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科技创新 自立自强 科技力量推进百年油田建设——大庆油田复合驱大幅度提高采收率技术攻关纪实
打印 2021-07-12 14:42 字体: [大] [中] [小]

  经过60多年的开发,大庆油田主力油田即将进入后油藏阶段。采收率要提高1个百分点,不亚于百米短跑成绩提高0.1秒的难度。那还有办法吗?大庆石油人给出了肯定的答案。
  依托不同时期国家重大专项、中国石油重大专项科技攻关等一系列重大科研任务,大庆油田复合驱大幅度提高采收率技术国际领先,在水驱基础上提高采收率20个百分点以上。
  截至今年6月,复合驱在大庆油田累计动用地质储量2.71亿吨,累计从石头缝里“洗”出原油4001万吨,年产量连续5年超过400万吨。
  自主创新,复合驱技术国际领先
  上世纪80年代初,外国专家对复合驱在大庆油田的应用判了“死刑”,认为大庆原油酸值低,不适合三元复合驱,让大庆“把三元复合驱彻底忘掉”。大庆石油人并没有放弃,反而憋了一口气要开展研究。
  权威论断是在特定条件下形成的,可借鉴,但不能迷信。大庆油田科研人员不盲从、不放弃,经过大量实验、理论分析,首次揭示了原油中杂环化合物在碱性环境下与外加表活剂协同作用形成超低界面张力机理,创建了表活剂与原油定量匹配关系,打破了依赖原油酸值的传统理论,大幅度拓展了应用领域,得出“复合驱技术在大庆不但可行,而且效益可观”的结论,为大庆油田进一步提高采收率找到了突破点。
  搞复合驱试验最关键核心的技术是表面活性剂,只能从美国进口,高昂的成本成为制约三元复合驱油技术工业化推广的瓶颈。1998年,大庆油田开始自主生产三采用表面活性剂,但外国专家认为,中国没有合适的原料、工艺、设备,技术上完全处于空白,中国人想要研制出自己的表面活性剂几乎不可能。
  “外国人能做到的,我们不但要做到,还要做得更好!”油田科研团队吃住在实验室,夜以继日展开攻关。经过上千次实验、上万次分析,实验记录摞起来有一人多高,团队仅用不到1年的时间完成了3年的工作量,为复合驱推广应用赢得了主动。
  没有原料,就利用工业产品的下脚料代替;工艺设备不满足,就独创工艺。在攻关过程中,他们形成了4项专有技术、2项行业标准、获8项国家发明专利。
  他们成功了,研发出“国字号”表活剂,填补了国内空白,综合性能优于国外同类产品,而且成本大幅降低,为油田节省了大量引进资金。
  一山过后一山拦。复合驱油井结垢又是一个令大庆人“头疼”的世界级难题。结垢高峰期,机采井检泵周期就几十天,频繁的卡泵、断杆让生产无法正常进行。
  大庆油田采油工程系统科研团队展开技术攻关,2012年,自主研发清防垢剂系列产品,配套三元复合驱采油井复杂垢质清防垢举升工艺技术。目前,油井连续生产时间由87天延长到463天以上,大幅度降低了维护成本。
  “我们一直向‘技术越来越高,成本越来越低,效果越来越好’这个目标努力。”地面工程系统科研人员,从源头上精细设计,能省则省,产能建设方案应用“三优一简”措施,仅在2016年就节省地面建设投资7.3亿元。
  如今,大庆油田复合驱大幅度提高原油采收率技术,在油田含水率达98%的极限开采条件下,再提高采收率16个百分点以上,使大庆主力油田采收率突破60%,较国外同类油田采收率高出20%以上,达到国际领先水平,创造了我国石油开发史上的奇迹。
  挑战极限,抢占世界三采制高点
  经过30年的持续创新,复合驱成为大庆油田战略性接替技术,我国成为世界上唯一大规模工业化应用复合驱技术的国家。
  2012年底,大庆油田决定与国外某油田开展合作,利用三次采油技术“走出去”。但这个油田属于超高温和高矿化度油藏,超出了世界范围内复合驱公认的技术界限。外方曾和美国著名的石油公司合作10余年,室内驱油实验仅比水驱提高采收率10个百分点。
  这项技术,在大庆油田行,到国外油田应用可行吗?科研人员不仅面临着技术上的困难,更遭受着外方的质疑。
  科研团队经过几十个方案、上万次的实验,攻克了理论和技术难题,研制出性能优良的抗高温高盐的表面活性剂和聚合物产品。因模拟真实油藏条件下的驱油效果,驱油实验在110摄氏度高温下进行,实验人员每次操作都要忍受烘烤,走出实验室时早已浑身湿透。
  努力终得回报。实验结果表明,这个三元复合驱体系可提高采收率20个百分点以上。经外方国家实验室验证,性能指标较优,外方由衷地赞叹:“大庆人是世界复合驱技术的No.1!”
