張曉迪
摘要:當前,我國石油短缺的現象越來越突出,因此應加強對工程采油技術的研究,對各種采油技術加強科學的實驗、論證以及實踐,保證消耗最少的成本,獲得最高的采油率。論文對當前工程采油技術現狀進行了回顧總結,并對前景進行了展望。
關鍵詞:工程采油技術應用現狀展望
油田的產量取決于采油技術,采油技術是實現油田開發方案的途徑,采油技術還決定油田產量高低、采油速度快慢、最終采收率大小、經濟效益的優劣等油田生產中的重要問題。我國的石油儲量和開采量在世界排名中不在前列,但是經過石油職工的努力,中國采油工程技術走在了世界前列,為我國的石油產業發展,提供了技術上的支持。縱觀我國石油開采技術發展,走過了一段艱難曲折的道路,從最初的探索試驗階段發展到分層開采階段,期間的工藝配套技術體現了石油人的超人智慧,一直發展到今天的多種油藏類型采油工藝技術、采油工程智能技術等等。在這個發展的過程中,我國的采油技術不斷進步,油田產量不斷增加,但是隨著科技的發展,工程采油技術的改進仍然需要不斷創新。石油的特點是藏在地下的石縫中,需要人工及化學幫助,才能把地下的石油開采出來,所以采油技術的開發對于產量影響巨大。石油是我國經濟發展的重要能源,開采量直接關系到國民經濟的發展,因此研究油田開采技術,具有重要的意義。
一、采油技術的分類
我國目前的采油技術一般分為三類,一次采油、二次采油、三次采油。顧名思義一次采油就是油田的最初采油,以來地層的天然壓力采油;一次采油過后,地層壓力變小,需要為油井注水以平衡地下能量的減弱,這被稱為二次采油。通過注水,進行化學方法、物理方法的輔助,改變地下層面間的流體性質,實現注水驅油的目的,提高采油率。三次采油主要是依靠化學方法,輔助開采最艱難的層面油藏,一般包括堿驅、聚合物驅、表面活性劑驅、聚合物復合驅。
二、我國采油技術的現狀
2.1完井工程技術
所謂完井就是指勘探井和開發井的鉆井最后階段,都稱為完井。一個時期以來,我國對于直井、定向斜井、叢式井、水平井的技術已經達到了一定的高度,掌握了多種完井方法,比如裸眼井補管完井、下套管射孔完井、套管內外繞絲篩管、礫石充填等完井方法。根據油田所處地理位置及油藏情況確定應用不同種類的完井方法。比如華北迷霧山油藏,由于地質條件為碳酸鹽巖裂縫,油田采用了裸眼完井方法,提高了采油率。
2.2分層注水技術
該項技術在多層油藏注水開發中被廣泛應用,多層注水,提高水在地下的波及效率。這種技術已在克拉瑪依油田中最先應用,并取得了很好的效果。采用管式活動配水器和封隔器進行分層注水,結果非常令人滿意。活動式偏心配水器是在上個世紀70年代研制成功的,每一口井都要經過3到6個層段的注水環節。這項技術還是以大慶油田為最先使用者。
2.3人工舉升工藝技術
首先是抽油機有桿泵采油,這是機械采油方式的主要技術,大約占油井總數的95%。這是油田采油的主打技術,并已形成系列化生產,抽油機有8種不同形式,抽油桿也有不同形式。根據油井的不同開采要求和流體性質,研制了各種形式的抽油泵。借鑒國外的先進技術,又研發了井下診斷和機桿泵優化等技術問題,極大地提高了才有效率。
2.4電動潛油泵技術
這是先進一些的機械采油技術,整個裝置分為三個部分,井下、地面、電力三部分。目前我國的該項技術已經有4個系列。適用于各種套管井,且揚程高,最大額定排量可達700立方米每天。同時配套技術也得到了應有的研發,采油設計、參數優選、壓力測試及清防蠟等一系列技術都有了很大的進步。目前該項技術占全部油井總數的4%左右,是油井舉升的重要技術。
2.5熱超導技術
該項技術是控制物質的熱阻,使其趨近零,主要是應用化學技術,在封閉管體內加入復合化學介質,利用物質受熱不均產生的相變,激活氣狀分子,使其在巨大的氣化潛熱中以聲速傳遞熱量。這種技術包括能耗自平衡稠油技術,主要是采用超導液,在把超導液注入地下后,利用其導熱性能,把地下熱能傳遞上來直達井口,進而提高井口產出液的溫度。在不經過任何加熱裝置輔助的情況下,最大限度地實現清蠟降粘、減少抽油機懸點載荷、提高泵效的節能目標。另一種是超導加熱熱洗技術,將應用超導技術加熱后的產出液注入油套內,通過循環升高井筒溫度,從而實現清蠟降粘的目的。這種技術的優勢是環保,產出液循環不污染油井,并且成本低、效率高,而且安全可靠,是油田普遍應用的技術。
還有一種是納米MD膜驅油技術,這是納米技術的應用。MD膜驅劑由零點幾納米到幾十納米的膜驅劑分子構成,是一種多物質組成的化學物質,以水溶液為傳遞介質,利用靜電作用,形成牢固的MD超薄膜,緩解了原油與巖石間的粘附力,姐注水的沖刷,達到驅油的目的,從而提高產量。
最近被應用到采油技術中的人工智能技術是新型的計算機控制技術,該技術在計算機的輔助下,通過地面編程器,對井下的油藏情況進行控制和監測,確定地下的不同水層,有電腦程序控制地下開關狀態。利用電腦芯片對注水井井下存儲測試,是一種新型的電子采油技術,通過投入到井下的程序,采集流量和壓力資料,再取出至計算機進行解釋處理,從而探明地下油藏情況。
最近幾年應用的微生物技術處于較高的水平,這種高科技被廣泛地應用于原油清蠟、降粘及提高采收率的工藝中,對于提高采油率有很大的幫助作用,是比較受歡迎的技術。
最后是壓裂、酸化工藝,此項技術為老油田的挖潛以及開發新油田發揮了積極的作用。堵水和調剖技術,也是注水井調整吸水剖面的主要技術,主要是針對油井的堵水技術,注水井的調剖,目前已經擁有6大類60多種調剖堵水劑。
三、展望工程采油技術前景
在石油開采行業中,生物技術的表現十分突出,直接使其成為了石油開采行業的發展趨勢,未來油田在開采的過程中,生物工程技術將會得到更為廣泛的利用。在溢油油田注水開采技術的繼續利用,石油綜合含水、污水處理等問題急需解決,而生物區位技術具有成本低、污染小的特點,也使其快速成為油田開采中重要的技術,在應用中也不斷提高了油田原油開采率。在油井中碳納米管應用也較為廣泛,其特點在于密度小,強度高。而其將以柔軟、質輕、結實的特點,在未來的石油開采中被用于制作抽油桿或者油管。而將金屬納米降入陶瓷中制成管材,可以保證硬度以及耐腐蝕性,可以將其制成切削工具或鉆井的鉆頭
四、結語
對我國工程采油技術現狀進行分析,合理展望發展前景,有利于對油田的深度挖掘和開采。石油開采工作者應加強對石油開采工藝、技術的研究,恰當做出現場評價和效果手段的分析,以現代先進的科學技術為手段來實現科學的利用采油技術,保證采油技術長期穩定以及持續的應用和發展,最終實現高效、科學地開采石油,保證我國的采油事業又快又好的發展。
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