突破10億噸！長慶油田如何實作高效開發？

近日，中國石油天然氣集團有限公司官網報道，截至2024年9月，位於鄂爾多斯盆地的長慶油田累計產出油氣量突破10億噸。10億噸的油氣當量轉化為原油，相當於80個西湖。

長慶油田，95%以上的儲層屬於世界級低滲透油氣藏。所謂低滲就是油氣在地下滲流能力非常差，長慶油田依靠科技創新攻克了一系列低滲透油氣田世界級勘探開發難題，把「沒有經濟開采價值的邊際油田」建成中國目前年產量最高的大油氣田。

揭秘長慶油田背後的科技技術

長慶油田位於鄂爾多斯盆地，是典型低滲、低壓、低豐度油氣資源區。其地理位置特殊，油氣儲層比較致密，將油、氣從地下開采出來十分困難。

那麽長慶油田的開采背後有哪些黑科技呢？

三維地震勘探：精確制導

鄂爾多斯盆地南部的地表主要被厚厚黃土塬覆蓋，黃土塬的勘探難度特別大，被譽為「地震勘探的禁區」。但是對於石油開采來說，準確地勘探又是開采的前提條件。長慶油田利用三維地震勘探的技術，透過給地層做高精度的「CT」，實作了油氣準確定位。

水平井優快鉆井技術：更快、更準、更高效

水平井優快鉆井技術是利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，實作快速、高效、安全地鉆成水平井段的技術。這種鉆井技術比較適用於非常規油氣資源的開發，如頁巖氣、致密油等。

長慶油田的油氣儲層總沈積厚度僅約100公尺，油氣開采時多采用水平井提高單井產量。水平井優快鉆井技術的套用，將「多井地產」轉變為「單井高產」，油氣產量得到提高。

可溶球座技術：石頭中榨油

壓裂技術是油田開采中常用的技術手段，透過給地下巖層施加壓力產生裂縫，促使巖石中的油滲透出來，提高開采效率。可溶球座是壓裂技術中的關鍵部件之一，為滿足油田頁巖油、致密氣水平井多段作業的需求，長慶油田自主研發了全可溶金屬球座體積壓裂技術。該可溶球座具有金屬密封、溶解徹底、泵送高效等特點，並且成本低於同類工具。

深藏於巖縫中的石油，如何被「驅趕」出來呢？

石油開采的過程與打井取水類似，但是石油卻不像水那樣具有很好的流動性和聚集性。因此，在對油田勘探和鉆井操作後，最關鍵的就是將油「驅趕」出來，也就是石油的富集。

「驅趕」石油的方法有：空氣驅油、二氧化碳驅油、表面活性劑和聚合物驅油、微生物驅油等。

空氣驅油是指將空氣註入地下儲油層，空氣會進入藏有石油的巖石縫隙，將石油從縫隙中「吹」出來。該方法適用於油儲層巖石堅硬致密和油氣滲透性低的油田。

二氧化碳驅油是指將二氧化碳註入油儲層，利用二氧化碳降低石油粘度、增加其流動性等，從而提高石油的開采效率。此外，該方法還可以實作二氧化碳在地下的封存，有助於保護大氣環境。

表面活性劑和聚合物在驅油過程中具有協同的作用，透過改變驅油水的波及體積、水與油或巖石的界面張力等，實作石油的高效「驅趕」，提高開采的效率。

微生物驅油主要利用了特定微生物的「找油」特性。該類微生物可以在巖石表面以及油與水界面生長和繁殖，其代謝產物如有機酸等可以改變石油的物化性質，提高驅油的效率。

油田的原油開采後需要經過怎樣的處理？

油田的原油一般不可以直接使用，因為它含有大量的雜質和不純物質，如水分、鹽分、硫、氮、瓦斯等，這些雜質會影響石油產品的品質，同時也會對煉油裝置造成腐蝕，降低煉油效率。因此，原油需要經過一系列物理、化學和工藝處理，去除這些雜質和不純物質，提煉出各種石油產品。

原油精煉的原理是利用烴類物質沸點的差異，透過蒸餾的方法將有用的物質分離出來。在煉油廠中，原油被加熱，烴類物質會隨著蒸發溫度的不同，被蒸餾塔分離出來。石油氣、汽油、煤油、柴油、潤滑油等就是石油精煉的產物，在我們日常的生產生活中發揮著重要的作用。

結語

長慶油田油氣量的突破，不僅減小了油氣短缺的壓力，也彰顯了中國油氣開采技術的進步。中國科學家在實作關鍵技術自主化的同時，為社會的發展建立了一個又一個裏程碑。隨著綠色開采技術和綠色能源技術的不斷發展，我們有理由相信能源短缺和環境問題將得到改善，我們的生活環境會越來越好。

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出品：科普中國

作者：石暢（物理化學博士）

監制：中國科普博覽