综述目前油气集输面临的挑战

综述目前油气集输面临的挑战

 马世瀛

中国石油大学（华东）266580

摘要在油田地面石油开采作业中，以油气集输工作较为重要。目前，我国油田集输系统内还面临着一些挑战，油田集输系统工作中存在着大量能量损失的问题，并且对管理工作也增加了难度，影响着油田开采的经济收益及石油企业的发展，本文针对目前油气集输系统面临的挑战进行综述，以供后续研究。

关键词：油气集输，新技术，稠油，新设备

1. 引言

油气集输过程是油气储运中重要的一环，通过分析油气集输系统面临的挑战，可以很好的解决一些油气集输存在的问题。油气集输系统有油气收集系统和油气处理系统两部分，通过分析油气集输的过程，本篇将其面临的挑战分为不同油品集输系统面临的挑战以及不同采油技术面临的挑战两部分。在第一部分中，主要研究稠油、特稠油、超稠油几种油品；在第二部分中，主要研究火驱、聚合物驱、二元驱几种采油技术。

2. 不同油品集输系统面临的挑战

2.1.1稠油集输系统面临的挑战

   根据稠油粘度高，密度大，流动性差的特点，国内外通过对稠油特性的研究,提出了稠油集输处理过程中提高流动性,降低黏度的多种措施，常用稠油集输工艺有加热输送工艺、掺稀释剂输送工艺、掺活性水输送工艺。稠油集输热点工艺主要有稠油改质降黏、稠油催化裂化、乳化降黏输送、低黏液环输送等。这些工艺都存在一些问题，综合对比分析得出稠油乳化降黏和低黏液环输送未来发展前景较为广阔【1】。稠油的高黏度以及复杂成分要求泵站具有更高的扬程，更大的流量，以确保稠油能够持续、稳定地输送；提高其耐腐蚀性能，以延长设备的使用寿命并降低维护成本。稠油集输系统的建设和维护成本较高，加之稠油开采本身成本就高昂，使得稠油资源的开发还面临着较大的经济挑战。

2.1.2稠油集输系统应对挑战的策略

1.加大对稠油集输系统相关技术的研发投入，推动管道材料、泵站设备、温度控制技术等方面的创新，提高稠油集输系统的适用性和可靠性。

2.优化稠油集输系统的设计，采用先进的管理模式和技术手段来降低建设和运营成本，提高资源利用效率。

3.加强环境监测和治理，采取生态恢复、生态补偿等措施，最大限度减少稠油开发和运输对环境的影响。

2.2.1特稠油集输系统面临的挑战

特稠油高粘度和高密度特性，使得其在输送过程中需要消耗更多的能量，而且容易在管道内形成沉积物，导致管道堵塞和运输效率下降。解决稠油的粘度问题,多采用稠油降粘剂，目前,稠油降粘剂种类繁多,但是其溶液对输油管道均存在腐蚀倾向【2】，因此还面临着管道腐蚀和损坏的挑战。特稠油的开采、加工和运输都需要进行高温和高压处理，这对设备和管道的安全性和可靠性要求非常高。

  2.2.2 特稠油集输系统应对挑战的策略

1.对于特稠油的高粘度和高密度，可以采用加热和添加添加剂等方式改善特稠油的流动性和降低粘度，同时也需要对管道内部进行定期清洗和维护，以避免沉积物的积累。

2.对于管道腐蚀问题，可以采用耐腐蚀材料制造管道和设备，并加强防腐蚀措施，如涂覆防腐涂料等。

2.3.1超稠油集输系统面临的挑战

超稠油的黏度非常高，流动性较差，使得在集输过程中需要克服流动阻力。这导致需要投入更多的能源和设备来提高其流动性，且超稠油中含有较多的硫和杂质，这些物质可能会导致管道的腐蚀和磨损问题，这就要求集输系统采用耐腐蚀材料和合适的润滑措施。同时由于超稠油的特殊性质，开采和集输过程需要使用大规模的设备和设施。这包括特殊的抽油设备、加热设备、分离器和储油罐等，这些大型设备的建设和维护成本都较高。不仅如此，超稠油开采和集输过程可能对环境造成一定的影响，例如温室气体排放和水资源利用等。

