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洋湃科普 | 地下“黑金”稠油

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你以為石油都是流動的黑色液體?其實地下還藏著更黏的“黑金”——稠油!它像冷卻的瀝青般濃稠,卻是全球儲量最豐富的石油類型。今天我們就來認識這位石油界的“重量級選手”。

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稠油是原油家族中的特殊成員,專業定義為黏度超過50毫帕·秒的原油(相當於常溫下奶油的黏度)。根據黏度差異,它被分為三檔:

· 普通稠油(50~1萬毫帕·秒)

· 特稠油(1萬~5萬毫帕·秒)

· 超稠油(>5萬毫帕·秒)

P.S. 毫帕·秒(mPa·s)為黏度的法定計量單位

全球稠油儲量驚人,占剩餘石油資源的70%以上。作為世界四大稠油生產國之一,我國已探明35.5億噸稠油,僅渤海海底就藏著近半的“海底黃金”。此外,部分稠油富含“環烷基”成分,堪稱石油中的“稀土”,是製造航天級瀝青、超高壓變壓器油的核心原料。

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稠油開采的核心邏輯就四個字:趁熱打鐵!原油的黏度對溫度特別敏感,就像蜂蜜一樣天越熱就越稀。通常情況下,溫度每升高10℃,原油的黏度就會降低一半,這一點成為用熱采法對稠油進行開采的關鍵依據。

稠油開采主要有以下幾種方式:

1、蒸汽大法

· 蒸汽吞吐:一種開采稠油的有效方法,將熱蒸汽通過井筒注入地下油層,經過一段時間燜井,然後開井生產。當采油量下降到經濟極限時,就進行下一輪蒸汽注入、燜井、采油作業,如此周期循環。

· 蒸汽驅:由注入井連續向油層內注入高溫蒸汽,驅替油層向附近的生產井移動,生產井獲得持續的、更高的產量

· 蒸汽輔助重力泄油(SAGD):兩口水平井一上一下並行穿過油層,上部的水平井注入高溫蒸汽加熱原油,由於重力作用原油和熱水流入下面的生產井附近,生產井的舉升系統將粘稠度降低的原油和水舉升至地面。

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2、火燒法

· 火燒油層:將助燃氣體注入油層,並點燃油層的過程。燃燒產生的熱量會加熱油層,降低稠油的粘度,同時注入的氣體也起到了增加地層能量以增產的效果

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3、THAI(Toe to Heel Air Injection)

由注入空氣的直井與水平的生產井共同組成,結合了火燒油層與SAGD兩種方法。點燃後產生的燃燒前緣會加熱油藏,驅替原油流入水平井中,從而增加火燒油層的泄油面積

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從1986年我國首個稠油熱采基地投產,到如今連續13年年產超1500萬噸,這場與'黑琥珀'的較量已持續近40年。未來隨著技術進步,這些深埋地下的黏稠寶藏,將繼續為能源安全保駕護航。


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