中国科学家发现增加井中可采石油量的新方法

当中国科学家与挪威卑尔根综合石油研究中心（CIPR）合作，研究人员成功地从其测试储层中回收了令人震惊的15％的残余油后，研究人员发现了该油田实际发生了什么。水库。

油藏中的油被限制在岩石（通常是砂岩）的微小孔隙中。在易用油的“旧时代”中，储层中的自然压力是如此之高，以致于当钻探到达含油岩石时，油向上流动。

当压力用尽并且石油公司放弃油井时，通常会把一半以上的油藏起来，因为太难采收了。但是，现在，借助纳米颗粒和简单的物理定律，可以回收许多残余油。

用于采油的密度梯度和纳米颗粒。

在石油公司的军械库中，为了维持储层内的压力，公司已经学会了通过注入水来驱替产出的石油。水将注入点附近区域的油排出。实际注入点可能距生产井数百米甚至数千米。

但是最终注水失去了作用。一旦从所有易于到达的孔中采出的油被回收，水就开始从生产井中出来，而不是从油中流出，这时石油工程师除了关闭油井外别无选择。

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数十年来，石油行业和研究界一直在致力于各种解决方案以提高回收率。CIPR的一组研究人员与中国的研究人员合作，开发了一种新方法，可从井中回收更多的石油，而不仅仅是更多。

重大新闻是，挪威合作伙伴已成功回收了北海岩石样品中高达50％的剩余石油。

用于实现这些高回收率的技术；研究人员利用了上图中描述的简单物理现象。

油库中的水像河流中的水一样流动，在狭窄的范围内加速，在路径变宽的地方变慢。

当水被泵入储层时，压力差迫使水从注水井通过微小的岩石孔隙流向生产井。这些孔隙都通过非常狭窄的隧道状通道相互连接，当水挤压通过它们时，水会加速流动。

新方法基于在注入水中注入比隧道直径小得多的颗粒。当颗粒增强的水到达隧道开口时，它将比颗粒加速得更快，留下的颗粒会聚积并堵塞隧道入口，最终密封隧道。

这迫使随后的水沿着岩石的孔隙和通道通过其他路径-在其中的一些油中，随着水流被驱除。结果是从生产井中提取了更多的石油，从而为石油公司赢得了更多的收入。

新粒子非常有趣。它们具有弹性，或者它们的形状可以改变。使用的颗粒直径通常为100纳米，比当前正在研究的10微米宽的隧道小100倍。

卑尔根和北京的研究人员已经测试了各种粒径和类型，以找到最适合堵塞岩石孔隙的粒径和类型，结果证明是由聚合物细丝制成的弹性纳米粒子，这些纳米粒子回缩成卷。颗粒由商业聚丙烯酰胺制成，例如用于水处理厂的聚丙烯酰胺。固态形式的纳米粒子（如二氧化硅）效果较差。

这种采油方法的想法来自两位中国研究人员Bo Peng和Ming Ming Li，他们分别在10年前和20年前在卑尔根完成了博士学位。卑尔根大学和北京中国石油大学已经在石油研究方面进行了十多年的合作，这为理解和改进粒子方法的合作奠定了基础。

在中国的现场研究不仅产生了更多的石油，而且还证明了纳米颗粒确实形成了塞子，随后在注水过程中溶解了塞子。在500米外的生产井中发现了纳米颗粒。

CIPR主任Arne Skauge说：“中国人是第一个在实地研究中使用这些颗粒的人。研究表明它们有效，但是关于如何以及为什么仍然存在许多未解决的问题。在CIPR，我们开始对颗粒尺寸，尺寸变化和结构进行分类。”

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起初不知道这些颗粒是否可以用于海水中，因为中国人已经在河水和陆上油田进行了试验。在卑尔根使用来自北海的岩石样品进行的试验表明，纳米颗粒还可以在海水中起作用，并帮助平均回收20％至30％的残油，最多可回收50％。

集成石油研究中心是挪威卓越中心计划下唯一的石油研究机构。CIPR现在正在利用纳米技术知识来补充其在油藏方面的专业知识，以寻求回收残油的方法。

成功可能会产生深远的影响。国有石油公司挪威国家石油公司（Statoil）正在寻求将目前的采收率从不到50％提高到大约60％。

斯卡格说：“我们希望这种新方法可以帮助将回收率提高到60％或65％。”

石油生产公司在这里有机会。卑尔根研究人员希望大规模测试该方法。“我们想在北海尝试并与Statoil接触，但我们当然不是唯一希望获得机会的人。我们正在与许多有希望的方法来提高回收率竞争。” Skauge先生解释说。“这就是为什么我们可能会在中东等其他地区在陆上很好地测试该方法的原因。阅读了我们发表的论文后，那里的几个演员已经与我们联系。”

该技术尚未针对任何储层服务工作进行全面开发。研究人员将尽可能多地学习有关颗粒，毛孔以及如何优化活性的知识。

CIPR项目经理克里斯汀·斯皮尔多（Kristine Spildo）说：“我们正在努力理解为什么这些颗粒在某些岩石类型中表现良好，而在另一些岩石类型中却表现得微不足道。”“这对于确定最适合该方法的北海油田至关重要。”

现在已经发表了三篇研究论文，并且与CIPR网站的链接对于非专业人士和行业专业人员而言，具有许多与纳米粒子和其他想法相关的信息链接。

二级第三产业，甚至进一步的努力将继续从已经发现并生产的油田中获取更多的石油。石油供应的尽头并不遥不可及。

通过。布莱恩·韦斯滕豪斯

资源：石油来自何处