采油新技术的研究与应用

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  摘要:石油作为一种不可再生能源,其储量是有限的。在当前的采油技术条件下,如何最大限度地采出地下剩余的原油,已成为石油工业的一个重要任务。油田开发的关键技术之一技术就是采油工程技术。本文将通过分析当前我国采油工程技术发展现状,介绍与我国油藏相适应的相关采油工艺配套技术,并对采油新技术进行相关的分析。
  关键词:采油工程新技术研究应用
  前言
  工程采油技术是实现油田开发方案的重要手段,是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键。对当前采油新技术的研究与应用进行分析,促进采油技术的进步意义重大。
  一、我国采油工程技术发展阶段分析
  (一)探寻及分层开采工艺技术发展阶段
  本阶段主要是从上世纪50年代到70年代。这个阶段我国做了多方面的试验和技术突破,这其中包括油田堵水试验;油层水力压裂试验;人工举升试验;火烧油层试验;防砂试验;注蒸汽吞吐开采试验。本阶段中期随着大庆油田的开发,研究开发了一整套采油工艺技术。
  1、分层采油
  分层采油主要运用低渗透层的潜力对自喷井分采,开采分为以下形式:单管封隔器、油套管分采和双管分采。
  分层测试
  分层测试主要包括对注水井注入剖面和自喷采油井产出剖面分别进行测试、对有杆泵抽油井进行环空测试、无杆泵流压测试等技术。
  分层管理
  分层管理主要实现注采系统的完善,平面调整进行注水结构,提高注水井分注率,提高了细分注水,提高了生产能力,实现了结构调整、控液稳产的效用。
  分层研究
  为了掌握油田生产主动权,采用动静态相结合的方法,依据水淹层测井、密闭取心、吸水剖面、产出剖面等方面的信息,结合对油水井进行改造,分析和判断油层动用状况和开发动态以及剩余油分布情况。
  (二)采油工程技术突破发展阶段
  本阶段采油工程技术的主要突出点是研究并形成了适合多种类型油气藏的采油工程技术,推动了采油工程技术的多样化,满足了对不同场地的应用要求。
  复杂断块采油工艺技术
  由于复杂断块油藏大小不确定性、形状不确定性、断层相互分割成独立的单元等原因,故使用滚动勘探开发方法,因地制宜地进行注水及油层的改造,确保油井的产油效率和产油数量。
  潜山油藏开采技术
  任丘油田是潜山油藏的典型代表之一。它与砂岩油藏有很大区别。区别主要体现在油气储存的地方不适宜开采,大部分储存在孔隙、溶洞和裂缝中,而且油气的下部由地层水衬托,形成了底水块状油藏。为了适应这种情况的开采,研究并实现了包括裸眼测试和裂缝认识技术、大排量耐高温电潜泵技术。
  稠油热力开采技术
  这种技术开始在克拉玛依、辽河、胜利等油田实现了技术攻关。在80年代,针对这种技术在油田进行了更大工业规模试验和使用。
  气顶砂岩油藏开采技术
  这种技术的配套技术主要包括:确定最优射孔井段;高聚物和氰凝封堵气窜;保持水锥和气锥的稳定等。这种技术的应用事例以大庆喇嘛甸油田为代表,实现了对此油田的合理开采。
  (三)采油工程系统的形成与发展阶段
  随着其他方面的技术的发展,采油的系统工程在原有的基础上实现了进一步的完善和改进,主要体现在以下几个方面。一、采油过程中要有对采用工程的中长期发展的规划,要处理好近期应用技术和基础研究的关系,在采油过程中攻克一批技术难题,完善对以后油田开采的技术储备。二、对低渗透油田采用小井距、加强注水、简化举升方式和简化地面流程,进一步提高单井产量,实现经济有效开采。三、发展蒸汽吞吐接替技术,扭转稠油开采被动局面。
  二、采油新技术的应用
