采油工艺技术创新研究

采油工艺技术创新研究

姜仕超

延长油田股份有限公司富县采油厂  陕西省延安市 716000

摘 要：随着地球可开采化石能源逐渐枯竭及热区战争带来的能源供应危机，各国之间对能源的需求日益加剧。在繁杂的开采环节中，只有不断进行采油技术的创新，才能达到最大化的生产目标，满足能源危机缺口。

关键词：采油工艺；技术现状；创新研究

一、采油工艺技术创新的必要性

全球经济一体化步伐的加快，对于各国的经济发展带来了机遇和挑战。作为国家经济的支柱性产业，石油开采工作的效率高低，直接影响着国家经济的整体发展。做好油田采油技术的创新工作，对于提高我国的全球影响力具有积极的推动作用。随着油田进入中高含水期之后，油田生产中暴露出一系列矛盾，主要包括油井因含水上升已接近经济开采极限，造成过早地停产，导致采收率下降；油井高产水导致水处理规模增大，处理设备投入和操作费用不断增加；同时产出水处理过程中的泄漏及排放造成越来越突出的环境保护压力。创新采油工艺对我国进入中高含水期油田的高效、环保开发具有重要意义，有广阔的推广应用前景。

二、石油开采中面临的挑战

1、外围石油面临的挑战。外围石油的开采在石油开采的过程当中发挥着关键作用，在一定程度上促进了开采作业的顺利开展。可是在这一环节当中也面临着较多缺陷和不足，外围石油在开采过程当中有较大的不确定性。相关研究和分析也明确指出外围石油的开采量和总体采油量之间有密切的联系，但很难总结其中的变化规律。这些都造成石油开采的环节当中存在较多不可预测的因素，无法为石油的开采提供保障。事实上，由于石油是不可再生资源，同时在持续大规模的开采过程中，整体产量在持续下降。

2、水驱开发环节面临的挑战。这一环节的工作在整体石油开采过程中有相对较高的难度，在进行水驱开发时，往往会出现各种意外情况和问题。所以只有使石油开采工作能够高效的顺畅开展，才能够为石油的开采量提供保障。当前水驱开发环节中水平线测量工作存在的缺陷和不足是面临的主要挑战之一。不仅如此，限流完井技术也要进行相应提升和优化，限流完井技术发展的不充分也是水驱开发环节存在的主要缺陷和不足，技术发展的不完善造成石油开采环节受到较多限制，石油开采工作受到客观环境因素的局限，条件的限制导致石油开采工作得不到进一步发展。

3、三次采油环节存在较多挑战。石油开采全过程主要根据技术和工艺的差异区分为三个阶段。首先，在一次采油阶段只需要借助自然力就可以顺利完成石油的开采；其次是二次采油阶段，主要利用注水或注气的方法进行石油资源的开采；最后，在三次采油阶段是通过物理化学的开采方式，对油层当中较难开采的剩余石油进行提取。简单来说，这三个阶段与绘画时使用颜料的过程有相似性，一开始颜料比较多，甚至会洒出来；在一段时间过后，颜料需要用笔进行蘸取；最后颜料很少的时候，就需要用水与颜料相结合。因此，第三阶段的石油开采工作是最难开展的，因为石油流失造成油层出现沉淀现象，原油逐渐产生分层，使石油的质量和纯度受到极大不利影响。石油质量的变化也会造成企业无法获得预期的收入利润，出现一系列恶性循环。在进行石油开采工程时，衍生物也会造成石油总量产生变化。在开采石油的三个阶段当中，强碱三元复合是运用比较普遍的开采方法。这种方式能够提升石油开采的速度，不过在运用化学开采手法时，发生化学反应之后会导致石油出现残渣，油井内部的结垢比较突出并且难以清理。如果长期运用化学手法，就会导致石油开采受到很多生成物的阻碍，也会对开采工具产生损害，使石油开采的投入成本增加、工期延长。

三、采油工艺技术创新研究

1、井下油水分离技术创新。应用井下油水分离技术不仅大幅度降低地面含水，还增加了产油量。井下油水分离技术是一项具有良好经济效益和社会效益的创新技术，该技术可降低高含水油田的采油成本，提高油田综合效益。该技术的创新点主要包括：井下油水分离同井注采系统井底压力动态分析方法；重力式油水分离系统分流比确定及旋流分离系统设计参数研究实验；井下液液旋流器内粒子轨迹三维数值模拟研究；电潜泵/旋流分离式井下油水分离注采系统协调设计的理论与方法。

