嘉宾：石油勘探开发研究院采油工程研究所稠油室主任 路 熙

    问：稠油油藏化学降黏冷采技术的主要机理是什么？

    答：稠油的高黏度导致其在地下储层中难以流动，因此“经济高效地降低黏度，使稠油恢复流动性”是稠油开发的核心课题。20世纪60年代，稠油实现工业化生产，形成了热采和冷采两大类稠油开发技术。稠油热采通过向油藏中注入高温高压蒸汽、火烧等方式，加热油藏使稠油升温降黏，提高流动能力。目前，我国地下黏度大于1000毫帕·秒的稠油油藏均采用热采开发方式。

    稠油冷采就是不加热开采稠油的技术，比如埋藏浅的采用露天开采，黏度小于1000毫帕·秒的采用水驱开采，或尝试注化学试剂降黏开采等。

    石勘院研发的稠油油藏化学降黏冷采技术，通过向稠油油藏中注入靶向高效降黏剂，高效拆解稠油内部致黏结构，从而大幅度降低稠油本体黏度和流动阻力，提高稠油在地下油藏中的流动能力，实现不加热开采稠油的目标。

    问：稠油热采的采油速度高于冷采，为什么还要攻关稠油冷采技术？这项技术有什么优势？

    答：稠油热采存在碳排放高、能耗高、成本高、采收率低等问题，导致稠油热采难以持续。同时，由于高温蒸汽渗透性极强，在注汽几个轮次后，逐渐出现汽窜、边底水侵、套管损坏等问题，造成大量油井低产甚至停产。

    稠油冷采技术无须注入蒸汽，大幅降低了能耗，避免了二氧化碳排放，简化了生产设施，是低能耗、低碳排放、低成本的稠油开采技术。

    问：石勘院在胜利油田的稠油冷采技术攻关始于何时？效果如何？

    答：2014年石勘院受集团公司科技部委托，与胜利河口采油厂联合攻关“活性分子协同降黏开采特超稠油机理研究”，围绕稠油油藏化学冷采关键技术瓶颈开展研究攻关，历时近10年，相继攻克了稠油致黏机制、降黏机理、降黏剂分子设计、降黏剂合成制备、降黏冷采工艺和现场应用等技术难题，形成了系列创新发明和技术成果，生产现场应用取得显著成效，相关研究成果得到广泛认可。2022年，该技术被纳入自然资源部《矿产资源节约和综合利用先进适用技术目录（2022年版）》，是唯一入选的稠油开采技术。同年，“稠油化学冷采靶向降黏关键技术及应用”获集团公司技术发明一等奖。

    目前，该技术已在胜利油田陈371、沾18、沾29、沾14、罗9、罗10、草13、坨82和王152等边底水薄层、强底水、深层低渗和敏感稠油油藏累计应用300余井次，累计增油22.5万吨，投入产出比1∶3.9，节能减排效果显著。

    问：稠油冷采技术面临哪些瓶颈？如何解决这些难题？

    答：稠油冷采技术面临稠油地下降黏难、降黏剂输送调控难、降黏剂地下注入难三大瓶颈。

    基于高分辨率质谱解析，率先提出了稠油梯次致黏机制；通过分子动力学模拟，首次量化了致黏因素的黏度贡献率；发明了多巴胺—酰胺基—苯磺酸基三元共聚双靶点降黏剂，实现了稠油本体降黏的突破，创新制定中国石化降黏剂一级企标，解决了稠油地下降黏难题。

    针对“注得进、走得远、堵得住”的降黏剂靶向输送需求，创新了微粒自组装调堵机制，实现了刚性内核保持微粒强度、可交联柔性支链控制聚结组装。发明了羟甲基丙烯酰胺—顺丁烯二酸—癸烯醇三元共聚自组装调堵剂，突破了现有微球调堵剂“以强度换体积”的技术瓶颈，解决了降黏剂向富集油区靶向输送的难题。

    首创了冷采药剂井下注入流体力学模拟方法，实现了“解堵塞、降吸附、促扩散”的突破。发明了井下可控双向脉冲发生器，通过双向往复缓冲，防止管柱共振损伤，解决了化学冷采药剂高效注入难题。

    问：该技术下一步升级迭代和未来发展方向是什么？

    答：为了满足中国石化稠油冷采开发需求、不断拓展稠油化学降黏冷采技术适用范围，石勘院将持续深入研究稠油致黏机制、降黏机理，开展高效降黏剂分子靶向设计，建立稠油降黏分子结构数据库，形成多功能高效稠油降黏剂的模块化设计与合成能力；持续开展稠油—水—固界面稳定性，以及稠油原位乳化、渗流调控研究，明确稠油—水界面力学特性、界面吸附降黏机制、乳化稠油渗流界面演变特征等核心机理，探索稠油降黏冷采中相界面失稳、黏性指进等难题的解决途径；针对不同油藏，研发降黏工艺，制定稠油化学降黏冷采标准，推动该技术逐渐走上产品系列化、技术序列化的发展途径，为保障国家能源安全、推动能源技术革命作出更多贡献。

    （程力沛 于 佳 采访整理）