突破10亿吨！长庆油田如何实现高效开发？

出品：科普中国

作者：石畅（物理化学博士）

监制：中国科普博览

近日，中国石油天然气集团有限公司官网报道，截至2024年9月，位于鄂尔多斯盆地的长庆油田累计产出油气量突破10亿吨。10亿吨的油气当量转化为原油，相当于80个西湖。

长庆油田，95%以上的储层属于世界级低渗透油气藏。所谓低渗就是油气在地下渗流能力非常差，长庆油田依靠科技创新攻克了一系列低渗透油气田世界级勘探开发难题，把“没有经济开采价值的边际油田”建成我国目前年产量最高的大油气田。

油田开采

（图片来源：veer图库）

揭秘长庆油田背后的科技技术

长庆油田位于鄂尔多斯盆地，是典型低渗、低压、低丰度油气资源区。其地理位置特殊，油气储层比较致密，将油、气从地下开采出来十分困难。

那么长庆油田的开采背后有哪些黑科技呢？

三维地震勘探：精确制导

鄂尔多斯盆地南部的地表主要被厚厚黄土塬覆盖，黄土塬的勘探难度特别大，被誉为“地震勘探的禁区”。但是对于石油开采来说，准确地勘探又是开采的前提条件。长庆油田利用三维地震勘探的技术，通过给地层做高精度的“CT”，实现了油气准确定位。

鄂尔多斯盆地黄土塬三维地震分布

（图片来源：参考文献3）

水平井优快钻井技术：更快、更准、更高效

水平井优快钻井技术是利用特殊的井底动力工具与随钻测量仪器，实现快速、高效、安全地钻成水平井段的技术。这种钻井技术比较适用于非常规油气资源的开发，如页岩气、致密油等。

长庆油田的油气储层总沉积厚度仅约100米，油气开采时多采用水平井提高单井产量。水平井优快钻井技术的应用，将“多井地产”转变为“单井高产”，油气产量得到提高。

钻井平台

（图片来源：veer图库）

可溶球座技术：石头中榨油

压裂技术是油田开采中常用的技术手段，通过给地下岩层施加压力产生裂缝，促使岩石中的油渗透出来，提高开采效率。可溶球座是压裂技术中的关键部件之一，为满足油田页岩油、致密气水平井多段作业的需求，长庆油田自主研发了全可溶金属球座体积压裂技术。该可溶球座具有金属密封、溶解彻底、泵送高效等特点，并且成本低于同类工具。

深藏于岩缝中的石油，如何被“驱赶”出来呢？

石油开采的过程与打井取水类似，但是石油却不像水那样具有很好的流动性和聚集性。因此，在对油田勘探和钻井操作后，最关键的就是将油“驱赶”出来，也就是石油的富集。

“驱赶”石油的方法有：空气驱油、二氧化碳驱油、表面活性剂和聚合物驱油、微生物驱油等。

空气驱油是指将空气注入地下储油层，空气会进入藏有石油的岩石缝隙，将石油从缝隙中“吹”出来。该方法适用于油储层岩石坚硬致密和油气渗透性低的油田。

二氧化碳驱油是指将二氧化碳注入油储层，利用二氧化碳降低石油粘度、增加其流动性等，从而提高石油的开采效率。此外，该方法还可以实现二氧化碳在地下的封存，有助于保护大气环境。

流动的润滑油

（图片来源：veer图库）

表面活性剂和聚合物在驱油过程中具有协同的作用，通过改变驱油水的波及体积、水与油或岩石的界面张力等，实现石油的高效“驱赶”，提高开采的效率。

微生物驱油主要利用了特定微生物的“找油”特性。该类微生物可以在岩石表面以及油与水界面生长和繁殖，其代谢产物如有机酸等可以改变石油的物化性质，提高驱油的效率。

油田的原油开采后需要经过怎样的处理？

油田的原油一般不可以直接使用，因为它含有大量的杂质和不纯物质，如水分、盐分、硫、氮、气体等，这些杂质会影响石油产品的质量，同时也会对炼油设备造成腐蚀，降低炼油效率。因此，原油需要经过一系列物理、化学和工艺处理，去除这些杂质和不纯物质，提炼出各种石油产品。

炼油厂

（图片来源：veer图库）

原油精炼的原理是利用烃类物质沸点的差异，通过蒸馏的方法将有用的物质分离出来。在炼油厂中，原油被加热，烃类物质会随着蒸发温度的不同，被蒸馏塔分离出来。石油气、汽油、煤油、柴油、润滑油等就是石油精炼的产物，在我们日常的生产生活中发挥着重要的作用。

蒸馏塔

（图片来源：veer图库）

结语

长庆油田油气量的突破，不仅减小了油气短缺的压力，也彰显了中国油气开采技术的进步。中国科学家在实现关键技术自主化的同时，为社会的发展建立了一个又一个里程碑。随着绿色开采技术和绿色能源技术的不断发展，我们有理由相信能源短缺和环境问题将得到改善，我们的生活环境会越来越好。

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