高新技術在采油工程中的應用

摘要：進入21世紀以來，隨著各國經濟發展的不斷深入，各國對于石油資源的需求日益增加，石油資源的開采伴隨著科技的進步不斷的煥發著新的活力，科學技術的每一次超越，都為石油資源的開采帶來新的希望。新時期，石油開發難度日漸增加，老油田面臨資源枯竭，在現有條件下，只有不斷采用的新的開采工藝、新科技，才能不斷的提高石油資源的儲量，增加石油的開采率，保證我國石油資源的供應，為我國經濟的可持續發展提供不竭動力。本文針對采油作業中近年來出現的新工藝進行分析探討，為我國石油采油作業提供客觀的指導。

關鍵詞：高新技術；采油工程；提高采收率

引言

石油工業從其誕生到至今經歷的時間并不算太長，然而近十幾年來，石油資源在人類生產生活中變得不可或缺。石油產業已經從從前的資源密集型變為科學技術密集型，特別是隨著科技的進步，為石油企業的發展帶來了質的變化。石油開采工藝中新技術新材料的應用漸漸成為衡量一個石油企業能否成功的標志，同時也成為衡量一個國家石油采收能力的象征。一個國家擁有再多的石油資源，如果不能開采，將嚴重影響一個國家生存和發展，石油開采工藝從來都是一個復雜的過程，通過應用先進的石油采集技術可以極大的提高石油產量，適應多變的油氣儲集條件，降低油氣開采成本，提高油氣采收率。在我國，現階段主要依靠新科技和老技術相結合，來提高油氣采收率，降低開采成本，提高經濟效益，保證我國石油資源的供給。

1 采油工程技術現狀

石油開采作為一項復綜合性極強的系統工程，需要多方面技術的支撐，通過理論與實際相互結合，可以提高石油的開采效率，經過幾十年的快速發展，我國油田無論是在技術上還是采收設備上都取得了長遠發展，但是仍然存在一些問題，影響我國油氣田的采收率，如各種井液對原油設備的腐蝕、井噴、重復堵水、井液泄漏等問題。

1.1 水驅開發過程中的問題

為了提高油田的采收率，水驅作為一種行之有效的手段被廣發應用，但是受制于測試技術自動化低，技術受限等因素的影響，只能逐層測試，不能達到預期目的，而且，在采油作業過程中，隨著原油的不斷涌出，油層壓力不斷釋放，儲層性質將會不斷的變化，受制于完井技術適應弱的特點，不能實現油井連續不斷的高采。同時在水驅的過程中，大量的無效注水的存在嚴重影響油層中水的循環，降低原油的流通效率，加大了開采難度[1]。

1.2 外圍油田及老舊油田二次開采中的問題

外圍油田及老舊油田由于儲層條件差，單井出油率低、儲油量少，滲透性不強等因素被長時間閑置或者廢棄，即使采用注水、火驅等技術帶來的油氣產量有限，但是這些油氣田又大規模的存在，如何利用新的開采開發工藝和技術提高開發利用率將極大的提高我國油氣的儲量。

2 高新技術在采油中的應用

采油工程是一個系統工程，涉及到包括機械、電力、電子、鉆井、采油、計算機等眾多領域的核心技術，隨著我國科技的不斷的進步，采油領域的專家也引進和研發了各種高科技來提高采油作業的效率，主要有以下高新技術：

2.1 納米膜驅油技術

納米膜驅油技術是使用MD膜驅劑，它不同于一般的表面活性劑，MD膜驅劑是由微小的納米級別的膜驅劑分子以分散形式存在于水溶液當中，包含水溶液的聚合物、大環平面分子、蛋白質和其它有機物組成，通過驅膜劑離子間的強烈的靜電排斥力，當其沉積在油層表面時，會形成非常薄的薄膜，這種薄膜可以降低原油和儲層巖石之間的粘結力，因此，在不增加溶液體系粘度的條件下，油水的流速比將發生一定的變化，通過成膜作用，由井口隨著水流不斷的延伸到油層深處，最終在水流的影響下，原油逐漸從巖石表面脫離，形成流油，從而提高石油的采收率。

2.2 微生物驅油技術

微生物驅油技術作為一種高效、低成本、便捷實用的驅油技術，在油氣開采中保持著較高的應用水平[2]。采油工程中與微生物驅油相關的主要是微生物驅油技術、清防蠟技術、單井吞吐技術等，微生物的應用可以極大的降低原油粘度，提高差油層的滲透率，比之傳統驅油技術如化學驅油，微生物驅油具有更高的效率，還可以降低采油中空氣環境壓力及地層的變化對采油作業效率的影響，相比化學驅油，可以避免原油受到化學試劑的污染，避免環境污染，而微生物驅油的難點在于優良菌種的培育，不良的菌種的存在將嚴重影響驅油效率。

2.3 熱超導技術

自然界中，如果某些物質的熱阻值接近于零則稱這種技術為熱超導技術，與油氣采收工程相關的熱超導技術主要有熱洗技術和自平衡能耗采油技術。熱洗技術主要是借助于套管伴生熱，應用熱洗技術將油井中井液加熱，被加熱后的井液放入到油套的環形空間中去，并與油管形成循環關聯的狀態，其結果是帶動整個井筒溫度的升高，結蠟融化[2]。相比傳統的加熱技術，熱洗技術具有不污染井筒、加熱快速均勻，大大提高了油井加熱的效率和安全性。自平衡能耗采油技術是利用超導液良好的導熱性，將超導液通過空心軸注入井管中，而后將井中自身存在的熱量引出到油井外，可以有效的降低采油作業中電力消耗，減小抽油機懸掛的承受力，提高油泵采油作業效率，在采油作業中具有廣泛應用。

2.4 增產改造技術

增產改造技術主要是運用一系列壓裂配套技術，來提高老油田滲透率、提高原油的流通性，實現油田企業對不同油層的原油的加密開采，進而提高油田的采油率，提高油田的產量，使得老油田最大限度的發揮經濟效益。

2.5 井下存儲技術

采油工程中的井下存儲技術主要是利用計算機的遠程控制技術尋找卡水。借助于計算機編程器，通過科學有效的方法對油井中的智能開關進行時間設定，智能開關中包含有控制程序，用于智能轉換，技術人員便可以方便的通過計算來監控井下各個采油作業層進展狀況，精確尋找各層出水層位置，通過計算機遠程控制系統反饋的信息為卡水作業計算提供精確數據。井下存儲技術使用時，要確定出水層位置同時還要移動輸油管柱位置，進而完成卡水作業。注水井存儲測試是利用配水器芯片與存儲控制系統、流量監控傳感器及采集控制系統借助微電腦芯片完成信息交互，將其放置在井下，把整個系統收集的到各種數據存儲在其中，當其回收后，在計算機中對設備和數據進行測試運算，完成井下存儲計算。

2.6 分層注水技術

分層注水技術主要是依據地下油層不同深度不同油層之間物理化學性質及壓力的不同，通過分層注水來消除或者減小這種差異，實現不同油層之間依據沸點不同來進行分層開采，分層注水技術中管式活動配水器、支撐式封閉器都能夠提高分層注水技術的效果，進一步提高采油作業的采收率，增加油田效益[3]。

2.7 人工智能和微電子技術

原油開采受制于井筒的大小，大型器械無法使用，而微小的電子元器件可以充分利用井下狹小空間，借助于人工智能技術、云計算、AI等和微型芯片、探測器的使用，可以有效的監控地下油氣的開采狀況，及時調整各種開采技術，同時降低開采過程中的危險事故，提高采油作業效率，降低采油作業成本。

3 結語

當前隨著我國經濟的高速發展，對油氣資源的需求越來越大，而我國現有的油田好多都面臨無油可采的地步，通過新技術、新工藝、新材料等的使用，將可以極大的提高這些油田的采收率，降低企業成本，為我國經濟的發展提供不竭動力。

參考文獻

[1] 王偉鑫.高新技術在采油工程中的應用現狀及展望[J].化學工程與裝備，2018（02）：246-247.

[2] 張輝.高新技術在采油工程中的應用現狀與展望[J].化學工程與裝備，2017（10）：198-199.

[3] 張云鶴.新技術在采油工程中的應用及展望[J].石化技術，2017，24（01）：227.

作者簡介：張陸元（1989-），女，漢族，遼寧蓋州人，本科，助理工程師，主要從事采油工程方面的工作。

（作者單位：中石油遼河油田高升采油廠）