浅谈采油技术问题与清洁生产

【摘要】工业的发展是人类和社会进步的重要标志，石油作为我国现代工业的第一能源，石油开采所产生的环境污染问题呈现出日益加重的趋势，成为影响我国社会经济可持续发展的重要消极因素。探寻先进的清洁生产采油技术成为石油企业的重要课题。

【关键词】石油开采 清洁生产 可持续发展

生态环境关系人民福祉，关乎子孙后代和民族未来，加快调整经济结构和布局，推进绿色生产，循环发展关系到中国的国家安全、国际形象、广大人民群众的根本利益，以及全面小康社会的实现。改革开放以来，我国经济高速发展，对能源的需求越来越大。石油作为我国现代工业的第一能源，在我国一次能源消费和生产中所占的比重很大，但由此而引发的各种环境问题也日益引起人们的普遍关注。例如目前在油田进行开发的过程中，虽然现在大范围应用的聚合物驱、三元复合驱等石油开采技术一定程度上可以提高原油采收率，但随着我国老油田相继进入开发中后期，采出液数量增加，同时，三次采油规模扩大，废水处理量和处理难度增加，同时新投入开发的油气田多为低产、低渗、稠油等，造成单位产品的污染产生量上升，成为造成生态恶化的一个重要因素。怎样探寻先进的清洁生产采油技术，削减石油开采过程中流入或释放到环境中的有害物质、污染物或污染成分，提高石油能源效率成为我国石油企业所面临的重要课题。1 现有采油技术概述

近年来，我国大多数油田进入三次采油时期，既通过气体注入、化学注入、超声波刺激、微生物注入或热回收等方法来提高油田原油采收率。主要使用的采油技术有：

1.1 热力采油技术

用加热方式使原油黏度大大降低，这就改善了原油流动性能，提高了波及效率；热能还会使原油膨胀，增加了原油从油藏排出的动力；此外，热能对原油有蒸发，甚至蒸馏作用，这些蒸馏出的轻质馏分和前面的较冷的地层接触时会凝析下来，在前沿形成一混相带，从而还有某种程度的混相作用。按照加热方式又可分为蒸汽采油技术和油层就地燃烧（火烧油层）技术两类。

1.2 气体混相驱采油技术

是指为了提高洗油效率，使驱动介质和被驱动介质之间互相溶解、界面消失，达到混相，从而表面张力和毛细管力减少到零的驱油方法。对于各种液态碳氢化合物，如汽油、煤油、醇，以及液化石油气，如乙烷、丙烷和丁烷等，只要它们保持液态，就能与原油直接混相（一次接触混相）。若不考虑压力，当温度超过液化石油气的临界温度即出现气相时，它们与原油之间就变成为非混相状态。

1.3 化学驱采油

又称改型水驱化学法，是指在注入水中添加各种化学剂，以改善水的驱油及波及性能，从而提高原油采收率的采油方法。近几年，化学驱油方法发展很快，有碱驱法、聚合物溶液驱油法、活性溶液非混相驱油法（包括泡沫驱油）、胶束一微乳液驱油法等。

1.4 微生物驱油

微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术，包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程，还包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移，以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。 微生物采油施工简单、成本低，是一种廉价有效的采油技术，有望成为未来油田开发后期稳油控水、提高采收率的主要技术之一。

2 现有采油技术对环境的威胁

随着油田进入高含水后期开发阶段，剩余可采储量越来越少，现有采油技术在力争提高原油采收率，实现采油效益方面发挥了重要的作用，但由此而产生的环境问题亦较为突出。

首先，注水开发容易造成地层损害接引起储层的机械堵塞。通过注水井向油层注水，是保持油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛应用的一项重要的措施。但是不合格的注入水水质能使聚合物采出液增多，水中腐性气体及微生物对储层或地层液成分发生化学反应，腐蚀产物会进一步加剧油层堵塞。

其次，化学驱中各种化学剂的加入可以造成对地层的污染。近几年，化学驱油方法发展很快，化学驱中碱的加入使二价金属离子含量高的地层水引起可观的碱耗，pH值升高，增粘土矿物强静电排斥作用并使其膨胀，加剧粘土微粒运移对地层造成的伤害。配碱溶液用水中的Ca2+、Mg2+，可引起注入系统和注入井近井地带结垢；碱与地层矿物反应产生的可溶性硅酸盐和铝酸盐，也可在油井产出时与其他方向来的水中的Ca2+、Mg2+反应，引起油井近井地带和生产系统结垢。表面活性剂具有固定的亲水亲油的特点，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降。聚合物驱主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。加入聚合物的溶解性非常重要大都为干粉、乳状液、胶板，所以聚合物的溶解性非常重要。聚合物大都呈干粉、乳状液或者胶状，地层水和注入水矿化度低有利聚合物增粘。同时聚合物溶解时，出现微颗粒过多或颗粒不均匀情况时，土壤极易形成“鱼眼”之状而使得地层孔喉堵塞，造成地层渗透率下降，从而引起油层伤害。

再次，油田产出液成分复杂，原油乳化严重，原油脱水和含油污水处理难度加大，极易造成环境污染。各种表面活性剂和微生物的加入，采出液粘度不断增大，原油乳化较为严重，油水很难依靠自然重力沉降分离，使得含聚合物的含油污水成为一种复杂的油水体系，注水驱采出液处理难度增加。3 清洁生产采油技术展望

清洁生产是一种新的创造性理念，同时也是一项系统的工程。要求人们在石油开采过程中，对将要产生的污染进行综合性预防，使污染物减至最少，最大限度的减轻人为因素对原生态土壤层和水资源的破坏。在采油技术上，务必要重视以下几点：

第一，注水时要注意注上水、注够水、注好水、精细注水。注上水是整体有水源并且尽可能每口井都能注上水；注够水是有足够的水源，注足够的水；注好水是指注的水水质好，精细注水是指对于油田，特别是刚开始实施注水开发的油田，要根据其地质，层间渗透率的差异来决定是否分层注水。

第二，选择去油效果好，性能价格比较高的表面活性剂，研发一种新的解毒剂，可以中和在环境中产生的不良影响污染物质，微生物合成表面活性剂成为未来绿色采油的发展方向

第三，利用新的科学技术尽量减少油田水的采出，大力研发油田采出水的有效循环利用，实现油田采出水的资源化处置。

清洁生产注重采油效率的提高，降低企业的生产成本，同时摒弃多年先污染后治理的思维模式，提升了环境保护的理念，从而达到环境效益和经济效益的双赢目标，是我国油田开发技术的发展趋势，也是我国坚持可持续发展，建设社会主义和谐社会的必经之路。