石油高压仪器发展问题及方向

【摘要】本文从油田注采工艺发展方向，介绍了高压仪器发展中的问题，并对高压仪器的发展方向和研制对策进行了探讨。

【关键词】高压测试仪器；注采工艺；产品生命周期

中图分类号：TE93 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2014）03-182-01

一、引言

在石油开采领域，通常将在井下高温高压环境工作的试井类仪器简称为高压仪器。由于高压仪器工作环境恶劣、测试成本高，故其可靠性要求较高。高压仪器主要涉及高温电路设计、精密传感技术、精密机械设计、单片机编程及计算机编程等技术领域，其技术含量高，为典型的高附加值产品，一直受国外石油仪器企业的垄断。近年来国内自主研发的高压仪器发展迅猛，但高端系列产的研发能力尚需进一步提高。

二、注采工艺及发展方向

随着国民经济的快速发展，对石油的需求量日益增大。但由于我国的各主力油田均已进入高含水或特高含水开采期，开采难度增大，产量递减幅度加大，导致石油的供求矛盾日益突出。开展“三次采油技术”提高原油采收率是缓解石油供求矛盾的主要途径之一。“三次采油技术”主要有化学驱工艺、注气工艺、热采工艺和微生物驱油技术。其中化学驱技术应用最为广泛。化学驱中以聚合物驱为潜力最大、具备工业化试验和推广生产的主要方法，周期短、见效快，可以经济、有效地提高原油采收率；其次以三元复合驱为应用前景较好的方法，适用于酸值较低的油藏，驱油能力强，提高原油采收率幅度大。其他三种三次采油方法因受特定条件限制，应用范围和影响力有限。油田注采技术的快速发展，为高压仪器的开发提供强大动力和广阔市场空间。

三、高压产品现状

（一）概况

目前国内的高压仪器产品主要有以下种类：1.井下电子压力计，主要用于油、气井流压、复压测试。按使用特性及场所不同，可分为常规压力计、气井压力计、高精度石英压力计、堵塞式压力计、光纤压力计、超高温压力计和（有缆）永置式压力计等类别。2.井下流量计，主要用于注水井分层流量测试。分为超声波流量计、电磁流量计和涡街流量计等类别。一般认为超声波流量计适用于注水井测试，电磁流量计适用于注水井和注聚井测试，涡街流量计适用于深井、高温井测试。因流量计功能单一，且与水量调节装置测试功能重叠，故市场逐渐被后者挤占。3.水量调节装置，主要用于注水井、注聚井分层流量的测试和调节。目前产品均采用直读式工作方式，在地面可实时测得井下参数并进行控制，属于高效测调技术设备。4.水井验封仪，用于注水井封隔器验封的一体化仪器。5.智能找、堵水仪，主要用于油井地层含水率测试，找出含水率高的油层后进行封堵。该仪器对油田提高原油采收率和原油产量有较大帮助。

（二）存在的问题

1.高端发展受限。高压仪器多用于高温高压场合，其零部件使用温度与测量精度等级，原材料耐温、耐压、耐腐蚀性等与航空航天和军工产品要求相当，很多关键技术与零部件国内企业掌握甚少，受其限制，国产仪器在可靠性、精度等方面与进口仪器有一定差距。

2.产品研制能力不足，升级换代滞后。以市场使用较多的电子压力计为例进行分析：第一代于上世纪90年代中后期定型，精度低（0.2%）、存储容量小（两万点）、可靠性差；第二代于2006年定型，精度高（0.05%）、存储容量大（20万点）、可靠性高；第三代于2011年定型，精度更高（0.02%）、存储容量更大（1百万点以上）、可靠性更高。该产品的s（生命）曲线见图1。

由图可知，由于技术的快速发展和油田测试的更高要求，产品约6年就会发生一次跃迁，但新一代产品的研制工作未能在前一代产品趋于成熟时及时启动。这反应国内公司研制能力不足，直接导致产品升级换代滞后。

3.产品开发不能更好地满足油田需求。仍以压力计为例，国内的压力计种类虽多，但缺乏能在恶劣工况下工作的高端压力计，如射孔、压裂、随钻等领域用的压力计。国内公司在压力计研发之初，对市场形势和用户需求分析不足，没有对产品进行合理的定位和分级，导致部分市场份额仍被国外公司占据，而这部分仪器国内公司是有能力开发的。其它高压仪器的开发上也有类似问题。这些现象都暴露出国内公司在产品研发、市场开发上力量相对薄弱，不能更好地满足油田需求。

四、高压产品发展方向

（一）聚合物驱配套仪器

聚合物驱是最广泛应用的三次采油技术，适用于我国大多数陆相沉积油田。国内公司应紧跟油田注采技术的发展方向，加快聚合物驱配套仪器的研发。

（二）智能注入技术及配套仪器

智能自动控制轮换周期注入技术（简称“智能注入技术”）及配套仪器开发是注入工艺的一个主攻方向。“智能注入技术”是在现有高效测调注水工艺技术基础上，结合油藏动态变化情况，利用智能注入配套仪器，实现自动调控分层压力或注水量，并能实现层间周期注水。

（三）智能采油技术及配套仪器

智能采油技术是通过智能采油技术配套仪器监测油层出液含水率的高低，控制或关闭高含水油层的出液量，从而达到提高采收率的目的，是油田提高原油采收率和精细化采油的一个主要发展方向。目前，智能采油技术正努力解决以下问题：仪器长期在高温下工作的可靠性、高温电机、井下信号传输和降低成本等。

五、结束语

国内公司应紧跟油田注采技术的发展方向，积极开发聚合物驱配套仪器及智能注采技术配套仪器，协助油田提高采收率，实现精细化采油。