2、分层采油技术创新。随着油田进入开发后期，含水上升，产量递减，笼统合采导致层间矛盾加剧，注入水的低无效循环日趋严重。并且伴随着油田开发的不断进行，油井多层动用，层间矛盾逐渐上升，剩余油的分布呈现出日趋零散的趋势，这进一步增加了采油的难度，认识采油井分层产出情况的重要性已经非常突出。因受到井下各种复杂井况的影响，使得现行的产业剖面测试技术均有不同的缺陷，难以对采油井分层资料做出真实而完整的记录。因此，开发采油井智能分层测试与控制技术，对于石油行业的持续发展具有积极的现实意义。智能分层采油系统适用于油田产油井的分层采油作业，实现了油井各分层产液量可控性开采和直接获取油井分层资料的目的，为油田开发提供真实准确的动态监测资料。智能分层采油系统由计算机、地面控制器、井下分层配产工作筒组成。在各个产液层安装分层配产工作筒，层间用过电缆封隔器隔开。地面控制器与分层配产工作筒通过电缆通信，可长期实时监测井下各层温度，管内、外压力，流量，含水等产液信息。仪器通过测量当前层流量与含水找到主产层和高含水层时，仪器根据地面命令对井下分层油嘴进行开度调节，实现打开、关闭或者分层配产等功能。当油嘴开关完全关闭时，可测量地层恢复压力，且具有封隔器在线验封功能。智能分层采油技术可针对单井目前井况，通过井下工具和井下测试仪器监测该井纵向上的油水分布，就像在每个油层上设置“智能开关”，进一步了解该井层位产能状况，对该井进行智能分层测试工艺，将单井分为若干层，测取各产层压力、温度、流量和含水，可进行分层测试解释及准确录取单层的压力、温度、流量和含水数据。该技术极大方便了地质、工程技术人员对油藏细分层的认识，可实现分层采油的工艺优化。

3、数字化采油技术创新。数字化采油技术使用到油田开采的产业内，所以该技术所起的作用非常大，能够使所有采油步骤控制的更加信息化，使固有采油过程内复杂的步骤得到了简化，这样有利于降低成本与提高采油效率。所以，要对油田开采的产业进行仔细分析和思考，重点把数字化采油技术使用到采油过程中，进而把油田开采产业的水平与效率提高。

（1）应用的数据传输技术。当把数字化采油技术使用到油田开采产业内，可以把油田开采质量与效率进行加强，把其单位产能增加。通过使用数字化采油技术，就可以把固有采油过程内的所有局限性给打破，使数字化控制技术和采油技术可以很好的融合，与此同时，工作模块与工作模块可以实现对数据的传送，防止有不对称信息产生到固有采油生产环节中。在该环节，就要凭借物联网使所有采油生产模块中的信息进行传输，例如：油田开采的施工现场可以使用有线网与无线网等，这样可以确保油田顺利开采，与此同时，还可以使每个模块所传输的信号是有效的、安全的，油田开采设备中的所有步骤与过程可以被中央控制模块来控制。当对数据进行传送时，所有模块都会有信号产生，技术人员就能够从移动终端设备来传输与收集所有数据信息，进而所有模块所对应的机械设备的控制可以由信号传输来实现，有利于油田开采过程的顺利推进。

（2）应用数据自动采集。数据自动采集是数字化采油技术内最关键的构成阶段，唯有对所有数据采集更加科学与准确，方能使所有采油机械设备实现自动化，采油过程内自动化率得到了提高。要分析与处理数量较多的数据，就要使用物联网技术，同时使采油步骤中所有模块中数据的采集可以实现自动化。并且此类数据采集的方法与固有系统运行形式进行比较，区别还是不少的，在收集所有数据时，若想结束工作就要使用传感器，并且传感器的类型不同，数据再被传感器所检测之后，就会被传感器直接传输至中央控制模块中，然后，中央控制模块在分析与测算数据的类型，就会有动作指令生成，然后在传送至相应机械设备位置，继而机械设备就会按照信号所产生的反馈来把动作做出来，最后就使所有机械设备实现自动化。

结束语

综上所述，面临着当前我国石油行业严峻的形势以及国际能源危机，只有积极创新采油工艺技术，进而使油田开采步骤中的所有环节和过程的控制实现自动化，才能够提高油田开采的生产效率，进而促进油田产业的长远发展。

参考文献

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