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渤海东北部,辽东湾海域。世界首个海上超稠油储量规模化开发油田——旅大5-2北油田的生产平台傲然挺立于此。

9吨、60吨、109吨……投产近一个月,该油田首口超稠油蒸汽吞吐井日产油量逐步攀升,基本达到开发方案设计高峰产量。该模式的成功应用,将撬动渤海湾盆地上亿吨宛如“黑琥珀”一般的特超稠油资源开发,对于保障国家能源安全意义重大。

什么是稠油、超稠油?我国稠油开发现状如何?令人“愁上加愁”的超稠油开发到底难在哪儿?全球首个海上大规模超稠油热采开发油田投产背后有何技术突破?记者近日采访了中国海洋石油集团有限公司有关负责同志。

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唤醒沉睡的“海底黄金”

变规模储量为产量

润滑油、润滑脂,交通建筑行业所用的各类型沥青,工业及发电厂用燃料油……未来,市面销售使用的这些产品中,或许有不少将源自渤海湾盆地的超稠油。

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据中国海油有关负责人介绍,4月23日一期投产的旅大5-2北油田项目,完全投产后预计可累产原油超650万吨,全部炼化成沥青可铺设5000余公里的4车道高速公路,相当于北京到三亚的直线往返距离。与我国其他海上油田不同,旅大5-2北油田属于非常规稠油,地层原油黏度大多超过50000毫帕秒,是渤海已开发最稠原油的20倍以上。

这是一个什么概念?“常温下接近固体沥青,根本无法流动。”中国海油天津分公司渤海石油研究院油藏总师刘英宪给记者举了两个例子,“我们平时吃的蜂蜜黏度通常是3000毫帕秒左右,而使用的面霜黏度通常在10000毫帕秒左右。

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记者了解到,开采后未经任何加工的石油,被称作原油,是一种复杂的混合物,主要包含各种烃类、胶质、沥青质等。不同油田中,受油层埋藏深度、盖层状况及运移距离等因素影响,产出原油的颜色、组分、黏度或密度等都存在差异。

“黏度超过50毫帕秒的原油就属于稠油,被视为‘地下黄金’。”刘英宪解释道,50毫帕秒相当于常温下奶油的黏度。

在此基础上,以10000毫帕秒、50000毫帕秒为分界点,又可以将稠油分为普通稠油、特稠油和超稠油。

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数据显示,在世界剩余石油资源中,约有70%都是稠油。持续、有效、经济的稠油开发成为各国石油增产的主攻方向。

作为世界四大稠油生产国之一,我国稠油资源量约有198.7亿吨,现已探明35.5亿吨,开发潜力巨大。仅在渤海海域,稠油储量就占了原油总探明储量的近一半。

唤醒这部分沉睡的“海底黄金”,变规模储量为产量,对我国能源安全的重要性不言而喻。

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然而,稠油开采并不容易。

专家介绍,犹如“黑琥珀”一般的稠油在行业中还有一个名字——“愁油”。因为黏度大、流动性差,其开采难度大、成本高,多年来一直是人类“可望而不可即”的黑色宝藏。

尤其是海上油田不能像陆地油田那样布置密集的井网,想要将稠油从海底地层提升到地面再完成输送,对采油技术、流程处理、海管外输等都提出了极高的要求,是公认的世界级开采难题。海上超稠油的开采更是令人“愁上加愁”。

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如何有效撬动这些稠油储量,找到适合海上高效开发的“良方”,成为我国科研攻关的重要内容。

从方案设计到机理表征,从效果评价到接替技术……一系列研究与技术攻关,让我国海上稠油开发接连取得重要突破。2010年,绥中36-1油田一期综合调整项目投产,打破了常规稠油水驱开发采收率不超过20%的预言;2020年,我国海上首座大型稠油热采开发平台——旅大21-2平台顺利投产,填补了我国海上油田稠油规模化热采的技术空白。

今年4月,旅大5-2北超稠油油田的投产,则标志着我国海上稠油开发进入新的阶段。

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给海底油层“蒸桑拿”

精准确定拐点温度让稠油变稀油

稠油虽然顽固,但也有弱点——怕热。

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试验数据显示,温度每升高10摄氏度,稠油黏度就会降低一半左右。

因此,与常规原油“冷采”的开发模式不同,稠油通常是采用“热采”模式。即向地层注入热水或高温高压蒸汽,以提高地层中原油的温度,从而降低原油黏度,让其变成流动性很好的“稀油”,然后趁热将这些“稀油”开采出来。

业内专家介绍,目前常用的稠油“热采”模式有两种。一种是“蒸汽驱”模式,就是向井中持续注入高温高压蒸汽,通过蒸汽将地下原油加热,然后“你推我搡”,将邻近变稀的原油驱向采油井采出。

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