实现了从“跟跑”向“并跑”乃至“领跑”的显著...
“目前国家和各级地方政府已经出台了一些政策鼓励开展科研成果转化,但对于重大科技创新成果,尤其是关键核心技术的首次产业化仍然存在不少‘堵点’”,今年全国两会期间,全国人大代表,中国石化安庆分公司代表、党...
“强强联合共塑未来” 3月6日,高端氟塑料管路供应商阿尔法新材料(辽宁)有限责任公司(简称“ALFA”)与全球半导体材料巨头美国科慕集团在辽宁正式签署战略合作协议,双方将围绕半导体级高纯PFA管.....
相对于晶硅电池,钙钛矿太阳电池具有转化效率高、低成本、柔性与轻量化等优势,是一类极具应用前景的新型光伏技术,对解决能源与环境问题具有重要意义,然而,器件不稳定性是限制其产业化发展的首要挑战。