  异军突起的大庆油田复合驱技术及工业化应用,迅速成为国际原油市场万众瞩目的焦点,引起了中东、中亚、俄罗斯及亚太等主要产油区各国的关注,也吸引了美国等多国专家学者前来考察。科威特、俄罗斯和印度尼西亚等国家先后与大庆油田达成复合驱技术服务和技术咨询合作意向。
  资源有限,科技无限。2018年,大庆油田大胆提出“对象变差、效果不变”的攻关目标,再次踏上了新型高效复合驱技术攻关的新征程。
  如今,大庆油田实现了国内复合体系评价技术的飞跃,首次利用国产原料研发出高效界面位阻表面活性剂,突破了界面张力和溶解性相互矛盾的瓶颈,引领国内外表面活性剂研制技术快速发展。
  高效界面位阻表面活性剂已开始工业化生产,计划今年下半年投注,预计较现有复合驱油体系采收率多提高3个百分点以上,吨油化学剂成本降低20%以上。“十四五”期间,中国石油将设立系列重大科技专项和重大现场试验加快这一技术的完善、应用,实现复合驱技术的快速提档升级,现场效果得到验证后,预计2024年在大庆油田全面推广应用,实现油田开发技术有序接替,有力支撑百年油田建设。
  精神引领,创新科研管理模式
  石油精神和大庆精神铁人精神历久弥新,深深植根于大庆石油人高度的责任感,源于他们把个人价值和国家前途命运融合到一起的政治自觉。
  “铁人”王进喜宁肯少活20年,拼命也要拿下大油田,大庆油田复合驱技术攻关团队将奉献因子深刻在心中,瞄准世界科技前沿,创新形成特色攻关模式,为早出快出科研成就创造出有利条件。
  他们培育了敢于“超越权威、超越前人、超越自我”的“三超”精神,是科技人员在长期的自主创新实践中诠释出的科研工作理念,是石油精神和大庆精神铁人精神的传承发展,“三超”精神已成为大庆油田自主创新的DNA。
  创新之道,唯在得人。得人之要,必广其途。他们以“人才”为核心,激发科技创新动能,增强高质量发展“原动力”。他们留住人,更留住心,采取系列措施有效激发出了科技人才创新动能。
  大庆油田全面推广普及“双序列”改革,在行政序列“独木桥”旁铺就“康庄道”,对特别优秀人才破格任用,激发荣誉感、获得感,激励科技人才“十年磨一剑”,支撑更多“从0到1”的突破。
  大庆油田始终把科技创新放到战略高度来认识、优先地位来推动,面向制约油田发展的重大技术难题,锚定“大幅度提高采收率”等目标,按照“应用一代、研发一代、储备一代”,制定了油田核心技术路线图,挂图作战,关键核心技术攻关成效显著。
  以需求拉动技术创新,大庆油田建立了“研发、试验、应用”三位一体的团队攻关方式,加快成果快速转化、经济规模应用;以机制推动技术创新,制定了“课题设立、任务分解、人员选聘、资金支持、考核激励”的管理机制,提高了攻关效率。
  奋力谱写“科技”新篇章,打造油田高质量发展新引擎。大庆油田复合驱科研团队将持续加快自主创新步伐,实现新的技术跨越。
  

2021-07-12 来源:中国石油报 责任编辑: