我国采油技术的现状及展望

时间:2022-07-16 04:01:00

我国采油技术的现状及展望

[摘 要] 纵观我国石油开采技术发展,走过了一段艰难曲折的道路,从最初的探索试验阶段发展到分层开采阶段,期间的工艺配套技术体现了石油人的超人智慧,一直发展到今天的多种油藏类型采油工艺技术、采油工程智能技术等等。在这个发展的过程中,我国的采油技术不断进步,油田产量不断增加,但是随着科技的发展,工程采油技术的改进仍然需要不断创新。石油的特点是藏在地下的石缝中,需要人工及化学帮助,才能把地下的石油开采出来,所以采油技术的开发对于产量影响巨大。石油是我国经济发展的重要能源,开采量直接关系到国民经济的发展,因此研究油田开采技术,具有重要的意义。

[关键词] 油田采油技术 调剖 堵水 纳米 生物

油田的产量取决于采油技术,采油技术是实现油田开发方案的途径,采油技术还决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等油田生产中的重要问题。我国的石油储量和开采量在世界排名中不在前列,但是经过石油职工的努力,中国采油工程技术走在了世界前列,为我国的石油产业发展,提供了技术上的支持。纵观我国石油开采技术发展,走过了一段艰难曲折的道路,从最初的探索试验阶段发展到分层开采阶段,期间的工艺配套技术体现了石油人的超人智慧,一直发展到今天的多种油藏类型采油工艺技术、采油工程智能技术等等。在这个发展的过程中,我国的采油技术不断进步,油田产量不断增加,但是随着科技的发展,工程采油技术的改进仍然需要不断创新。石油的特点是藏在地下的石缝中,需要人工及化学帮助,才能把地下的石油开采出来,所以采油技术的开发对于产量影响巨大。石油是我国经济发展的重要能源,开采量直接关系到国民经济的发展,因此研究油田开采技术,具有重要的意义。

1.采油技术的分类

我国目前的采油技术一般分为三类,一次采油、二次采油、三次采油。顾名思义一次采油就是油田的最初采油,以来地层的天然压力采油;一次采油过后,地层压力变小,需要为油井注水以平衡地下能量的减弱,这被称为二次采油。通过注水,进行化学方法、物理方法的辅助,改变地下层面间的流体性质,实现注水驱油的目的,提高采油率。三次采油主要是依靠化学方法,辅助开采最艰难的层面油藏,一般包括碱驱、聚合物驱、表面活性剂驱、聚合物复合驱。

2.我国采油技术的现状

2.1完井工程技术

所谓完井就是指勘探井和开发井的钻井最后阶段,都称为完井。一个时期以来,我国对于直井、定向斜井、丛式井、水平井的技术已经达到了一定的高度,掌握了多种完井方法,比如裸眼井补管完井、下套管射孔完井、套管内外绕丝筛管、砾石充填等完井方法。根据油田所处地理位置及油藏情况确定应用不同种类的完井方法。比如华北迷雾山油藏,由于地质条件为碳酸盐岩裂缝,油田采用了裸眼完井方法,提高了采油率。大庆油田属于老油田,采用了注水开发的方法,用高密度钻井液钻井完井,取得了很大的成功。目前的钻井技术较之以前有很大的发展,下套管射孔完井、裸眼完井、各种衬管完井技术被一些油田所采用,并取得了十分满意的效果。

2.2分层注水技术

该项技术在多层油藏注水开发中被广泛应用,多层注水,提高水在地下的波及效率。这种技术已在克拉玛依油田中最先应用,并取得了很好的效果。采用管式活动配水器和封隔器进行分层注水,结果非常令人满意。活动式偏心配水器是在上个世纪70年代研制成功的,每一口井都要经过3到6个层段的注水环节。这项技术还是以大庆油田为最先使用者。

2.3人工举升工艺技术

首先是抽油机有杆泵采油,这是机械采油方式的主要技术,大约占油井总数的95%。这是油田采油的主打技术,并已形成系列化生产,抽油机有8种不同形式,抽油杆也有不同形式。根据油井的不同开采要求和流体性质,研制了各种形式的抽油泵。借鉴国外的先进技术,又研发了井下诊断和机杆泵优化等技术问题,极大地提高了才有效率。

2.4电动潜油泵技术

这是先进一些的机械采油技术,整个装置分为三个部分,井下、地面、电力三部分。目前我国的该项技术已经有4个系列。适用于各种套管井,且扬程高,最大额定排量可达700立方米每天。同时配套技术也得到了应有的研发,采油设计、参数优选、压力测试及清防蜡等一系列技术都有了很大的进步。目前该项技术占全部油井总数的4%左右,是油井举升的重要技术。

2.5热超导技术

该项技术是控制物质的热阻,使其趋近零,主要是应用化学技术,在封闭管体内加入复合化学介质,利用物质受热不均产生的相变,激活气状分子,使其在巨大的气化潜热中以声速传递热量。 这种技术包括能耗自平衡稠油技术,主要是采用超导液,在把超导液注入地下后,利用其导热性能,把地下热能传递上来直达井口,进而提高井口产出液的温度。在不经过任何加热装置辅助的情况下,最大限度地实现清蜡降粘、减少抽油机悬点载荷、提高泵效的节能目标。 另一种是超导加热热洗技术,将应用超导技术加热后的产出液注入油套内,通过循环升高井筒温度,从而实现清蜡降粘的目的。这种技术的优势是环保,产出液循环不污染油井,并且成本低、效率高,而且安全可靠,是油田普遍应用的技术。

还有一种是纳米MD膜驱油技术,这是纳米技术的应用。MD膜驱剂由零点几纳米到几十纳米的膜驱剂分子构成,是一种多物质组成的化学物质,以水溶液为传递介质,利用静电作用,形成牢固的MD超薄膜,缓解了原油与岩石间的粘附力,姐注水的冲刷,达到驱油的目的,从而提高产量。

最近被应用到采油技术中的人工智能技术是新型的计算机控制技术,该技术在计算机的辅助下,通过地面编程器,对井下的油藏情况进行控制和监测,确定地下的不同水层,有电脑程序控制地下开关状态。利用电脑芯片对注水井井下存储测试,是一种新型的电子采油技术,通过投入到井下的程序,采集流量和压力资料,再取出至计算机进行解释处理,从而探明地下油藏情况。

最近几年应用的微生物技术处于较高的水平,这种高科技被广泛地应用于原油清蜡、降粘及提高采收率的工艺中,对于提高采油率有很大的帮助作用,是比较受欢迎的技术。

最后是压裂、酸化工艺,此项技术为老油田的挖潜以及开发新油田发挥了积极的作用。堵水和调剖技术,也是注水井调整吸水剖面的主要技术,主要是针对油井的堵水技术,注水井的调剖,目前已经拥有6大类60多种调剖堵水剂。

3.采油技术的前景展望

在未来油田的生产中,生物工程技术将会得到广泛的应用。生物技术在各行各业的优异表现,也使其成为采油技术的新宠。随着老油田注水开采的延续,石油的综合含水的不断上升,污水处理成为一个棘手问题,污染小、成本低的生物法处理污水技术将成为油田采油技术中一个重要组成部分,而且将不断地促进提高原油采收率。

碳纳米管在油井中会得到广泛的应用,其密度很小,但是强度却是钢的100倍。未来的油田开采中将会利用其轻而柔软、又非常结实的特征,制作油管或抽油杆,其性能会比现在的钢管更优越。

把金属的纳米颗粒加入常规陶瓷中做成管材,既有陶瓷耐高温耐腐蚀,又具有金属的硬度,利用其做钻头及切削工具是再合适不过了。微电子及人工智能技术将进一步优化井下管柱,提高故障诊断符合率。各种元器件将更加科学、微型、智能,为油田的开发和挖潜做出更大贡献。

参考文献:

[1] 张磊. 本源菌采油矿场应用先导技术研究[J]. 油田化学. 2010(04).

[2] 徐建军,王阳,袁樱梓. 直流电提高采收率技术研究[J]. 科学技术与工程. 2010(34).

[3] 邬光辉,朱海燕. 和田河气田奥陶系碳酸盐岩气藏类型再认识及其意义[J]. 天然气工业. 2011(07).

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