  (一)微生物采油技术
  将分子微生物生态研究技术运用于微生物采油技术研究,开展了油藏条件下的微生物驱油机理、油藏微生物生态、空气辅助微生物驱油技术、内源微生物驱油技术以及微生物驱油效果评价等研究,形成了菌液筛选、性能评价和生产、细菌作用机理模拟实验、微生物单井处理、微生物驱油、外排含油污水生化处理等多项配套技术。
  (二)CO驱油技术
  CO采油技术始终是石油开采领域的研究重点,低渗透油藏由于渗透率过低,或者储层中水敏性黏土矿物较多,见水后发生膨胀阻塞孔隙,以致注水时吸水能力差,甚至不能注进水,或者难以见到注水效果。在这种情况下,采取注CO气的方式,常可取得好的效果。上世纪80年代,国外注气混相和非混相驱油技术在低渗透油藏中已得到广泛的应用,并获得较好的经济效益。国内随着江苏、胜利和吉林等油田中小规模的CO气藏以及松辽盆地大型高含CO气藏的发现,注CO驱油技术也逐步开始在油田进行现场应用。
  (三)微波采油技术
  微波采油技术是指将大功率的微波天线下到要作用的油层位置,或用传输的方法将微波传到地下,对油层直接加热,降低原油粘度,提高采收率。
  目前设计的微波采油方法有三种。第一种是地面加热法,通过地面微波加热处理装置,对注入地层的水或水蒸气加热,此方法优点是不用改变现有井口设备,不需动管柱,施工方便。第二种是井下加热法。将微波源直接放入井下,使地层温度升高。第三种是多底井地层微波加热。该方法具有最佳的作用效果和作用效率。微波沿竖井段向下传到多连通器中的功分器,并与开窗侧钻的水平井内的天线相连通,微波能力通过水平天线向地层辐射。在这种结构中,由于在同一油层中可以钻探多条水平井,因此可以有效地提高微波辐射的作用效果。这种结构的有效作用半径和效果决定于开窗侧钻的水平井的个数和沿水平方向延伸的距离。尽管微波采油技术具有很大的开发优势,但由于大功率位置微波装置的研制,微波发生器的频率控制以及加热的合理时间,作用机理和技术经济性以及地层能量亏空问题等难点还未解决好,目前还基本上处于实验室研究阶段,没有进行广泛推广。
  (四)磁处理技术
  磁处理技术是利用磁场对原油及驱替液的物理、化学性质的影响,可使经磁场处理后的流体物性发生变化,产生降粘、降凝、防蜡、增注等作用。磁处理技术在油田工业中的应用起步较早,早在1985年,大庆油田就开展了磁防蜡的应用试验,并取得了成功,目前我国的各大主力油田均建立了专门的磁技术研究机构,进行了系统的基础和应用研究。从手段上看,磁场的建立有两种基本方式,一种是通过电磁铁建立磁场,另一种是利用永磁体建立磁场。磁处理技术的应用范围十分广泛,主要包括以下几个方面:油井磁防蜡技术,用于解决油井结蜡问题,延长热洗周期,节约清防蜡成本;磁减阻输油技术,解决了高粘原油地面集输困难的问题,达到节能降耗的目的;增磁注技术,对水井注入水进行磁处理,降低注入压力,提高吸水指标和水驱油效果。
  三、采油工程技术的展望
  21世纪,随着信息、生物、新材料、纳米、能源等高新技术的迅猛发展,采油工业也将获得新的发展机遇,同时面临严峻的挑战。我国石油工业面临高含水油田开采、西部沙漠超深油田开采、滩海油田开发建设和稠油、低渗透油田开发、超稠油油田改善热力开采等诸多难题和挑战。为了迎接挑战解决难题,石油公司必须加强规划与投入,创新并引进采油新技术,促进采油工业的发展。
  参考文献
  [1]高洪波. 采油工程技术现状及发展趋势 [J] 商品与质量(学术观察) 2012年第12期
  [2]王炜. 油田采油工程技术的最新进展 [J] 中国科技纵横2011
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