  2.3.2超稠油集输系统应对挑战的策略

1. 针对超稠油粘度高，流动性差的特点，可以采用加热设备和添加稀释剂等技术手段来提高其流动性，同时优化管道设计以减少流动阻力。
2. 对于其含杂质的问题，可采用耐腐蚀材料和定期检修保养来延长管道使用寿命，并严格控制超稠油的成分以减少对管道的腐蚀和磨损。
3. 针对对其集输所需要的大规模设备，我们考虑研通过技术创新和设备优化，寻找新材料等方式降低成本。

3.不同采油技术面临的挑战

  3.1.1火驱采油技术面临的挑战

火驱采油技术又称为火烧油层, 是一种在油层内产生热量的热力采油技术, 就是指把空气或氧气注入到油层里面, 使其在油层中与有机燃料起反应, 用产生的热量来帮助驱动未燃烧的原油。与其他采油方式相比，它具有驱油效率高; 有注气保持地层压力作用, 面积波及系数高; 有蒸汽、热水驱作用, 热利用率高; 有混相驱降低界面张力的效果; 热源是移动的, 井网、井距不受严格控制的优点【3】。根据其工作特性可知火驱采油存在着火灾和爆炸等安全风险，并且他的适用范围是有限的，含水量过高、地层渗透率低、油层温度不足以支持燃烧等情况都会限制火驱的应用范围；因为火驱采油需要引燃表层油藏上方的天然气或可燃气体，这可能会改变原油的物理化学性质，导致原油的质量出现变化。

  3.1.2火驱采油技术应对挑战的策略

1.针对于其安全风险，应进一步完善安全管理体系，进行现场检测和实时数据分析，及时发现和处理问题，同时，应该致力于发展高效的防火、灭火设备和消防系统。

2.对于其适用范围的局限性，可以根据不同的油品条件发展相应的火驱技术，例如低温火驱，压力支持等。

  3.2.1聚合物驱采油技术面临的挑战

聚合物驱油是我国常用的油采方法之一，通过在油藏中注入聚合物溶液来改变原油和岩石的相互作用，从而提高原油的采收率，在较多油田中被广泛运用。但是，当聚合物进入到地层的过程中，其稳定性、耐盐性、耐热性会受到外界条件的变化，对油的聚合物驱替效果产生较大影响【4】。因此，聚合物驱在采油时受到地质条件影响，不同的地质需要选择不同的聚合物，与此同时，聚合物驱采油技术还不够成熟完备。

3.2.2聚合物驱技术应对挑战的策略

1.对于聚合物受选择的局限性，开展聚合物在不同油藏中的适应性实验研究，选择最适合的聚合物种类和浓度。

2.推动聚合物驱技术的创新，包括聚合物的设计合成、注入工艺优化等方面的技术改进，与此同时，应深入了解目标油藏的地质特征，包括孔隙结构、岩石特性等，为聚合物驱设计提供依据。

  3.3.1二元驱采油技术面临的挑战

二元驱是在传统的水驱过程中引入一种互不混溶的辅助剂，通过改变油藏中油相和水相的分布，提高原油的采收率的一种油田增产技术。在二元驱采油技术中，通常会选择一种有机溶剂或表面活性剂作为辅助剂，与注入的水相形成两个不相溶的相，分别称为水相和溶剂相。水相维持传统的水驱特性，用于推动原油向生产井移动。而溶剂相则通过改变油相的性质，降低油相的粘度、表面张力等，进一步驱使原油流动并提高采收率。

  3.3.2二元驱采油技术应对挑战的策略

二元驱受到地质构造、孔隙结构、渗透率等因素的影响，对于不同地区的油藏，二元驱的辅助剂选择尤为重要，可以在开发利用前先进行实验，模拟油藏的环境，选出合适的辅助剂组合。

参考文献

【1】陈从磊,徐孝轩,王荣娟.塔河油田稠油集输工艺现状及攻关方向[J].石油规划设计,2015,26(01):30-33.

【2】王霞,白媛丽.特稠油降粘剂筛选及其缓蚀效果评价[J].油气储运,2011,30(03):177-179+4.

【3】张健.稠油开发中火驱采油技术的研究与应用[J].内蒙古石油化工,2014,40(16):113-114.

【4】张庆凯.聚合物驱油效果影响因素与相关技术分析[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(12):18-20.